地震作为一种多发的、具有强烈破坏性的自然灾害,在地震来临前实现对其有效的预测是十分必要的。研究表明在地震前的低频段电磁扰动中含有丰富的地震前兆信息,因此监测震前低频电磁波异常信号对地震预测尤为重要。目前用于监测地震电磁扰动的电磁波传感器存在体积大和质量重的缺陷,针对以上问题本文研制的小型化电磁波传感器在地震前兆监测中具有更大的优势。本文的研究工作如下:（1）本文围绕震前低频段电磁扰动的监测展开研究,把研制小型化电磁波传感器作为研究目标。首先分析了传感器的工作原理,建立传感器的控制模型,进而推导出传感器的灵敏度公式。根据不同尺寸的磁通聚集器仿真结果以及对空心磁芯特点的分析,设计了带有磁通聚集器的空心磁芯结构。为了使研制的传感器更加适应地震断裂带处的恶劣环境,进一步结合数字采集系统实现电磁波传感器的数字化。然后通过分析传感器噪声来源和质量分布,设计了低噪声前置放大电路,并建立传感器的噪声和质量模型。最后,为了实现传感器小型化,以传感器等效输入磁场噪声和磁通聚集器直径为约束通过粒子群算法对传感器的质量进行优化。（2）根据电磁波传感器的模拟电压输出范围、频带和噪声等性能要求,设计了低噪声采集系统。首先针对传感器采集系统的工作原理做了详细分析,并完成了采集系统的信号调理电路、模数转换电路、低噪声电源电路的设计。测试采集系统在0.5Hz～60Hz频带内短路噪声约为-120d B,并且其校正后拟合直线相比近似相同。（3）根据传感器设计要求,搭建了传感器等效输入磁场噪声和灵敏度的测试平台,使用自制采集系统与NI公司生产的高精度4431采集卡对自制传感器的等效输入磁场噪声和灵敏度进行测试。测试结果表明在0.5Hz～60Hz频带内两者测得传感器灵敏度分别为:22.89m V/n T@1Hz和22.67m V/n T@1Hz,等效输入磁场噪声分别为2.91p T/Hz1/2@1Hz和2.94p T/Hz1/2@1Hz,测试结果与理论优化结果近似一致。电磁波传感器质量为130g,实现了小型化电磁波传感器的设计。