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设计了工作在X波段的相对论速调管放大器同轴双间隙输出结构，并采用3维PIC程序对其进行了粒子模拟，分析了输出微波功率随直流渡越角、输出腔品质因数值等相关参数的变化，对输出腔体结构进行了优化设计。模拟结果表明：同轴双间隙输出结构可以降低束流的势能，增加束流与腔体的作用时间，提高速调管的微波提取效率。模拟中采用束压600kV、束流5kA、调制深度100％和峰值频率9．37GHz的电子束以及1T的轴向引导磁场强度，得到了周期平均功率1．2GW、峰值频率9．37GHz、效率40％的微波输出。