行波管诞生半个多世纪以来，以其优良的特性，在雷达、电子对抗、制导、通信等领域得到了广泛的应用。随着需求的增进，行波管在往更高的频率，更宽的工作带宽，更高的效率，更大的功率方向发展。近10多年，精确武器系统的发展促使真空电子器件的频率扩展到毫米波(30GHz～300GHz)领域，人们对于毫米波行波管的研究开始变得越来越多。另外，由于多注行波管有着结构紧凑、互作用效率高、可有效降低工作电压等特点，近几年也引起了研究者的高度关注。　　 本文以毫米波多注行波管为研究对象，对其慢波结构设计、高频特性以及波注互作用方面进行了研究：　　 一、在CST-MWS中建立了四注行波管慢波系统结构，运用准周期边界条件计算得到了慢波结构的色散特性，分析了各结构参数对色散特性的影响。利用MAFIA对多注的耦合阻抗进行了模拟分析，同时模拟了单注耦合阻抗，与多注进行比较。　　 二、依据多阶阻抗变换原理设计了四阶的切比雪夫阻抗变换器，在CST-MWS中对其S参量进行了模拟分析。建立了加载输入输出端口的短腔慢波结构，针对Ka波段进行了S参量的模拟。　　 三、建立了四十三个周期的慢波模型，利用MAFIA中的PIC模块对电子波注互作用进行了模拟，给出了工作频率在33GHz附近时，四注行波管电子聚焦状况、输出功率等特性，对单注和多注的互作用效率进行了比较。