螺旋波等离子体是一种高密度的低温、低气压磁化等离子体,电磁波通常以哨声波模式在与静态外加磁场平行的等离子体柱中传播,采用环绕于石英管外壁的特定射频天线激发引起右旋极化波共振,在10-1Pa的低气压条件下,理想情况的等离子体密度可达1017～1019m-3量级,中心区电离效率可接近100%,其双层加速效应可加速离子喷出而产生推力。作为一种新型的电磁式推力器,螺旋波等离子体推力器工作原理研究至关重要,本文根据国内外已有研究成果及电推进相关理论,分析总结了离子加速方式,并对双层的形成进行了仿真,开展了放电室等离子体特性参数规律的模拟工作,搭建了电推进真空实验平台,设计出螺旋波等离子体推力器原理样机,最后观察了其放电现象。本文具体研究内容如下：从传统化学推进的局限性出发,阐述了先进航天推进技术的优点并概述了几种先进航天推进技术各自的特点,重点说明了电推进与其他推进技术相比所具有的突出优势和发展潜力,进而引出螺旋波等离子体推力器的特点及在电推进领域中的应用前景。论述了三种射频等离子体源各自结构与放电特点,针对螺旋波等离子体推力器工作原理,概括了朗道阻尼作用与双层加速效应是等离子体获得能量的途径,总结了离子加速方式,并对其提出了优化设计思路。在对螺旋波等离子体推力器工作原理的研究中,使用一维PIC/MCC方法,建立不同长度电离区与扩散区仿真模型并进行计算,得到了可以产生高密度等离子体及形成稳定电势差的压强区间与损失系数范围,从而不仅证明了双层加速效应存在的合理性,也明确了其影响因素,为螺旋波等离子体推力器的深入研究提供理论支持。采用COMSOL多物理场耦合有限元仿真软件,建立了放电室的基本模型并设定相应参数,模拟了真实的工作状态,计算得到了放电室内部电子数密度、电子温度与碰撞功率损耗的空间分布情况。根据实验室现有条件,分别采用四种自主设计的天线进行了放电实验,观察并对比实验现象,得出了初步的结论。