随着我国经济的快速发展,对金属、石油等资源的需求日益旺盛,对其探测规模也逐渐增大,探测深度也越来越大,对探测仪器的要求也越来越高。经过近年来的发展,电子技术和电磁法勘探理论都在不断地发展,以前的电磁发射系统针对时间域电磁法和频率域电磁法进行了分开设计。随着芯片技术的发展使得芯片体积越来越小,其性能越来越高。而市场上主要发射机大多是国外的,虽然国内也出现了比较好的电磁发射系统,但是其功能比较单一,使得设计一款时频电磁发射系统具有非常重要的意义。本论文是建立在“基于无人机的半航空瞬变电磁勘查技术研究”项目基础上的,该项目主要是针对瞬变电磁法进行了改进,设计了一款满足时间域的电磁发射机,为了提高发射机的通用性,进一步设计了一款时频电磁发射机系统,并进行了实验研究,使得该发射机满足时间域电磁法和频率域电磁法的发射机要求。本文将从以下几个方面来介绍时频电磁发射机的设计。论文研究了国内外电磁发射机的现状和发展趋势,介绍了各种电磁法的原理,以此为基础分析了时频电磁发射机系统的组成原理,时间域电磁法和频率电磁法探测的脉冲波形是不同的。通常,时间域电磁发射机发射的波形是双极性方波脉冲信号,频率域电磁发射机发射的波形是交流方波脉冲信号,伪随机信号电法需要的是伪随机多频波。结合现有的半航空瞬变电磁发射机的设计思路,设计了时频电磁发射机。系统的硬件实现。系统采用了单片机和FPGA构成的控制电路,并设计了相应的外围电路。包括发射机控制电路的设计、系统供电电源电路的设计、H桥路及其驱动电路设计以及电压电流监控电路设计。发射机控制电路通过单片机和FPGA来产生发射机所需的各种工作波形;系统供电电源电路是用来给各个模块提供电源的;H桥路及其驱动电路采用了两组轮流导通的电压波形来驱动IGBT;电压电流监控模块主要设计了AD采用电路以及USB传输模块。软件部分是以硬件部分为载体的。主要介绍的单片机部分的程序开发和用Verilog语言实现FPGA的开发。编写了发射机的控制流程图,实现了工作波形发生、数据通信、数据采集,系统监控,液晶显示等功能。在发射机设计完成后,对发射机的发射的波形的种类和频率进行了测试,针对伪随机多频信号在LabVIEW中对其进行频谱分析,确定了本文发射机的各项指标达到了预期的要求。