- 文献综述（或调研报告）：
真空电子器件是广泛应用于工业检测、医疗、雷达、通讯、导航系统和电子对抗[11]等民用和军用电子装备中的一类器件，电子枪作为产生电子注的唯一器件， 其性能对整个器件起着至关重要的作用[12]。
3.1 国内外微波管CAD软件
传统的经验设计方法很难综合性地进一步提高微波管的功率、带宽、增益、效率及非线性特性等性能，高精度的微波管CAD（计算机辅助设计，Computer Aided Design）模拟软件是改进设计，提高性能的主要手段。欧美等国家设计微波管基本采用CAD软件模拟 实验样管的技术路线，所用的CAD软件主要是专用微波管CAD软件，同时结合大型商业计算电磁学软件。其专用CAD软件基本上都是三维版本，而且所有软件通过合理设计集成在一个系统中，各软件之间可以进行平滑的数据交换。微波管CAD模拟中常用的大型商业计算电磁学软件包括MAGIC、MAFIA、CST Suite、HFSS、ANSYS，MAXWELL和国内的MTSS等。
（1）MAGIC
MAGIC 是时域有限差分粒子模拟软件 (FDTD-PIC)，与频域稳态非线性理论相比，MAGIC 模拟电子注与电磁波的相互作用过程和实际更为接近，但代价是需要消耗大量的计算资源。如斯坦福的线性加速器中心(SLAC)用MAGIC 3D模拟W波段带状注速调管注波互作用，需要在48台PC组成的机群上并行计算25 h[9]。
(2)MAFIA和CST
MAFIA是基于有限积分技术(FIT)的大型计算电磁学软件，由德国的Weiland教授进行的博士论文工作发展而来。MAFIA可以用于由Maxwell方程导出的静态问题、频域问题和时域问题的求解。 MAFIA4.0包括十多个功能模块。由于MAFIA的人机交互界面不够方便，CST公司将MAFIA的计算内核基本上都转移到了CST Suite。
CST Microwave Studio(即CST微波工作室)是CST Suite最成功的模块，在微波管设计中，广泛用于高频慢波电路的冷参数(色散、耦合阻抗、衰减等)和S参数的模拟计算[9]。CST Particle Studio（即CST粒子工作室）是强大又便于上手的电磁场和带电粒子的仿真软件。其工作流程大致如下[13]：
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