随着能量传输技术的发展,微波载体功率与场强越来越大,高功率微波可以提高能量的传输效率,但在传输过程中会发生微波击穿现象,击穿过程中产生的等离子体会吸收能量,导致微波出现“尾蚀”,除此之外,等离子体作为介质会反射入射场,对器件造成损害,因此研究微波击穿过程具有重要意义。本文工作主要可以概括为两方面,一方面是以时域谱元法平台为基础,搭建微波击穿时域数值仿真分析平台,通过时域仿真结果可以清楚了解微波击穿过程中电子密度、微波场强、平均电子能量以及电子温度的变化趋势;该平台耦合了麦克斯韦方程组和电子流体方程组,并且考虑到压力张量项、对流扩散项和洛伦兹力项对微波击穿过程的影响;之后分析环境参数对微波击穿时间的影响,结果证明,使用惰性气体、增大压强以及减小环境温度均可以延后微波击穿时间。另一方面分析恒定磁场对微波击穿的抑制作用,在搭建的微波击穿时域数值仿真分析平台上,考虑外加恒定磁场项,通过分析不同时刻同一平面上电子密度分布情况,仿真结果证明,电子会在恒定磁场的洛伦兹力作用下漂移,从而减小器件内部的电子密度,达到抑制微波击穿效果;之后分析了不均匀等离子体对电磁波相频特性的影响,仿真结果表明,相频曲线在最大等离子体频率附近有明显的下降,而电磁波频率大于最大等离子体频率时,相频响应曲线逐渐变为线性,在不同的磁场条件下,相频曲线只在较低的频率范围内变化较大,而在高于等离子体频率的高频范围内变化较小。