能量倍增器是高能电子直线加速器微波系统的重要组成部分。采用能量倍增器可以节省能源，节约大量投资和提高加速器的可靠性。因此该技术在国际上各大型加速器实验室获得广泛研究。　　 论文首先从等效电路出发阐述了SLED的基本原理，推导了产生平顶及Ramp波形相位调制的公式，并完整提出了SLED的设计和优化流程。运用三维电磁场计算软件HFSS对BEPCII能量倍增器进行仿真，并在此基础上设计了S波段双孔耦合能量倍增器。对KEK C波段工作模式TE038双孔耦合能量倍增器进行了仿真，确定其机械加工尺寸。仿真设计了C波段工作模式TE0.1，15矩形波导双孔耦合以及圆波导激励能量倍增器，分别确定了腔体及耦合孔的尺寸。同时，阐述了矩形波导窄边桥的基本原理，并对C波段3 dB窄边桥进行了仿真设计。　　 其次，推导了SLED误差分析公式，并对BEPCII能量倍增器进行了误差分析，同时探讨了3 dB桥误差对PM-AM输出波的影响。　　 最后，采用耦合谐振模型对耦合腔能量倍增器进行详细的理论分析，推导出瞬态和稳态微分方程，在Mathematica中编写程序代码进行瞬态分析和优化。同时，对耦合腔能量倍增器进行了稳态分析。在给定参数下设计了C波段3个腔的能量倍增器以获得最大能量倍增因子，并用HFSS进行仿真确定腔体和耦合孔的尺寸。