随着陆上石油气资源,尤其是浅层石油的开采,石油资源日渐减少,人们不得不将目光转向深层次地质或海洋及浅海过渡带。然而,由于近地表松散层的过滤作用,使得来自地层较深处的高频信号到达地表时能量很弱,不易于被现有检波器所接收,单纯地进行多只检波器串并联组合也不能从根本上提升高频信号的采集效果。同时作为在近海过渡带使用的水听器,由于其使用压电材料进行水声信号的接收,与传统使用的动圈式速度检波器有着不一样的工作原理,后续的资料处理结果也会不一样。本论文通过设计压电材料的传感器结构和新型电荷放大器电路,来实现对高频信号的提高,具体主要做了以下几个方面的研究。首先,在介绍了检波器发展现状,介绍了传统产品对勘探高频信号的影响,以及浅滩过渡带速度检波器与水听器混合采集的问题后,提出了本论文所要研究的压电检波器课题。其次,设计了一种电荷放大器、并设计了与之相配合的夹芯式陆地压电检波器及内芯的结构组成。通过比较芯片的参数,确定电荷转换放大电路和微调放大电路的主芯片,同时还进行了去耦电容以及防零漂电容的设计;通过新型压电陶瓷的串联组合和检波器内芯的结构设计,实现了系统较高的电荷输出和电压输出。最后,利用仪器或软件分别对压电陶瓷组合进行了参数测试和有限元分析,验证了压电陶瓷组合的参数稳定性;还使用软件模拟了电荷放大器的输入输出关系,验证了放大器电路各级的放大关系;利用曲线图表对速度检波器和夹芯式陆地压电检波器进行了特性曲线的拟合对比,直观显示了检波器在高频段呈现出提升高频信号的能力;利用振动台扫描曲线对速度检波器和夹芯式陆地压电检波器进行了扫频验证,通过对扫频曲线的输出值取值,后者在某些频率时的灵敏度要高于前者的五串两并组合,同时还验证了后者的灵敏度倍频程约为6 dB。