磁通门又称为磁饱和式磁敏传感器,它是选取磁导率较高的软磁性材料（最常见的有坡莫合金、钴基非晶合金等）作磁芯材料,根据法拉第电磁感应定律设计的磁测量装置。本论文结合国际高分辨率弱磁传感器技术发展趋势,开展基于正交基模磁通门体制的三轴弱磁传感器电路研发与集成测试,利用偏置激磁有效抑制了磁芯的主要噪声源—巴克豪森噪声,并同步开展传感器可靠性设计与工艺优化。目前,磁通门传感器多采用平行激磁二次谐波方法,该方案激励信号为双极性方波电压信号,受巴克豪森噪声影响较大,带宽性能受限。本论文区别于平行激磁二次谐波法,采用正交基模方案:激励场与被测磁场正交,通过测量感应线圈中的基频信号检测外部被测磁场。激励信号为单极性正弦电流信号,减小了巴克豪森噪声的影响,同时带宽性能得到较大提升。本论文通过对不同型号的钴基非晶丝材进行开环测试,选取性能最佳的丝材制成三轴探头,同时对硬件电路进行仿真,确定各个电路模块的具体参数。根据仿真结果设计驱动探头磁芯的激励电路与处理感应线圈输出电压的测量电路。激励电路提供高精度带偏置的激励电流,驱动磁芯工作。测量电路包括低噪声放大电路、带通滤波电路、解调电路、积分电路、反馈电路,完成对磁场信号精确测量,实现磁场信号到电压信号的检测。经测试,正交基模磁通门传感器电路可同时测量三轴磁场,电路噪声为11.2p T/sqrt（Hz）@1Hz,量程为±100000n T,灵敏度为100μV/n T,线性度为0.0965‰,工作带宽为DC-19k Hz,正交基模方案的磁通门在带宽方面明显优于传统的平行激磁二次谐波法磁通门,在低噪声、高线性度、小体积方面也有一定优势。磁通门工作稳定可靠,平均无故障间隔时间达到9210hr。本论文验证了正交基模磁通门传感器方案,为研制低噪声高带宽型正交基模磁通门传感器提供技术支撑。