空间行波管放大器作为卫星通信以及众多航天器上的关键单机,广泛应用于射频信号链路的末级放大。空间行波管是空间行波管放大器的核心部件,在信号数传中发挥举足轻重的作用。随着E波段中71～76GHz和81～86GHz被国际电信联盟划分给卫星通信使用,E波段空间行波管的研究必将对下一代卫星通信的发展具有极其重要的意义。本文主要针对81～86GHz工作频带内的E波段曲折双脊波导慢波结构分别进行了理论分析、仿真和实验测试研究。论文以E波段80W行波管为设计目标,从曲折双脊波导慢波结构的基本理论出发,对E波段曲折双脊波导的高频特性进行了理论分析;并利用CST Microwave Studio仿真软件模拟了曲折双脊波导的关键尺寸对高频特性的影响。本文中采用理论计算的方式,初步确定了曲折双脊波导慢波结构的关键尺寸,围绕计算得到的尺寸,利用CST Microwave Studio模块对关键尺寸进行了优化选择;为了得到良好的传输特性,论文中使用CST Microwave Studio设计了由直线型脊波导过渡器和渐变波导组成的输入、输出结构。由于曲折双脊波导脊的存在,相对于普通折叠波导,结构更加复杂,在对输入、输出结构进行多次优化后,得到电压驻波系数(VSWR)均在1.45以下,输入、输出渐变结构在工作带宽内与慢波结构匹配性能良好;利用PIC粒子模拟仿真曲折双脊波导的注-波互作用过程,得到在中心频率(83.5GHz)处输出功率为139W,电子效率为6.2%,饱和增益为41.0dB。同时,81～86GHz内功率均大于114W,电子效率大于5.06%,饱和增益在40.0dB以上的曲折双脊波导型高频慢波结构,满足初始的设计要求。论文分析了曲折双脊波导慢波结构的加工方案,最终,将零件分成三部分加工,通过高速数控铣完成加工。对加工完成的零件进行了表面清洗、酸洗等工艺处理和加工精度检测。最后通过矢量网络分析仪测试了曲折双脊波导慢波结构的VSWR,得到该零件的VSWR在工作频带内均在1.55以下,验证了该结构良好的传输特性。