随着现代通信技术和军事技术的发展,行波管作为微波器件中重要的一个品种,被大量和广泛的应用于雷达、电子对抗、通信等领域。追求更宽的带宽和更大的功率是研究人员的努力方向。输能耦合结构的设计优化就是实现上述目标必须解决的问题之一。基于以上原因,本论文围绕某型号宽带大功率行波管的研制工作,开展了对于6GHz-18GHz宽带大功率行波管输能耦合结构的研究。本学位论文的主要工作内容为针对该型号的输能耦合结构进行设计优化及工程实现工作。主要工作和创新点如下：1.以优化行波管输能耦合结构为目的,对某型宽带大功率行波管输能耦合结构进行了设计、实现和测试。应用微波电子学理论与三维仿真软件,优化了大功率宽带输能窗结构,使驻波系数由原来2.5降低到小于2.0。经实际测试验证,本课题所设计的行波管输能耦合结构在6GHz-18GHz工作频带内,驻波系数小于2.0,中心频带驻波系数优于1.5。驻波系数结果表明,本文设计的结构能够很好地满足工程需要,从而可以应用于6～18GHz的宽带大功率行波管中。2.对行波管输能耦合结构匹配影响因素进行了研究。利用CST微波工作室对行波管输能结构的各组成部分分别进行了建模和仿真计算,分析、对比各参数变量对于行波管驻波系数的影响,得到合理的电边界尺寸取值范围；结合本课题输能窗结构优化了N型连接器的设计,拓宽了N型连接器的工作带宽,使其满足本课题设计要求。3.对行波管输能窗结构进行了热特性分析。利用ANSYS热分析软件对输能窗的陶瓷金属封接结构进行了热力学仿真分析,研究结果表明,输能窗陶瓷窗最大拉应力为72.6MPa,远低于陶瓷本身拉力强度,冲击试验表明该结构安全可靠。本论文对行波管输能耦合结构的设计方法和步骤进行了梳理,通过仿真计算分析了输能耦合结构各部分对驻波系数的影响,经过实际测试验证了设计方法和仿真计算的正确性,最终得到可用于工程实际的输能耦合结构,为6-18GHz宽带大功率行波管课题的完成奠定了基础。