地球表面大部分被海水所覆盖,我们每年能从海洋中获得足够多的海产品和海洋矿藏。海洋资源的开发和利用在各国的发展中地位日益显著,各国对海洋权益的不断重视也促进水下通信技术得到广泛发展。水下低频无线电波由于其传播的稳定可靠在对潜通信中得到广泛研究,但是其波长与天线长度成正比关系,在工程实现中存在较大难度。现在对水下无线通信研究国际难题是电磁波在海水中传播有很大的衰减且没有办法进行长距离传输。因此为了能够更好利用无线电波进行水下通信,对电磁波水下传输特性研究是很有必要的,而这些特性是由介电常数的频率特性决定的。海洋环境的复杂性也为研究工作带来了很多困难,首先海水是弱导电介质,海洋中的各种动力学运动,如海洋湍流、海面波动产生海浪等各种不同海洋现象和海水洋流运动通过并切割地磁,产生很弱的电场,而感生电场又能够引起产生感生磁场,海水感应产生的微弱电磁场也对海水的介电常数,电导率等电磁特性产生影响。因而研究静磁场作用下海水介电特性对海洋电磁探测,海洋遥感,水下通信等的研究是有很大意义的。本文作为水下电磁波传输的基础研究工作,对海水中主要无机海盐溶液在静磁场作用下介电和电导率的频率特性进行深入研究。主要包括以下几个方面:首先详细地分析了海水的电磁特性、并介绍了不同的海水介电模型。通过比较和分析不同模型的适应条件和测量方法,我们提出了本课题采用的模型和实验研究方法来研究海盐水溶液的介电特性。由于海水是弱电导介质,有一定的导电性,在实验中我们采用了独特的外电路附加电阻法使电路在射频情况下达到阻抗匹配状态。其次,我们利用阻抗分析仪测试了静磁场作用下海水盐溶液的介电频率特性和电导率频率特性,揭示了静磁场对海水中不同盐分介电和电导率频率特性影响机理。实验结果表明,当加入磁场后,海水盐溶液的复介电常数实部随着测量频率的升高逐渐减小这一变化趋势没有发生变化。复介电常数的值在加入磁场后随盐分的不同产生不同的变化。实验结果也从另一方面解释了磁场对不同盐离子水化过程产生不同的作用。由实验所得数据我们分析得出了浓度与介电常数新的数学表达式,该公式具有广泛适用性,同时适用于静磁场作用前后的无机盐溶液。通过分析可以得出这样解释,磁场对海水盐溶液电导率影响是由离子与水分子相结合的水合层遭到破坏和电子迁移率改变引起,这变化也导致了水化离子的大小产生改变。此研究也为研究人员开展水下探测具有磁性的物质(如核潜艇)和色散在电磁波探测中影响等提供了科学依据。目前对海水介电常数研究主要是提出更精确的模型适合复杂变化的海洋环境。很少研究磁场环境下海水介电常数的频率特性,也很少从离子水合微观角度解释介电常数变化。本文从理论和实验出发,首次研究了静磁场作用下海水的介电频率特性,并得到了新的介电常数与浓度关系式。对磁场作用下介电常数和电导率的研究为水下无线电传播和水下磁性目标探测和散射对电磁波探测等研究提供了科学依据。