折叠波导是一种新型全金属慢波结构，同时具有高功率容量和宽频带的特点且加工工艺和微加工技术兼容，作为高频、大功率、宽频带微波源的慢波电路具有巨大的应用潜力。因此，基于折叠波导的宽带高功率行波放大器的研究引起了国内外研究者的广泛关注。然而，研究发现常规折叠波导慢波结构的耦合阻抗较小且随频率的升高持续下降，这就导致折叠波导行波管的增益和电子效率较低，同时也限制了带宽。如何进一步提高折叠波导行波管的增益、带宽、输出功率以及电子效率，已成为本研究领域的核心课题。本文也是以此为核心而展开的，围绕这一核心本文的主要工作可以概括如下:　　(1)介绍了折叠波导慢波结构高频特性的分析方法，其中包括TE10模假设法、等效电路法和数值模拟法。阐述了行波管的小信号理论，分析了损耗参量和空间电荷效应对行波管中高频场增长率和相速度的影响。　　(2)分析了折叠波导慢波结构各结构参数的变化对其色散特性和耦合阻抗的影响，在此基础上用MAGIC3D软件建立了三维折叠波导行波管的注-波互作用模型，研究了切断区长度和位置对行波管放大特性的影响。分析了限制常规单注折叠波导行波管增益和带宽的因素，进而提出采用双注结构提高折叠波导行波管单位长度增益、电子效率和带宽的方法。　　(3)提出通过增加相位跳变段来提高折叠波导行波管增益和电子效率的方法，并用MAGIC3D软件模拟计算了具有相位跳变段的双注折叠波导行波管，验证了这种方法的可行性。　　(4)提出一种新型矩形槽加载折叠波导慢波结构，分析了加载槽尺寸对其色散特性和耦合阻抗的影响，并以此为开展了W波段矩形槽加载双注折叠波导慢波结构的研究。