随着人们对行波管高性能、高可靠性的不断追求，行波管热设计已经成为行波管研制中的一个重要研究领域。热设计是在热特性分析的基础上，具有针对性地调整优化行波管器件的结构设计，从而改善行波管器件的传热特性，为进一步地提升行波管性能奠定坚实的基础。 本学位论文对行波管热设计研究的目的、意义以及当前国内外研究状况做了综述。对行波管的热特性分析的相关理论以及有限元求解方法作了较为详细的阐述，为行波管的热设计研究提供了坚实的理论基础。利用ANSYS有限元软件，分别对行波管重要组件(包括电子枪、慢波结构和收集极)进行了热特性模拟，分析出了现有结构设计所存在的问题以及影响行波管传热特性的主要因素，进而针对性地调整优化了行波管的结构设计，得出了最佳的设计方案。总结了行波管热设计的一般方法以及相关结论，为高性能的行波管设计提供了重要的参考和依据。最后，还介绍了行波管热设计仿真平台的设计与开发，它具有良好的可操作性、可扩展性以及完备的功能。介绍了该仿真平台的设计方法和思路，并对其中的关键实现技术进行了探讨。