空间行波管是基于真空电子技术的微波放大器。作为高功率射频放大器广泛使用于通信卫星的转发器中,它是卫星组成中最关键的部分,因此空间行波管的优劣直接影响了卫星的工作性能。工作效率是评判行波管优劣的重要标准,行波管效率的提高主要依靠收集极回收更多的电子能量,因此,收集极的效率对于行波管效率的提高至关重要,所以需要对收集极的结构和参数不断设计和调整,以达到提高收集极效率的目的。　　 目前,多级降压收集极被广泛地应用于空间行波管的设计中。本文从分析互作用后电子注能量分布入手,对能量分布曲线进行积分,得到归一化电流电压曲线,作为电子注进入收集极的入口条件,根据电子注入口条件确定各电极的电位。用行波管模拟软件对两个收集极结构作了模拟计算,比较了不同的结构对收集极效率的影响。通过分析电子注的运动轨迹和能量分布,对已有收集极模型的边界条件和各电极电位设置进行优化,将收集极效率从86.91％提高到了89.03％。对于电极电压和电极形状对收集极效率的影响也做了研究,静态模拟二次电子发射,比较了考虑和不考虑二级电子对计算结果的影响,从计算结果看,有二次电子发射的收集极效率降低了15％左右。本文对于收集极的仿真和优化达到了预期的目的,使效率得到一定的提高。