高功率毫米波与亚毫米波技术在通信业务、雷达导航、电子战和微波武器等方面起着至关重要的作用。高功率回旋行波管是一种新型的毫米波器件，具有高峰值功率、较宽的带宽等特点，在军用和民用方面有着重要的应用前景，无论在理论上还是实践上都引起了世界各国的广泛研究与关注。热特性是回旋管一项非常重要的指标，直接影响着管子工作的稳定性和可靠性。电子枪作为回旋行波管的关键部件，其热问题成为制约回旋行波管可靠性的主要因素。因此，开展对回旋行波管电子枪的热特性研究工作具有重要的理论和现实意义。本文就是针对回旋行波管电子枪阴极的热分布和热形变问题进行了仿真分析，通过改动阴极结构探索性的研究了回旋行波管的相关热问题，并取得了一定进展。第二章主要介绍了回旋行波管的研究历史、基本组成和工作机理，以及磁控注入电子枪的基本理论和相关参数。第三章介绍了传热学的一些基本理论，包括能量守恒定理和热传递的三种基本方式，以及直角坐标系下的导热微分方程和稳态瞬态热分析理论，并简述了有限元法的基本思想和分析步骤，以及ANSYS软件的主要功能和分析过程。第四章使用有限元分析软件ANSYS对回旋行波管磁控注入电子枪的阴极进行了热分析，得到了阴极模型的温度分布情况。为了保持阴极发射带表面温度的均匀性，增大了发射带下端与导热介质的接触面积，同时减小了发射带上端处的加热线圈个数，将温度差由原来的18℃减小到了0.9℃，随后用CST软件分析了发射带温度对电子枪阴极发射电流密度的影响。最后对电子枪阴极的加热效率进行了研究，通过对金属支撑壳进行开槽，分别从开槽角度、开槽个数等方面减小热传递热量的流失，在获得相同阴极温度的情况下将加热功率从100W降低到了55W。第五章在热分析的基础上进行了热形变分析，得到了电子枪阴极在x方向和y方向上的形变量，并将形变量结果带入EGUN软件验证，发现电子注的速度比增大，横向、纵向速度零散以及引导中心半径也都有所增加，对回旋行波管电子枪和整管工艺结构的设计具有一定的参考价值。