在对磁绝缘线振荡器（MILO）慢波结构色散特性进行理论分析的基础上，结合负载限制型和渐变型MILO的特点，对X波段MILO慢波结构、阴极和中心阳极进行了设计。利用2．5维全电磁PIC程序进行粒子模拟，研究了输出功率与结构参数之间的关系，进一步优化MILO结构。在外加电压为510kV，束流43kA情况下，模拟得到平均功率2．83GW的微波输出，中心频率为8．2GHz，功率转换效率12．9％。