行波管是现代使用的电视、遥控、遥测、雷达、通信、电子对抗和干扰等各种各样的设备中广泛应用的微波器件,它主要起功率放大的作用,在微波领域中占有十分主要地位。无人机在未来空战中拥有不可或缺的地位,应用于无人机上的Ku波段脉冲行波管的需求也随之增加。由于无人机具有体积小、重量轻、载重量小等特点,应用于其中的行波管同样被要求具有体积小、重量轻、效率高等特点。本论文首先介绍了无人机的基本情况并对行波管的发展史进行了简要介绍,然后对行波管提高效率的主要途径进行了简单介绍。接下来介绍行波管的基本结构,同时主要针对行波管螺旋线慢波结构的互作用原理、减少高频损耗以及收集极的原理分别进行了详细介绍。本研究项目的主要任务是针对Ku波段脉冲行波管总效率提高进行研究。研究过程中主要使用的仿真软件为微波模拟器套装,首先对该软件进行了简单介绍,然后根据项目提出的技术指标要求,展开研究,主要研究内容可划分为:首先,对螺旋线动态线路渐变技术进行研究,利用仿真软件针对慢波结构的色散以及互作用进行仿真,从而达到提高慢波系统的互作用效率的目的;其次,针对降低螺旋线损耗进行研究,主要研究方向为在螺旋线表面覆铜膜,并利用微波模拟器套装对覆铜膜和未覆铜膜进行仿真模拟对比,得出相应结论;再次,对降压收集极进行研究,利用软件对单级降压收集极和两级降压收集极进行模拟仿真和优化以达到提高收集极效率的目的;最后,根据慢波结构、螺旋线覆铜膜和单级降压收集极的仿真设计结果进行了样管制作。对实际制作的样管进行数据测试,最终结果表明,该Ku波段脉冲行波管的设计到达了预期的目标,总效率达到35%以上。在论文最后,针对所制样管的测试结果与前期的仿真结果进行了对比,并分析了二者之间的误差来源,得出结论。