In dieser Arbeit wird ein numerisches Simulationsmodell für Radiofrequenz-Ionentriebwerke vorgestellt, das neben eindimensionalen Modellen zur Beschreibung des Plasmas ein vollwertig dreidimensionales elektromagnetisches Modell nutzt, wodurch komplexe Induktionsspulengeometrien bei gleichzeitig kurzer Simulationsdauer untersuchbar werden. Neben der Implementierung der Teil- sowie des Gesamtmodelles werden auch experimentelle Verifikationen gezeigt, die die physikalisch korrekte Arbeitsweise des Modells unterstreichen. Mit Hilfe des vorgestellten Modells wird ein Virtual-Prototyping Werkzeug bereitgestellt, mit dessen Hilfe sowohl strukturelle (Entladungsgefäß- und Spulengeometrie) als auch arbeitspunktabhängige (bestehend aus extrahiertem Ionenstrom, Extraktionsspannungen sowie Volumenstrom des Arbeitsgases) Parametersätze evaluiert werden können. Sowohl die elektrischen Ersatzschaltbildparameter aus Sicht eines Generators als auch die resultierende Performance des Triebwerks, d. h. Antriebsvermögen und zugehörige Wirkungsgrade, können aus dem Modell gewonnen werden. Damit wird eine Optimierung der triebwerkseigenen Performance bei gleichzeitiger Evaluierung der sich dadurch ändernden elektrischen Lastsituation, die auf einen Generator wirkt, ermöglicht. Der Gesamtwirkungsgrad, welcher durch Triebwerk und Generator definiert ist, kann deshalb durch geeignete Regelungsmaßnahmen stets optimiert werden.Ein wichtiger Optimierungspunkt für kommerzielle Radiofrequenz-Ionentriebwerke, welcher mit Hilfe des Modells herausgefunden und untersucht werden konnte, ist die Induktionsspule. Mit einer alternativen Geometrie, basierend auf der einer gegenläufig gewickelten Bifilarspule, lässt sich eine effizientere Plasmaheizung bei gleichzeitiger Verringerung des benötigten elektrischen Stroms im Vergleich zur normalen spiralförmigen Spulenform erreichen. Neben allen durchgeführten Performancestudien wurden stets die Gültigkeitsbereiche des Modells evaluiert. Kommerzielle Radiofrequenz-Ionentriebwerke mit typischen geometrischen Ausdehnungen lassen sich problemlos mit dem vorgestellten Modell simulieren.
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