空间行波管作为星载转发器和星载合成孔径雷达发射机的关键部件,被誉为卫星通讯系统的“心脏”,其高可靠性、长寿命设计是全世界所关注的技术难题,它直接关系着整个卫星通讯系统的稳定性和使用寿命。慢波系统是空间行波管进行注波互作用的核心部分,其主要功能是实现电子注与电磁波的能量交换。应用电磁场仿真软件对螺旋线慢波结构进行软件模拟,并采取有效措施提高注波互作用电子效率,对提高空间行波管的效率有着非常重要的意义。　　 本论文采用数值模拟方法研究了螺旋线行波管的高频特性和注波互作用,对采用均匀螺距和渐变螺距的慢波结构进行了分析比较,在此基础上优化螺旋线慢波结构,使注波互作用的效率得到了很大的提高。本论文的工作内容如下:　　 采用基于有限积分法的数值模拟软件计算出Ka波段空间螺旋线行波管慢波结构的冷测特性,并与实验测量的结果进行比较；完成了电子注在螺旋线慢波系统中与高频场互作用的模拟计算,并分析了行波管基本设计参量对行波管性能的影响,如选用合适的电子注电压、提高慢波线精度、调整聚焦磁场、合理选择降压收集极等；采用动态速度渐变技术对Ka波段螺旋线行波管慢波结构进行优化设计,优化后慢波结构的互作用效率从9.26％提高到27.27％。