太赫兹技术已经广泛应用于医疗、安检、通信等领域,并且体现出了它独特的优势。太赫兹技术的应用离不开稳定、高效的太赫兹源,目前现有的科技水平下几种产生太赫兹波的方案各有其优缺点。综合比较之下,基于真空电子技术的回旋管因为其频率高、功率高、能量转换效率高等优点而成为目前实用的太赫兹源,也是最有发展前途的太赫兹源。自从上世纪五十年代科学家提出电子回旋受激辐射的概念以来,多个国家的许多科研工作者已经对回旋管进行了大量的理论和实践的研究工作,并取得了大量的研究成果。本论文对工作频率在340GHz、工作模式为TE10,2模式的二次谐波回旋管进行了简要分析,设计了一种回旋管高频结构。本论文的主要研究内容包括以下几个部分:(1)根据所选择的工作模式TE10,2模式及工作频率340GHz,设计了一种回旋管谐振腔结构,并通过对影响谐振腔谐振频率和品质因数的结构参数进行分析,确定了所设计的谐振腔尺寸。(2)从回旋管的动力学理论出发,对回旋管线性理论进行简要分析,给出了本文所设计的回旋管的色散曲线图、耦合系数、起振电流等参数,为回旋管的注波互作用研究做准备。(3)对回旋管非线性理论进行简要的分析,在此基础上对各主要工作参数对回旋管电子效率的影响进行分析,得到了各工作参数对电子效率的影响,确定了获得较高电子效率所要求的各工作参数的大致范围。(4)基于电子效率最大化原则,对谐振腔工作参数进行分析。在得到获得较高电子效率所要求的各工作参数的大致范围的基础上,对多个参数进行组合,并对各参数组合下的电子效率进行比较,选出较高电子效率下的工作参数。经过仿真模拟,可以得到本论文所设计的谐振腔工作频率约为339.984GHz,工作模式为TE10,2模式。在工作电压60kV,工作电流2A,电子横纵速度比1.5时,本论文所设计的谐振腔可以得到最高的电子效率,约为31.76%,此时输出功率约为38.11kW。