提出了一种开敞式脊加载折叠波导慢波结构.通过除去直波导段周围的金属边界, 形成一种开敞式结构以减弱色散, 同时在直波导段加脊以提高耦合阻抗.研究表明, 和传统结构相比, 新型结构在不影响带宽的前提下, 有效提高了耦合阻抗, 尤其在大功率设计情况下, 耦合阻抗的提高接近1倍.

理论推导了电磁波在半无限长直波导和均匀慢波结构交界面上的反射系数表达式，得到反射系数模值和相位随电磁波的纵向相移常数和慢波结构末端相位的变化关系。运用传输线理论以及反射系数的理论计算结果，得到了有限长慢波结构的纵向谐振条件，可以分析各种情况下有限长慢波结构的纵向谐振特性。计算了一种有限长慢波结构的纵向谐振频率，理论预测与数值仿真结果基本一致。对于一种非均匀慢波结构的数值计算结果表明，其纵向谐振模式对应的频率、场分布与相应的均匀慢波结构接近，因此仍可根据提出的纵向谐振条件对非均匀慢波结构进行分析。

通过模拟计算，分析螺旋线内径和螺距变化对色散和耦合阻抗的影响，优化慢波结构，初步设计了Ku波段螺旋线行波管慢波结构。模拟行波管输入输出结构，得到输入端反射系数小于-19 dB，电压驻波比小于1.24。电子聚焦系统采用周期永磁聚焦，磁场周期为8.5 mm，计算得到磁场峰值为0.17 T。为提高注波互作用效率，采用具有动态速度渐变特性的慢波结构，使得电子注与高频场有足够的互作用时间,从而保证电子不断地将能量交给高频场。运用三维PIC粒子模拟软件分析行波管的注波互作用，得到在12.5~16 GHz频率范围内输出功率大于88.7 W，电子效率大于14.8%，增益大于34.6 dB。

采用MAGIC 2.5D模拟软件, 建立了X波段11.424 GHz相对论大功率速调管放大器的高频结构模型。该模型由5个简单药盒型谐振腔组成, 包括1个输入腔、3个中间腔和1个输出腔。研究了该模型的高频特性, 初步设计漂移管及各谐振腔结构参数, 再结合热腔模拟, 研究了输入腔的吸收匹配问题, 依据各腔体对基波电流逐级调制情况, 优化配合各腔体的间隙等结构参数, 从而获得电子束的最佳调制状态, 最后通过调节外加均匀磁场大小获得百MW功率输出, 结果表明: 在加速电压520 kV、束电流460 A、外加磁场0.4 T的条件下, 当注入信号功率为1 kW时, 基波电流调制深度达162%, 最终输出功率105 MW, 效率43.5%, 增益50 dB。

理论分析了高阶模抑制型磁绝缘线振荡器（MILO）慢波结构, 推导了其各分区电磁场分布。通过对场分布的进一步分析可以发现, 角向开槽使得原始MILO结构中的两个简并的HEM11模式去简并, 分裂成为极化方向与开槽方向垂直或平行的两个模式; 通过改变慢波结构叶片间开槽角向位置相对关系, 可以破坏高阶模式之间π模谐振关系, 从而抑制高阶模式的起振, 使器件稳定工作在基模。

研究了同轴边加载三腔谐振腔的高频特性，从圆柱坐标系下的Borgnis位函数出发求解各个区域的场表达式，利用边界条件和相邻区域公共界面上的匹配条件，导出同轴边加载三腔谐振腔内角向均匀的TM模式的色散关系和各个区域场分布的解析表达式。将求得的谐振频率和数值模拟所得到的谐振频率进行了对比验证，求解所得谐振模式的频率和场分布与数值模拟的结果基本一致。

为解决实验中经常遇到的输出微波频率不纯问题, 提出一种新型磁绝缘线振荡器, 采用2维周期慢波结构, 使对称模式和低阶非对称模的工作频率相同, 在模式竞争条件下得到纯频微波输出。利用3维电磁场软件计算表明,新型磁绝缘线振荡器的慢波结构的对称模式和低阶非对称模的π模谐振频率相同;3维粒子模拟计算表明, 在450 kV,40 kA输入条件下, 微波输出平均功率由2.4 GW提升至2.8 GW,输出模式为多种模式混合, 频率为单一的1.22 GHz。

高光谱遥感数据蕴含着丰富的地物反射光谱信息,其原始反射数据中含有大量的噪声,这些噪声严重影响地物反射光谱中的吸收特征,大大降低数据的分析精度,研究有效的高光谱遥感数据噪声滤波算法是改善高光谱数据分析效果的关键环节。研究了推扫高光谱图像(PHI)影像中条带噪声的高频特性,针对目前常用的矩匹配方法及几种改进的矩匹配方法都存在一定的缺点,提出一种改进的行平滑条带滤波方案,对含有条带噪声波段行均值曲线进行平滑处理,并调整图像中各像元的灰度值,以减小行间灰度差异,所得图像的峰值信噪比有所提高,取得了比按波段的矩匹配方法更好的去条带效果,在较好地削弱图像中条带噪声的同时,保留了原图像的辐射特征。

建立了基于谐振腔深度角向分区的L波段双频磁绝缘线振荡器的模型,并采用数值研究的方法,开展了双频磁绝缘线振荡器主慢波结构的色散特性分析,同时还研究了封闭结构和开放结构的双频磁绝缘线振荡器的谐振腔,得到其谐振频率、场分布、Q值等信息,从高频特性研究的角度来进一步验证了双频磁绝缘线振荡器产生稳定的双频率高功率微波的可行性。研究表明:双频磁绝缘线振荡器的高频结构可以分区工作,每一个分区对应一个谐振频率。