本文主要通过模拟与实验两种方法将微波共振探针的品质因子Q有效的提升。模拟中，对品质因子Q的主要从储能与损耗的能量两个方面进行分析，对其中U型探针与耦合线圈的几何结构进行优化，改变U型探针与耦合线圈的位置，增加二者之间的耦合。最后使用优化后的U型探针与耦合线圈对高气压等离子体射流进行诊断。　　首先，对微波共振探针的几何结构进行优化。改变探针的臂长，臂间距，以及制作探针的金属线直径，计算具有不同几何结构的探针的品质因子；改变耦合线圈的匝数、半径和制作耦合线圈的金属线直径，计算不同几何结构的耦合线圈的品质因子。确定品质因子Q最大的U型探针与耦合线圈的几何结构，并采取该结构进行后续的诊断。　　然后，改变U型探针与耦合线圈的摆放位置，横向与纵向相对位置。通过改变二者的相对位置，应用品质因子Q分析不同位置处的耦合情况的好坏，确定品质因子Q最大时，二者的最佳横向与纵向相对位置。　　在研究U型探针与耦合线圈的最佳相对位置时，本文提出了添加屏蔽的方法来降低U型探针的辐射并增强近电场场强，通过模拟与实验相互验证，证明了添加屏蔽方法的正确性与可行性。　　应用优化后的U型探针对高气压等离子体射流进行诊断。从诊断结果中可以看出，放电功率或气体流量越大时，测量的反射共振频谱的半高宽越大，说明射流区域产生的电子数越多，探针周围的能量消耗越多，品质因子Q越小。应用电子数密度计算公式，计算30W、40W、50W与60W时，射流区域的电子数密度。