天基雷达对地观测作用距离远，存在回波信噪比不足的问题，对更大输出功率脉冲行波管放大器提出了需求。传统方法使用多路脉冲行波管放大器功率合成达到大功率输出的目的。存在合成效率低，脉冲功率系统体积大， 重量严重超标等缺点。针对以问题：本文首先提出一种基于BOOST+LCC天基雷达行波管放大器高压电源拓扑,并给出设计方法。然后通过仿真分析，原理计算和电路分布参数的合理应用，从储能方式、工作点设置、电路参数的优化设计等多个方向上进行提升，将放大器高压电源功率容量由400W提升到2000W，转换效率由89%提升到93%。最后通过此大功率容量、高效率高压电源集成的X频段3500W脉冲行波管放大器(Travelling Wave Tube Amplifier， TWTA)，将天基雷达行波管放大器输出功率由常规百瓦量级提升到千瓦量级。有效提升了脉冲系统的功率密度，降低其体积和重量，为高传输信噪比要求的天基雷达应用开辟了新的途径。