普通微波管受其结构和工作机理等原因的影响,在毫米波,亚毫米波频段的研究上受到了很大的限制。基于电子回旋脉塞理论的回旋管填补了电磁波源频谱上的一个非常重要的空白区域,它在工作频率和输出功率方面远远超过了普通微波管,在毫米波、亚毫米波科学领域展现出了很强的竞争力和广泛的应用前景。毫米波系统比普通微波系统体积更小且更容易集成,在军工领域一直扮演者重要角色。因此,这些年来国际上对研究回旋管的投入变得越来越多。我国众多科研机构也一直在跟踪研究,包括电子科技大学物电学院和中电十二所都在大力研究回旋管,并且达到了国内外先进水平。由于电子光学系统是回旋管的重要构成部分,所以对其的研究也是回旋管研究的关键之一。本文着重对电子光学系统进行了研究,并用粒子模拟软件进行仿真优化和分析,得到了有参考价值的结论。本文的主要工作有以下几部分:1、根据最基本的电磁场、电动力学原理,讨论了电子光学的理论基础与计算方法。2、详细阐述了磁控注入式电子枪的基本原理,对电子枪的设计思路、初始设计方法、以及优化方法都进行了详尽的论述,并对电子枪系统作了详尽的分析。3、对回旋管的收集极系统进行了研究,阐述了基本工作原理,并分析了磁场对收集极散焦的影响,讨论了优化散焦的方法。4、结合EGUN、Magic和CST三款电磁仿真软件,对电子注进行分析,设计了应用于W波段和D波段的电子光学系统,电子注性能良好并且实现了较好的散焦。在此基础上分析了电磁场分布和电子枪的结构对电子注的速度比、速度零散等参量的影响。