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在科技部十一五863计划、中国地质调查局和中央高校基本科研业务费资助下,中国地质大学(北京)开始了新一轮的海底电磁采集站的研制,并通过多轮次室内、陆地野外和海洋试验验证了其性能。与2009年的研究成果相比(Wei,Deng,and Wen 2009),本文提出的采集站实现了更低噪声(电场0.12nV/m/rt(Hz)@0.5Hz、磁场O.lpT/rt(Hz)@lHz)、更低功耗(1600mW、可连续工作至少21天)、更高回收率(电腐蚀与声学释放双释放机制)、更低时漂(优于Ims/day)、更小体积(仅需4个17英寸玻璃球)的指标提升。本文首先通过数值模拟初步确定了新采集站的技术指标要求,并据此进行了采集站的性能优化设计。通过改进电极制造工艺、优化电场前置放大器的电路参数,进一步降低了电场背景噪声;通过优化磁传感器的磁芯参数和放大电路指标,显著降低了磁传感器的体积、功耗和噪声水平;研制了数字温度补偿晶振(DTCXO)模块,与现有的技术相比极大改进了时钟电路的功耗和漂移;在降低采集站的总功耗上进行了多项技术改进,延长了仪器海上连续工作时间。文章详细介绍了海底电磁采集站的改进方案,以及相应的陆地野外及海上测试结果。