提出并设计了一种新型耦合探针，研究表明，该探针能有效地扩大耦合调节范围，并基于此探针，研究了中心频率为2.1 GHz的64单元矩形径向线天线阵馈电网络,并进行了优化设计。模拟结果表明:该口径为744 mm×744 mm的馈电网络在中心频率处能达到64路近似等幅馈电，中心频率处的反射系数小于0.1，在2.05～2.15 GHz的频带范围内，反射系数小于0.2。

研究了一种新型的过模圆转弯波导，可实现圆波导TM01模的转弯传输。介绍了这种过模圆转弯波导的基本原理：即沿转弯平面插入一块金属板，将圆波导转换为两个半圆波导。圆波导TM01模在半圆波导中转换为半圆波导TE11模，经转弯传输后，重新将半圆波导TE11模转换为圆波导TM01模，从而实现圆波导TM01模的转弯传输。基于这一原理设计了一个中心频率为2.856 GHz、转弯45°的过模圆转弯波导，并进行了数值模拟和实验研究。实验结果表明：其转弯半径为123.7 mm，转弯半径较小；在中心频点2.856 GHz处，传输损耗约为0.247 dB，驻波系数为1.217；在2.75～2.95 GHz的频率范围内传输损耗小于0.53 dB，驻波系数小于1.34。

根据渡越时间效应3维理论研究,设计了一种工作于6.1 GHz的新型径向边加载渡越时间振荡器。为增强电子束在谐振腔中的横向摆动,部分加大了高频结构中金属圆筒端部的宽度,以增大横向电场的的分布区域。3维理论分析表明,该器件的效率可以超过50%。粒子模拟研究表明,该器件在170 kV,18 kA的电子束激励下,平均输出功率达到1.6 GW,束波互作用效率为52.3%。

提出了一种边加载结构的径向三腔渡越时间振荡器。通过1维单粒子理论研究了直流渡越角和电压调制系数对束-波互作用效率的影响,并进行了2.5维数值模拟验证。数值模拟研究表明:该器件具有低阻抗、高效率、输出微波频率单一稳定等特点。在400 kV,60 kA无外加引导磁场的条件下,获得了平均功率为8 GW,频率为3.9 GHz的微波输出,效率达33.3%,阻抗仅为6.7 Ω。