管体类似一段双脊形波导，两端用输入窗和输出窗密封，脊的表面涂有高 
二次发射系数冷阴极材料。由热电子源向脊波导间隙处提供初始电子。电子受高频电场作用而加速，撞击阴极表面产生二次电子。当高频能量大于该结构的阈值功率时，产生多次电子倍增效应，只需几个高频周期，便达到平衡状态。电子从高频场获得能量后，打在冷阴极表面上，其能量以热能形式耗散掉，因此输出端高频功率远小于输入功率，并维持恒定量值，完成限幅作用。高频场消失后，仅经5~10纳秒,器件便可恢复传输特性。多次电子倍增限幅器用于多普勒体制雷达(见脉冲多普勒雷达)。
