本发明公开了一种紧凑型千瓦级毫米波源，所述波源包括用于产生回旋电子束的电子枪，所述电子枪通过互作用腔与用于尺寸扩增的渐变段连接，所述渐变段输出端设置有输出窗，所述互作用腔外设有磁体线圈，在所述磁体线圈外设有一层磁钢，所述磁钢与互作用腔配合包围磁体线圈，所述磁体线圈与磁钢之间还设有一层磁体冷却水腔，所述渐变段与输出窗外设有管体冷却水腔。本发明采用高饱和铁磁材料控制大电流产生的强磁场，并结合二次谐波回旋管和脉冲重频工作方式，将千瓦级毫米波源的体积重量降低至单人便携水平。