近年来，随着微机电系统(MEMS)的广泛应用，研制可集成于MEMS的微带型微等离子体源日益成为热点。这种微等离子体源具有体积小、易集成、方便携带的优点，并能在小功率、常压空气中持续放电。基于此微等离子体的微系统，在微生物分析系统、生物MEMS杀菌消毒、微化学分析系统、小尺寸材料处理及微推进器等领域有着广泛的应用前景。 本文设计了一种基于微带缝隙环谐振器的微波等离子体(MSRR-MIP)源，并对其工作原理和等离子体放电特性进行了深入的理论分析和实验研究。 首先介绍了低温等离子体技术和微带线及微带线谐振器理论，作为结构设计优化的理论基础。建立了MSRR-MIP源的等效传输线电路模型，导出了输入阻抗、缝隙电压等谐振器电参数的闭式解，并给出等离子体阻抗计算公式。理论上分析了等离子体的气体放电特性以及放电对MSRR-MIP源的影响，重点讨论等离子体阻抗和功率效率两个放电激励特性。研究表明，缝环谐振器微波等离子体源与等离子体阻抗的匹配是制约放电的关键因素，甚至比谐振器品质因数更重要。 基于上述理论和分析，用HFSS软件对器件物理尺寸进行仿真和优化，设计出200μm、100μm、25μm三种缝隙尺寸的MSRR-MIP源。按照设计尺寸制作了电路板，搭建实验系统，成功激励出等离子体，并测量有载情况下谐振器的谐振频率和电压反射系数 S<,11>，计算出该实验系统和条件下等离子体阻抗。实验证明了理论分析和仿真设计结果的正确性和可靠性。 另外还研制了改进的无阻抗匹配网络的直接馈电MSRR-MIP源，不仅实现了尺寸上更小型化，也获得了对小功率、常压气体微波放电更有利的高电场条件。