近年来,随着各领域科技水平的进步,体积小,质量轻、研发成本低的微纳卫星得以快速发展。而电推进系统有着比冲高、推进效率高、成本低等优点,已经成为微纳卫星推进器的重要选择之一。真空脉冲金属离子等离子体推进器是一种通过烧蚀阴极金属材料产生等离子体从而形成推力的新型电推进器,其结构简单、可靠性强。然而,目前真空放电等离子体推进器存在诸多问题,包括等离子体密度低、喷射性能差、羽流污染严重等,从而严重影响了推力的产生。因此,需要对金属离子等离子体推进器的放电特性及新型电极结构的研制做进一步的探究,提升其等离子体的生成及喷射性能,进而增强推力。本文以真空脉冲金属离子等离子体推进器为基础,进一步分析了其放电特性,并且设计了一款新型的薄片式叠层电极结构。同时基于该电极结构,采用ansys建模仿真和等比例的实物放电等方式,对其进行理论分析。然后,通过改变结构参数和电路参数进行放电实验,对测量的电参数以及等离子体参数进行比较,分析变化产生的原因,最终掌握其放电规律,并利用规律进行性能上的优化。首先,采用内外分段阳极结构,探究峰值电压维持时间和阳极电子吸收量对等离子体生成及喷射特性的影响。实验证明,在一定范围内,峰值电压持续时间的增加能够有效提高等离子体的生成及喷射特性,并且通过限制带电粒子流入内阳极,能够进一步改善放电特性。然后,基于实际应用,提出了薄片式叠层电极结构,该电极仅通过结构设计便能实现低电压放电。然后与传统电极结构进行对比,分析了其在高脉冲电压下的放电特性。通过改变薄片式叠层电极阴极和阳极的结构参数,探究参数对于该结构放电特性的规律性变化。发现,阳极喷射性能与阳极裸露面积及其近旁空间体积大小有关,并且通过限制带电粒子流入阳极会减弱阳极喷射特性。阴极裸露面积和阴极附近空间体积的减小,能够显著提高等离子体的喷射性能,增强带电粒子的运动能量。并且,阴极与喷口间的距离增加,等离子体定向运动能力得到增强,射流变长。最后,研究了低放电电压情况下薄片式叠层电极的放电特性。通过改变放电回路的参数,包括储能电容器容量和电感值,探究电路参数变化对电流波形的影响,进而分析对等离子体放电特性的影响。