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能否将高功率离子回旋波注入到EAST装置中，并实现有效加热，是EAST实现预期高性能长脉冲运行的关键问题之一，其主要难点在于:离子回旋加热存在耦合问题。通过测量传输线反射系数和驻波电压分布获得天线耦合阻抗，利用这些实验数据，结合数值模拟对天线的耦合特性进行研究，所得结果为提高波与等离子体的耦合效率和改善天线与传输系统的匹配状况提供了依据。通过实时检测放电期间的ICRH天线阻抗的变化特性，可准确实现阻抗匹配的炮间调节。 通过两种方法成功研制了天线耦合阻抗测量系统，用于天线的耦合特性的测量:a.通过测量传输线反射系数计算天线耦合阻抗;b.基于传输线最大驻波电压的测量耦合阻抗。经过传输线理论推导，验证了两种方案理论上的正确性。论文中设计了核心器件如鉴相器、检波器，搭建了阻抗测量平台，对相关器件仔细标定以确保准确;并对实验期间出现的误差进行了分析讨论，给出了有效解决方案。 数值模拟为离子回旋波天线耦合研究和实验参数的优化提供必要的理论依据。本论文利用自洽计算天线耦合分析程序ANT，结合EAST实验分布参数，分析研究EAST离子回旋天线的耦合阻抗特性，得到了在不同密度下、不同的天线与等离子体距离等一系列离子体分布参数对离子回旋天线耦合阻抗的影响。 分析2012年EAST实验中获得的天线阻抗数据，数值模拟结果与之比较吻合。结果显示:由于天线端口边界密度偏低，天线的耦合阻抗小，这导致传输线上驻波电压过高，成为限制将高功率离子回旋波注入到EAST的主要原因，因此减少天线与等离子体距离并增加天线端口附近等离子体的线平均密度有助于提高天线耦合阻抗。实验还发现，在大的ELM爆发时，边界密度快速扰动，而常规的匹配系统难以响应等离子体参数的快速变化，造成较大的功率反射，从而限制了整个射频加热系统的功率传输能力。H模期间的密度壁垒是造成天线耦合阻抗减小的主要原因。需要建立一套实时阻抗匹配网络，以快速跟踪响应因等离子体参数的改变而引起的射频加热天线耦合阻抗的变化，从而实现射频波能量的有效传输，以达到提高等离子体运行参数的目的。