Построена теоретическая модель двухкаскадного оротронного усилителя, каждый каскад которого имеет полусферический открытый резонатор, периодическую структуру на его плоском зеркале и пространство дрейфа между ними. Процессы электронно-волнового взаимодействия в обоих каскадах описываются нелинейными уравнениями, которые решались численнометодом крупных частиц по программе, составленной для работы в среде MATLAB. Сравнение расчетных значений электронного КПД с экспериментальными данными, полученными авторами ранее для оротронного усилителя с выходной мощностью 2,5 кВт в восьмимиллиметровом диапазоне длин волн, показало возможность применения предложенной методики для расчета параметров оротронных усилителей, в том числе, и в более коротковолновой части миллиметрового диапазона.