大功率强流中性束注入是磁约束核聚变的重要辅助加热手段，而大功率射频（RF）负离子源是未来磁约束核聚变中性束注入的必然选择。2011年起，华中科技大学开展了ITER大功率射频负离子源激励器相关技术研究。　　阻抗匹配是RF负离子源安全稳定运行的关键，然而在等离子体激发过程中，激励器内的气体组分、电磁场分布等发生很大的变化，导致激励器RF线圈负载阻抗变化较大，这就要求阻抗匹配器需要根据负载情况动态调节匹配元件参数，以实现 RF最大功率传输。然而，目前通过理论公式和电磁场仿真计算不同等离子体参数情况下的RF线圈阻抗误差较大，因此需要采用实验测量手段获得RF负载参数，为阻抗匹配调节提供依据。此外，激励器负载吸收的 RF功率是研究RF电磁场与等离子体相互作用的重要参数之一。原理上，通过检测负载的RF电压、电流及相位，便可计算得到阻抗及功率参数。然而，由于离子源 RF 系统中存在多种谐波，常规的RF电压电流检测方法难以准确地获得对应谐波下的RF负载阻抗和有功功率，为此本文开展了多谐波模式下的射频阻抗及功率检测研究。　　本文提出了一种 RF阻抗及功率检测方案，采用非接触式电容分压对RF电压进行取样，采用了空心平面线圈对RF电流进行取样。先后采用了理想模型和COMSOL仿真计算模型，完成了RF电压、电流取样单元的结构参数设计和优化。然后设计开发了宽带信号跟随模块，降低了取样单元的输出阻抗。采用FPGA驱动高速AD模块，对跟随单元输出的双路RF信号进行高速同步采样;在ISE软件平台上使用双口RAM构建缓存模块对AD采样数据进行缓存，采用UDP/IP将数据通过千兆光纤网络发送至上位机。在上位机的MATLAB环境下，采用了FFT和离散频谱矫正算法，对接收到的双路采样数据进行计算处理，并使用MATLAB软件下的GUI控件构建了用户界面，将计算得到的待测RF电压、电流的各次谐波的幅值、频率和相位差，以及对应的各次谐波频率下的负载阻抗及其消耗的有功和无功功率显示出来。　　在0~1kW/1~5MHz的实验测试平台上采用标准50欧负载和BIRD-MODEL43功率计对RF阻抗和功率检测装置进行了标定，标定后的检测装置在200~1000W/1MHz范围内的功率检测偏差≤±8%。本文研究工作对大功率RF负离子源激励器的RF阻抗及吸收的RF功率提供了有效的检测手段，同时为其他领域的 RF 阻抗和功率检测提供了有益的参考。