绕射辐射振荡器基于Smith-Purcel效应，利用准光学开放式谐振腔和绕射光栅组成高频互作用系统的一类真空电子辐射源，也被称为奥罗管。它具有中等量级的输出功率、优良的频谱特性、很高的频率稳定度，适合于工作在毫米波、短毫米波直至太赫兹波段。双光栅绕射辐射振荡器是对传统振荡器的改进，解决了传统振荡器电子利用效率低、输出功率小的问题，同时具有小体积和低电压等特点，具有很好的应用前景。论文在带状电子注基本原理的基础上，设计了W波段带状注电子枪及其均匀磁场聚焦系统。通过数值模拟计算，分析了带状注电子枪涂覆层厚度、极间距离、极间电压等参数对输出电流及电子注传输状况的影响。通过总结各种均匀磁场产生方式的优劣，采用了海尔贝克永磁体阵列聚焦系统。详细分析了其磁场沿Z轴和X轴的分布，通过电子聚束模拟计算分析，稳定传输了带状电子注，电子静态通过率达到了100%。此外，对双光栅谐振腔的“冷”特性进行了建模分析。主要分析了双光栅谐振腔在不同模式下的场分布及谐振腔与光栅参数对电子注利用率ψ和谐振腔Q值的影响。在前期分析的基础上，设计了W波段双光栅绕射辐射振荡器高频系统及工作参数，对振荡器的互作用物理过程模拟计算，输出功率达了6.9W，同时研究了工作参数对振荡器的输出影响。