处于微波波段和红外波段之间的太赫兹频段仍然是电磁波谱上利用最少的区域之一。目前,太赫兹技术已经成为了世界各国的研究热点,并因其具有广阔的研究前景而引起越来越多的关注。在一些应用中需要较高功率和低成本的太赫兹辐射源,但由于研究手段和加工技术的限制导致在该方面收效甚微,因此一些太赫兹应用的发展也遇到了瓶颈。本论文以太赫兹波段行波器件为选题,以具有耦合的慢波电路并联技术为主线,重点研究了慢波电路耦合并联技术在两类不同慢波结构行波器件上的功率及效率贡献。本论文的主要工作和创新点如下:一、讨论了具有耦合的慢波电路并联对行波器件效率影响。通过分别讨论空间电荷场影响效率的因素和并联后总空间电荷场与单电子注空间电荷场的关系,得出慢波电路并联后器件总效率的变化规律。同时,以上述理论为基础讨论了不同并联方式对并联慢波电路等效耦合阻抗的影响。为后续的太赫兹行波器件设计提供了理论参考。二、提出了670GHz耦合并联栅加载矩形波导返波振荡器。深入研究了单个及多个慢波结构并联的栅加载矩形波导慢波结构的高频特性。为该类返波管设计出合适的能量耦合结构,保证了返波管的稳定工作。在此基础上构建了工作在670GHz波段1-CSSWC、2-CSSWC及4-CSSWC栅加载矩形波导返波振荡器(nCSSWC表示n个慢波结构耦合并联)。计算结果显示,相比于1-CSSWC返波管,2-CSSWC返波管的输出功率提升了254%,电子效率为1-CSSWC的1.282倍;4-CSSWC返波管的输出功率提升了579%,电子效率为1-CSSWC的1.436倍。耦合并联的慢波结构的数目增加带来互作用效率的绝对提升,为将来研制宽带大功率太赫兹返波管奠定了基础。三、提出了1.04THz耦合并联交错双栅慢波结构行波管。讨论了交错双栅慢波结构并联耦合方式对色散特性的影响,并分析了单个及多个慢波结构并联的交错双栅慢波结构的高频特性。为该类行波管设计出了可以极大地减小反射系数的能量耦合系统,保证了行波管稳定工作。在此基础上构建了1.04THz 1-CSSWC、2-CSSWC及4-CSSWC带状注交错双栅行波管。计算结果显示,相比于1-CSSWC交错双栅行波管,2-CSSWC行波管的输出功率提升到174%,4-CSSWC行波管的输出功率提升到255%,且它们均能在较宽的频段内稳定工作。四、加工了W波段双注慢波电路并联耦合交错双栅行波管慢波电路。测试结果显示,所加工的两个慢波电路并联耦合交错双栅行波管慢波电路在88GHz-100GHz带宽范围内,驻波系数比小于1.2,S11和S21参数分别保持在-20dB以下和在-1.25dB以上,与仿真结果差距极小。该高频系统传输特性测试结果验证了所设计的能量耦合系统与慢波电路之间的契合性以及两个慢波电路并联交错双栅行波管高频系统仿真模型计算结果的正确性,为后续热测实验打下了基础。