本发明公开了一种大功率射频离子源保护系统，涉及射频离子源技术领域。通过对反应射频离子源等离子体放电状态的的驻波信号和功率反射信号进行处理，并与设定的保护阈值进行比较，从而可判定出在非正常放电下需要发出的保护信号，进而关闭射频功率输出，中止等离子体放电，达到保护离子源和功率源的目的。同时，在等离子体建立的初始时刻，由于阻抗匹配从失配进入匹配的过程中会引起驻波和反射信号的突变，本发明的保护系统设计了一个盲区，用于在该时刻来屏蔽保护信号的发出，从而避免等离子体无法正常激发。本发明不仅提升了射频离子源工作时的安全性，还有效地保障了射频离子源的高效持久运行。