太赫兹技术的发展受限于缺乏紧凑的高功率辐射源。返波管是一种应用广泛的微波功率源。在传统的返波管中,电子注平行于慢波结构表面运动,为了防止电子被慢波结构拦截,电子注的飞行通道必须和光栅表面保持一定距离。在周期型结构中,慢波场具有表面波的性质,其有效互作用厚度和频率成反比,即频率越高,场的厚度越小。因此在太赫兹波段,慢波场的有效厚度就变得非常小。这样,返波管在太赫兹波段想要得到足够的输出功率就变得非常困难。为了解决返波管遇到的困难,人们设计出一种将电子注倾斜的返波管,并称之为斜注管。斜注管作为一种新型太赫兹辐射源,具有很多独特的优点,在太赫兹波段拥有广阔的应用前景。本文针对340 GHz斜注管进行研究,在理论分析的基础上,对斜注管的色散特性、注-波互作用进行了大量仿真计算。研究了金属光栅微加工的方法,并仿真了金属表面粗糙度对慢波结构工作性能的影响。深入研究了单排矩形光栅慢波结构,对高频特性进行详细分析,并对各尺寸参数下的色散特性进行数值仿真。结果表明,在满足频带要求的情况下,应采用较大的齿槽深度和齿槽宽度。经过一系列比较与优化,得到340 GHz斜注管的腔体单周期结构尺寸。通过对斜注管互作用的理论分析,初步确定管子的工作电压、工作电流、聚焦磁场,建立了数值仿真模型,通过PIC求解器仿真斜注管的输出特性。并通过大量仿真分析电子注倾角、聚焦磁场大小和电子注电压对互作用的影响。结果表明,电子注倾角对斜注管的输出特性非常重要,轻微的角度变动即可显著改变管子的互作用程度。同时,由于斜注管的结构特点决定了其可以采用较小聚焦磁场,仿真结果表明,在使用较小磁场时,电子注的发散并不明显,仍然可以有效进行互作用。最终得到的340 GHz斜注管最佳电子效率为4.1%,并且在0.2 Telsla的低聚焦磁场下输出功率达到25 W。调查研究了微细金属光栅的加工工艺,并使用电磁仿真软件模拟表面粗糙度对慢波结构传输性能、增益、带宽等的影响。结果表面,表面粗糙度会引起金属的等效电导率降低,影响波导的传输性能,并使慢波结构的互作用程度下降,减小管子的增益和带宽。