离子回旋共振加热（ICRH）是托卡马克中一种重要的辅助加热方式，它能有效加热等离子体中的离子成分，同时也能够控制等离子体的环向转动和改善等离子体约束。开展ICRH加热天线研究对于实现聚变点火条件和等离子体高性能运行具有重要的意义。本文研究了ICRH天线对等离子体加热过程中，其发射端与等离子体相互作用过程的耦合效率问题，并计算了法拉第屏上的电磁力分布。首先，利用动力学方程和麦克斯韦方程研究托卡马克等离子体的色散关系，以及在托卡马克等离子体中心离子温度达到1.5keV （此时等离子体中离子与电子的碰撞频率很小）和离子分布为麦克斯韦分布时，离子回旋阻尼与天线发射谱的关系；其次，采用等离子体分层模型和W.K.B近似方法，推导出离子回旋波在托卡马克等离子体的表面功率反射系数、吸收衰减与离子回旋共振加热（ICRH）天线发射谱n_//的关系，数值模拟了先进超导托卡马克（EAST）工作在两种典型的磁场强度下，不同天线发射谱n_//对快波少数离子加热的效果；再次，用时域有限差分法（FDTD）计算托卡马克等离子体运行在圆截面位形和D截面位形（此位形有利于实现等离子体的更好约束）下，等离子体破裂和等离子体发生垂直位移事件时，法拉第屏上的电磁力分布。模拟结果表明当其它实验参数一定时，ICRH天线发射合适的发射谱n_//(如当托卡马克的中心磁场强度为B₀=3.50T时，n_//可选择13-16之间)能提高天线与等离子体的耦合效率，增强少数离子加热的效果。在离子回旋共振加热天线前端法拉第屏上电磁力较大的地方，对其进行加固，有利于天线安全运行。