随着电子对抗技术的发展,机载、舰载、卫星和飞船等军用雷达要求作用距离愈来愈远、机动性愈来愈强、可靠性愈来愈高。因此,雷达整机对行波管也相应地提出了高功率、小体积和轻重量的要求。由于整机战技指标要求的提高,脉冲行波管中高导流系数的无截获栅控电子枪就是为满足其苛刻性能的必然产物。无截获柵控枪具有控制电压低、层流性好、电子注刚性能强和栅极电流的截获很低的优良特性,因此,栅控行波管在现代微波管的发展中占有重要地位。本文根据脉冲柵控电子枪设计的基本原理和整管的应用要求，设计了一种高导流系数、高压缩比和高直流工作电压的无截获柵控电子枪，主要工作包括：(1)分析了计算机设计的指导思想、物理模型,进而提出了一种对无截获栅控电子枪的设计来说行之有效的电极设计方案。(2)对栅网的形状和结构进行了理论计算和优化设计,研究了阴影栅厚度、控制栅厚度和栅网位置对电子轨迹的影响。(3)通过对阴极热设计的考虑,确定了阴极的热伸长量,探讨了阴极刮边对层流性的改善、阴极制件圆角所引起的轨迹交叉对枪整体性能的影响。(4)对无截获柵控电子枪的电参数进行了优化，制备了相应的电子枪并装配在行波管中进行了测试。(5)针对电极表面不均匀性、阴极活性物质的蒸发、微粒污染、极间距离的影响和电子枪绝缘陶瓷的高压击穿对真空绝缘的影响,对制备工艺进行了探讨,提出了解决打火情况的相应的工艺措施。实测结果表明,设计结果和实验结果吻合较好,优化设计的电子枪应用于C波段脉冲柵控行波管后获得了较好的整体性能。