井间电磁探测属于大地电磁探测(MT)中的一类,发射端采用偶极子源发射信号,并在相距上百米甚至数百米的接收端,对信号进行接收和采集。再根据提取出信号的波形信息,对井间地层参数完成计算,推算出地层信息。本文中所研究的井间电磁探测,采用磁偶极子作为信号发射源,发射信号频率是音频频段附近低频信号。由电磁场理论可知,到达接收端的磁场信号分别为轴向分量、径向分量,两个分量的磁场在传播时会受到地层复参量的影响,因此,对接收到的弱磁信号完成幅值和相位的计算,便等同于确定了接收磁场的实部及虚部,以获取包含地层信息的参量。但在实际探测中,发射信号在地层中传输时,受趋肤效应影响,会存在很大程度的衰减,经过跨井距传输的信号到达接收端传感器时的磁场强度已经十分微弱。此外,井间电磁探测系统的信号发射端与接收端相隔距离较远,使得两端的电路晶振需采用非同源晶振实现设计,两块晶振之间的频差会随时间的积累产生相位差,从而导致接收端计算所的到的信号相位值偏离实际值。上述两个关键问题要求井间电磁接收机对弱信号可实现高灵敏、高精度的接收、采集功能,并保证接收机能够与发射端电路实现同步触发控制功能。为实现高灵敏度接收机设计,本文合理设计前端模拟信号调理电路,采用高增益、低噪声的前置放大器降低接收机的整体噪声系数,并对信号的滤波通道实现优化以减小信号的频带内噪声。在数字电路设计中,基于现场可编程门阵列(FPGA)实现数字相敏检波算法(DPSD),实现对弱信号的提取,并通过仿真完成对数字相敏检波性能的测试。在井间同步功能的设计中,本文基于GPS授时脉冲信号实现了对收发端电路的同步触发。完成对的接收机电路中电源、滤波、通信等模块的调试后,在闭环条件下对接收机灵敏度完成测试;在开环条件下完成对井间电磁收发系统功能的验证,以及同步触发对相位累积误差抑制效果的测试。最终本文在280*32mm的PCB板上设计的具有24bit高精度采样的接收机,可实现闭环条件下对3nV弱信号的接收、采集,并且在开环条件下的系统联调中各个模块均能够正常工作。