空间行波管广泛应用于各种卫星以及载人航天与探月工程的转发器、数据传输系统、雷达与电子对抗发射机等的末级功率放大器,能把微弱的通讯信号放大,以增强通讯质量,增加通讯距离。在空间行波管正常运行的过程中,参与完注波互作用的电子束将被收集极进行回收,但是由于电子束的运动速度很大,打击在收集极上将产生大量的废热,如果不能及时有效的将这些废热排出,则会导致收集极温度过高,从而影响空间行波管的工作寿命、输出功率及运行稳定性。而由于空间行波管的内外部均处于真空状态,目前多采用外加辐射散热器的方式对收集极进行有效散热,论文在现有辐射散热器结构的基础上,对辐射散热器进行优化设计,以保证辐射散热器在具有良好散热性能和抗振性能的前提下质量尽可能轻,从而达到降低空间行波管质量的目的。基于以上原因,本论文的主要工作包括以下内容：首先,使用微波管模拟器套装MTSS模拟空间行波管工作状态下电子束的运动轨迹,以及各电极上的能量损耗,得到热分析时收集极各电极的热载荷；并使用ANSYS软件的热分析模块,通过辐射热分析得到收集极在无外加散热结构和现有辐射散热器散热作用下的温度场分布,证明了辐射散热器对收集极散热的有效性；在此基础上对辐射散热器进行优化设计,并模拟改进后结构的散热性能,通过对比说明了改进后的散热结构仍然保证了良好的散热性能。然后,使用ANSYS软件的动力学分析模块中的模态分析和谱分析方法,模拟得到了改进前辐射散热器和改进后辐射散热器的固有振动特性,以及在加速度激励谱作用下的变形和应力,通过对比说明了只要选择合理的优化方式,则改进后的辐射散热器结构仍然具有良好的抗振性能。最后,通过ANSYS软件自带的二次开发工具,将以上使用ANSYS软件模拟的过程进行模块化,在ANSYS软件中形成专门针对辐射散热器的分析模块,使用户只需通过相关的参数输入操作,就可以完成辐射散热器的一系列分析。该论文的完成为空间行波管收集极的辐射散热器提供了一种设计方法,对优化辐射散热器提供了帮助,并验证了这种优化方法的可靠性,对降低空间行波管的质量具有重要的意义。