不加盖板的平板矩形光栅的辐射特性，并对这两种情形进行了对比分析。此外，对于加盖板的平板矩形光栅，本文还研究了加挡板和有缺陷的几种变形结构对输出功率及频率的影响。本论文主要工作如下： 1.先用场匹配的方法推导出加盖板及不加盖板的平板矩形光栅“冷”腔及“热”腔的色散方程，再用数值分析的方法研究了光栅参数及电子注参数对色散特性及增益特性的影响，最后还对两种光栅数值分析的结果进行了比较分析。 2.用粒子模拟的方法研究了毫米波段不加盖板的平板矩形光栅的电磁波辐射特性，分析了电子注的群聚以及光栅表面场和电流的变化情况。研究表明：由于表面慢波参与注波互作用，使电子注产生群聚；表面慢波在垂直于光栅表面方向是呈指数衰减的凋落波，而谐波在传输中是并不呈指数衰减的辐射波；谐波辐射特性同Smith-Purcell效应所预期的基本一致，由于这种辐射是由群聚电子团产生的，因此是相干辐射；由于光栅的有限长度，呈指数衰减的表面慢波会从光栅两端辐射出去，变为辐射波。 3.用粒子模拟的方法研究了加盖板平板矩形光栅的辐射特性。研究结果表明，与不加盖板的情形相比，辐射不再满足Smith-Purcell辐射公式，而变为Cherenkov辐射。主要讨论加盖板后的Cherenkov辐射和不加盖板的Smith-Purcell辐射的异同，并着重研究盖板高度对Cherenkov辐射的影响。 4.研究了挡板及缺陷结构对输出功率的影响，研究表明，挡板及缺陷结构可以使得在加盖板的情形下器件的输出功率得到大幅度的提高；在不同的盖板高度，挡板及缺陷结构对输出功率的影响也有所不同。