微波微等离子体是指使用微小功率微波源激励产生的,并且放电尺寸非常小的等离子体。微等离子体具有稳定性好、电子密度高、持续时间长等优点。由于一个单元的微等离子体尺寸无法大规模使用,因此可以对微波微等离子体阵列源进行深入研究,其前景非常广阔。本文以基于微带谐振器的2.45GHz微波微等离子体阵列源及其特性为研究对象。首先利用HFSS软件仿真,设计了一种微波微等离子体阵列源的单元结构以及13单元线性阵列结构,通过耦合模式理论,优化相关结构参数,获得微波微等离子体阵列源的单元结构和13单元阵列结构的S参数、谐振频率和场结构分布等。制作13单元的微波微等离子体线性阵列源实物,测试其S参数。最后搭建实验系统,研究空气和氩气条件下真空度、输入功率等对微波微等离子体阵列的激励特性、放电强度、放电区域、光谱特性和频谱特性等影响。分析微波微等离子体阵列发射光谱,利用双谱线法和Stark展宽方法,估算微波微等离子体阵列的电子温度及电子密度,并通过宽带双脊喇叭天线和频谱仪测试微波微等离子体阵列激励前后的辐射频谱特性。研究表明,微波微等离子体阵列源具有多谐性,除主模2.45GHz外,还有5.65GHz、9.61GHz、11.8GHz、15.84GHz和17.68GHz等其它谐振频率。在氩气条件下,当输入功率为27.02W,可以激励产生2个单元微波微等离子体阵列;当输入功率为29.22W,可以激励产生5个单元微波微等离子体阵列;当输入功率为32.28W,可以激励产生11个单元微波微等离子体阵列;当输入功率减小至23.9W,微波微等离子体阵列所有单元全部熄灭。根据氩气条件下激励起11个单元的微波微等离子体阵列的发射光谱,采用双谱线法和Stark展宽法,得到微波微等离子体阵列的电子温度为0.6727e V（7803.51K）,电子密度为5.692×1017cm-3。通过频谱分析,获得微波微等离子体阵列激励前最大功率谱线在2.4715GHz,而微波微等离子体阵列激励后最大功率谱线在2.221GHz,即微波微等离子体阵列激励前后频谱偏移了250.5MHz。论文工作为微波微等离子体阵列特性的进一步研究提供参考。