在能源需求日益增长的今天,资源勘查及地质结构探测需求随之增长,半航空频率域电磁法对此提供了解决方案。常见工作方式为无人机搭载电磁接收系统及磁传感器在空中采集指定地区磁场信号,因异常体在不同频率下的响应不同,可以确定异常体的深度与位置信息。但是,该方法需要无人机搭载磁传感器在高空探测,感应到的磁场信号相对较弱,需要磁传感器搭配放大器进行放大,而加入放大器会引入电路噪声影响探测精度,所以对于传感器的低噪声设计提出了较高要求;并且无人机飞行会受到搭载的接收系统整体的体积、重量影响,所以舍弃工控机平台,选用嵌入式系统进行接收与采集工作,对于嵌入式平台下高速且便携的存储也提出了较高要求。本文针对以上问题做了如下工作。1)针对频率域电磁法嵌入式接收系统中的低噪声传感器设计及高速存储方法设计进行了理论研究。分析了半航空频率域电磁法的原理,研究了感应式空心线圈传感器工作的基本原理。2)研究了空心线圈传感器的优化设计方法,建立了空芯线圈基于RLC电路的电阻、电容、电感的等效模型,为减少噪声应用LT1028运放设计前置差分放大电路。建立空心线圈传感器的电阻匹配和电容匹配两种等效噪声模型,深入分析了各传感器模型在频率域探测环境中电压噪声、电流噪声、电阻噪声随频率变化情况及占全局噪声的比重,分析了不同谐振频率下电容匹配传感器模型噪声情况。针对由匹配电阻产生的噪声大的问题,建立了基于电容调谐的传感器等效模型,给出了两种匹配方式下的仿真结果和实测结果。3)针对半航空频率域电磁法接收机对数据存储提出的要求,应用便携的Micro SD卡作为存储介质,设计基于嵌入式平台的高速存储模块,建立稳定循环存储机制实现连续存储。为加固存储稳定性,编写软复位模块以应对系统在野外探测可能遇到的突发状况。深入了解文件系统存储机制及扇区索引方式,最后进行基于存储卡寿命的高速存储方法的研究。4)为验证传感器性能,进行了性能测试和野外应用。在屏蔽室进行传感器短路噪声测试和各项噪声测试,在宽频带内短路噪声水平达到2nV?√Hz左右,实验结果与理论分析一致。并且使用两种匹配方式的传感器进行待测信号的对比试验,测试结果表明电容匹配传感器在有效频点处获取了nV级有效磁场等效信号,实验结果验证了本文所设计的空心线圈传感器测量信号的准确性和优良的低噪性能,满足大深度探测需求。最后进行了野外飞行试验,验证了该系统具有工程应用价值。