毫米波真空器件是当代国防装备和民用领域都在使用的一类重要的电子器件。这类器件突出的特点是具有大功率输出，可以成为雷达、通信、电子对抗、无线电广播系统的大功率发射源，是现代国防电子装备的心脏。由于耦合腔慢波结构采用全金属制作，具有散热好和结构性强等优点，所以为大多数的大功率行波管所采用。休斯类耦合腔慢波结构对精度要求很高，尤其在毫米波段以现在的工艺很难满足，为了解决这一点，我们采用了梯形线慢波结构。它其实是耦合腔结构的一个变种，具有加工简单，高精度，低成本等优点。在梯形线慢波结构中，电子与电磁场能量可以得到很好的耦合。本文以梯形线慢波结构为研究对象，取得的研究成果和主要的创新点包括以下几个方面：1、详细研究了单交错梯形线慢波结构的高频特性，利用软件模拟的方法建立了梯形线慢波结构，用HFSS三维电磁模拟软件模拟计算了工作于Ka波段的单交错梯形线慢波结构的色散特性和耦合阻抗。详细研究了每一个结构参数对该慢波系统高频的影响，优化后的结构参数可为行波管的设计提供参考。2、用带状电子注通道替代圆注状电子注通道进行粒子模拟，用CST仿真软件设计了适用于带状电子注通道的Ka波段梯形线慢波结构模型，并进行了注-波互作用模拟。3、设计了应用于Ka波段的三交错梯形线慢波结构，利用HFSS和CST电磁仿真软件对其进行高频特性研究及粒子模拟，并将结果与单交错梯形线慢波结构进行对比。4、针对单交错梯形线慢波结构输出功率及增益不够高的特点，设计了应用于Ka波段的脊加载单交错梯形线慢波结构，结果表明，通过脊加载，可以得到更大的输出功率和增益，但是带宽略微变窄。