利用螺旋波导对频率调制脉冲进行压缩可大幅度提高脉冲峰值功率。利用所编Matlab程序对螺旋波导的色散特性进行了计算和分析，获得了波纹幅度和纵向周期长度等结构参数对其色散特性的影响规律; 给出了脉冲功率压缩比的计算公式，对不同脉宽和频带宽度、不同频率调制形式的微波脉冲通过螺旋波导后的功率压缩比进行了计算和分析。计算表明: 脉冲的频率调制形式对功率压缩比影响较大; 相同频率调制形式下，脉冲长度越长，工作频带越宽，功率压缩比越高。为了获得尽可能高的功率压缩比，需对脉冲的频率变化方式进行调节，使其与螺旋波导色散特性匹配。同时还需要在高的功率压缩比和高的压缩效率之间做出权衡。计算得到，当注入脉冲的脉宽为40 ns、工作频带为8.8~9.5 GHz、频率调制形式与螺旋波导色散特性匹配时，功率压缩比达到了15，压缩效率约为40%。

基于耦合波理论,对螺旋波导(蛇形线微扰)94 GHz、6周期TE01-TE11模式转换器和10.24 GHz、4周期TE31-TE11模式转换器进行了设计和数值分析.通过解耦合波方程得出模式转换器中各模式成分的比例关系,并对转换器的参数做进一步修正,然后利用电磁仿真软件进行模拟.两种转换器在中心频率处的模拟转换效率均达到98%以上,95%以上带宽超过2 GHz,仿真结果与理论分析吻合得较好.

为了给回旋行波放大器中螺旋管的设计提供一种简单易行的计算和优化方法,构建了特定的螺旋型回旋管模型,并用色散特性方程和MAFIA软件计算了其色散特性.采用MAFIA软件计算时,由于周期条件,相移从-180°到180°,每30°计算一次,对应的传递常数从-0.837 8 cm^-1变化到0.837 8 cm^-1.由于在准周期条件中相应的相移对应相应的传递常数,求解出对应的基模频率,通过模式识别,得出耦合以后的模式频率,即可以得出色散曲线.结果表明:在8.3～10.6 GHz的工作频率范围内,两者的计算结果吻合较好,相对偏差小于0.5%.色散曲线趋于斜率为正的直线,该特性说明了螺旋型回旋行波管具有较高的工作效率和较宽的带宽.