以低对比度油气藏为代表的非常规储层的电阻率和水层差异较小,利用常规电阻率测井资料在饱和度评价时显得力不从心。岩石物理研究表明,岩石的复电阻率频谱（电频谱）可以反映大量的储层参数信息,在低对比度油气藏评价中更具优势。然而,对应的测井仪器研发却相对滞后,虽然很多机构开展了多频电阻率测井仪器研究,但目前尚未有成熟的工业化电频谱测井仪器出现。中国石油大学（北京）电法测井实验室研发了测量频段为1 k Hz～500 k Hz的电极型电频谱测井仪样机,但其测量频段还不足以满足复杂地层环境的电频谱测量需求,为进一步推进电频谱测井仪器体系的工业化研发进程,本文开展了测量频段为250 k Hz～8MHz的线圈型电频谱测井实验系统的设计研究,主要完成的工作有:利用有限元分析法开展了线圈型电频谱测井仪器响应特征的数值模拟研究。对线圈系结构进行优化,获得了四种探测深度（0.3 m、0.5 m、1 m和1.5 m）的线圈系结构（接收线圈间距0.2 m）,以及实验室内探测深度为0.3 m,接收线圈间距仅5 cm的模拟探测线圈系。每组线圈系结构可以实现相同探测深度下6个频率的复电阻率测量,线圈系的径向分辨率由接收线圈的间距决定。设计了一种表达线圈系探测深度与线圈距和测量频率的关系图版,该图版可以更方便地用于线圈系结构的调整。增设补偿发射线圈对线圈系结构进行优化,克服了三线圈系测量曲线的不对称特征。开展了线圈型电频谱测井实验系统的硬件结构和嵌入式软件设计,并基于Lab View平台设计了线圈型电频谱测井实验系统上位机系统。以DSP、DDS、混频器、PGA、FIFO和ADC单元为核心设计了线圈型电频谱测井实验系统的硬件系统。硬件系统可以在上位机的控制下轮流发射6个频率的（250 k Hz、500 k Hz、1 MHz、2 MHz、4 MHz和8 MHz）正弦发射信号,并依次对两个接收线圈上的信号进行降频采集。DSP单元的嵌入式软件系统,除了完成实验系统逻辑控制和各单元信号通信外,还可以基于DFT算法对测量信号进行快速的幅相分析并将结果回传至上位机。设计了幅度衰减和相移特征已知的刻度电路和实际物理模型对实验系统进行测试。测试结果显示,实验系统可以完成设计目标,能实现六个频率下的复电阻率测量,证实了线圈型电频谱测井实验系统的可行性。实验系统的搭建可以进一步推动电频谱测井仪器的工业化发展。