瞬变电磁法或称时间域电磁法(Transient electromagnetic method,简称TEM)以高效,快捷的优势已经是比较常用的地质勘探方法,在金属矿产资源勘探,油气及地下水勘探,环境监测等领域具有广泛的应用。但传统的地面瞬变电磁方法容易受地形的限制,而航空瞬变电磁法可以利用飞行器来搭载发射与接收系统,在高空飞行实现地质勘探,能够克服复杂的地形条件。航空瞬变电磁法常用的发射电流波形一般是以下四种:方波、梯形波、半正弦波以及三角波,最理想的发射波形是方波,但工程上难以实现,所以最为常用的是梯形波,可其快速变化的特性限制了回路电流值,难以进一步提升发射磁矩,因此,本文研究了一种多重串联谐振式双波形瞬变电磁发射电路,能够在一个发射周期内发射双极性半正弦波与双极性三角波,半正弦波提供发射能量,即能够提升发射磁矩,提高对深层资源的勘探能力;三角波补充高频成分,即能够提高对浅层资源的分辨力,二者结合,既能对地下资源进行全面勘探,又可对全时段(on-time和off-time)进行数据采集以增加探测电导率的范围。本文设计的多重串联谐振式双波形发射电路主要由主控制单元、光耦隔离驱动单元、实时电流监测单元、发射电路四大部分构成。主控制单元以STM32F103作为控制核心利用其内部定时器的输出比较模式生成特定的PWM控制信号,通过光耦隔离驱动单元给各IGBT模块分配相应的驱动信号,多重串联谐振式发射电路则是基于RLC串联谐振原理生成双极性半正弦波,而双极性三角波的发射电流的上升阶段同样是基于RLC串联谐振原理,下降阶段主要是利用电阻的热效应,调节负载电流的放电速度,实现快关断,同时为了避免工作中出现过流、过压的不良现象,加入实时电流监测单元以保护主要发射电路。通过建立二阶RLC串联谐振等效电路模型,计算了电路的系统参数,得出了发射电流和谐振电压的解析式。在MATLAB/SIMULINK中搭建了仿真模型,证明了方案的可行性;最后,搭建小型系统样机进一步验证了所提发射系统的可行性。经过测试,双极性半正弦电流峰值为110A,最大输出磁矩为35640Am~2,脉冲宽度为10ms,对应的谐振电压的峰值为100V,双极性三角波电流峰值10A,最大输出磁矩为3240Am~2,上升时间为1ms,下降时间约为20μs,对应的谐振电压的最大值为1V,发射周期为100ms,发射频率为10Hz,基频与双波距都是可调的。最终对设计过程中的问题进行总结与归纳,针对目前的发射系统仍存在的不足之处,给出了下一步的计划与改良建议。