瞬变电磁法(Transient Electromagnetic Method)是一种时间域地球物理勘探方法，可用于矿产勘探、工程勘探等等。瞬变电磁法的基本原理是对接收的二次场信号进行解释与分析，也就是对二次感应信号进行反演，分析出地下介质的分布情况，而正演方法是反演的基础。目前，为适应精细探测需要，多维正反演研究是瞬变电磁领域研究热点。另外，瞬变电磁法存在探测盲区问题，反映20米以内的浅层探测，从接收信号角度反映在早期。常规瞬变电磁法仅利用了发送电流关断后并延时一段时间的二次场信号，而针对瞬变电磁全程信号（包括发射电流关断期间、关断早期和中晚期信号）的研究极少。瞬变电磁早期信号受接收线圈分布参数、发送电流波形形状和位移电流影响严重，并存在关断期间一次场和二次场混叠问题，是造成早期信号利用困难的主要原因。本文研究基于Ansoft Maxwell3D的瞬变电磁场路混合建模与正演方法，分析瞬变电磁全程信号特征，为浅层探测和精细探测奠定基础。取得以下研究成果：①.首次将Ansoft Maxwell3D引入到瞬变电磁法正演模拟中，和正演模拟软件EMMA及解析解做了对比分析。基于Maxwell3D的分析结果与均匀半空间瞬变电磁理论响应取得一致效果，与EMMA相比在关断全程均能更好地吻合理论解析解。同时又从常见介质（如均匀层状介质、低阻球体异常）的角度，证实了AnsoftMaxwell应用于瞬变电磁探测正演仿真的可行性与有效性。②.开展发送电流关断期间二次场响应特征分析。基于Ansoft Maxwell3D，对常见的电性磁性介质情况进行场路混合仿真，分析磁性与电性介质时，关断过程中的附加效应问题。仿真与实验结果证实，电性介质在关断早期的瞬变电磁电压响应存在一个变号过程，而磁性介质则不存在变号过程，利用该特性，可指导电性和磁性地质体探测的分类。③.进行场路混合仿真研究，结合瞬变电磁线圈等效模型，分析了接收线圈参数的改变对瞬变电磁响应全程信号的影响，介质环境改变对线圈电感量的变化影响。分析表明，线圈参数对关断期间和早期信号影响显著，介质磁导率对线圈电感量影响较大。仿真方法对探头设计和实验的有效开展有积极的指导意义。④.对某处防空洞进行瞬变电磁建模，构建瞬变电磁原型系统，并开展实验。仿真有效地指导了实验的进行与反演方法的改进，视电阻率成像很好的反映了地下防空洞的分布。本文提出的瞬变电磁场路混合建模与正演方法和瞬变电磁全程信号特征分析方法，可用于指导探测装置设计、关断期间及早期信号校正和反演，对改善浅层探测和精细探测效果具有较好的促进作用。