本发明公开了一种速调管用微波输出窗及其设计方法，包括圆形波导；分别结合固定于所述圆形波导的输入端和输出端的第一矩形波导和第二矩形波导；以及封装于所述圆形波导内与所述圆形波导同轴设置的介质片，所述介质片的外径等于所述圆形波导的内径，将所述圆形波导的内腔分隔为第一密封腔和第二密封腔；所述第一矩形波导远离所述圆形波导的一端气密结合于速调管输出谐振腔的输出端；所述第一矩形波导与所述第一密封腔连通，所述第二矩形波导和所述第二密封腔连通，第一矩形波导的横截面的面积小于所述第二矩形波导的横截面的面积。通过对微波输出窗的结构进行改进，使其呈不对称结构，能够解决速调管输出系统体积大影响速调管模块化应用的问题。