本文所研究的毫米波双频段行波管是指同一个慢波电路可以工作在两种不同频段的行波管。毫米波双频段行波管研究对雷达和通信系统发展有着重要的影响,不仅可以有效地减少雷达发射系统的尺寸、重量和成本,还可以为高速发展的通信系统发射机提供轻质和紧凑的解决方案,同时还可以推动双频雷达系统的研究,具有极其重要的学术价值和现实意义。对于毫米波双频段螺旋线行波管的研究主要集中在国外的一些机构,国内目前对这方面的研究报道还比较少。本论文主要研究一种能工作在Ka/Q(29-31GHz和43.5-45.5GHz)的双频段螺旋线行波管,探讨同一种慢波电路工作在两个频段的可行性,对行波管电子枪及慢波电路注-波互作用进行模拟仿真,最后设计出符合要求的Ka/Q双频段螺旋线行波管。本论文主要完成以下三个方面的工作:1.利用HFSS软件在现有的弱色散慢波电路的基础上,通过优化设计或改进慢波电路对其高频特性进行模拟,得到一种适合Ka/Q双频段行波管工作的螺旋线慢波结构;2.利用ORION软件对Ka/Q双频段螺旋线行波管整管结构和工作参数进行计算。利用CST对行波管注-波互作用进行粒子模拟。其仿真结果为:当管子工作在Ka波段(29GHz-31GHz)时,饱和输出功率达到199W以上,增益高于49.9dB,电子效率超过15%;当管子工作在Q波段(43.5GHz-45.5GHz)时,其饱和输出功率在191W以上,增益超过49.8dB,电子效率高于12.5%;3.利用ORION软件设计一只满足毫米波双频段螺旋线行波管电压、电流要求的电子枪,获得电子枪电极尺寸及特性参数;