地空电磁探测方法是一种发射源放置于地面,接收装置由无人机吊载于空中的高效电磁探测方法。地空电磁探测方法结合地面电磁探测深度大,航空电磁探测效率高的优势,具有经济、高效,大深度、高分辨率,适用于复杂景观区等优点。目前中频段(30-3000Hz)取得良好的效果,并广泛应用于资源矿产的探测,工程地质以及复杂地形环境的检测。然而,随着社会的发展,城市化进程的高速推进,地空频率域电磁探测系统出现了一些新的问题,这些问题主要集中于地层浅部区域的探测。在现有的技术条件下,解决这些问题具有一定的挑战性。由于天气原因或旋翼无人机电池的续航时间限制,使得无人机在空中飞行时间和飞行次数变得很有限,以致于接收系统需要进行高效的采集。本课题要实现的目标有:选择合适的电磁发射方案。扩宽电磁波频点的带宽,增加电磁波频点的数目,从而增加探测的纵向分辨率,实现对浅部的高分辨探测。本篇论文的主要研究内容如下:1.研究地空电磁探测中不同发射源的特点及优势,确定本研究所使用的发射源类型。建立发射电路模型,由实际参数计算出电路模型中各电性元件参数,通过电路仿真,得到地空联合电磁探测电性源和大回线源的发射效果。通过编写matlab程序,对长导线源和大回线源电磁场分布进行正演模拟。比较分析在地空联合电磁探测中长导线源和大回线源各自发射效果,经过综合对比选择电性源作为本文的发射源。2.研究发射源的布置形式,由趋肤深度的定义计算出浅部高分辨率地空电磁探测的发射频率和探测深度的对应关系表。然后研究了发射源的布置方法和天线设计,并讨论了发射天线的长度和电性参数之间的关系,最后讨论了电性参数和探测范围的关系。3.给出了发射能量的计算方法,可以得到在野外探测环境中所需要的最小发射电流。根据本课题的发射需求和参数设置,选择了合适的发射机器件,完成了实物焊接,并选择本课题电磁波发射的波形。4.仿真桥路输出波形,并进行FFT分析。制定了发射方案,调试电路,实测桥路输出结果与仿真结果一致,达到预期发射目标,成功发射满足浅部高分辨率地空电磁探测要求的伪随机波形。本课题研究了用于浅部高分辨率电磁探测的电磁发射方法和电路设计,对比了不同类型发射源的发射效果,选择合适的电磁发射控制方法,对地空电磁发射系统硬件发射电路进行设计,满足地层浅部高分辨率的地空电磁探测的发射需求。