层状媒质电磁场传播特性相对复杂。各媒质界面对电磁场的综合影响,使得电磁场传播特性理论研究极其困难,目前仍停留在两层媒质阶段。相关数学模型形式复杂,难以直接应用于场强计算,且应用场景受其约束条件限制。海洋环境的复杂性和通信场景的多样性,使得电磁场传播具有多种等效媒质模型。本文以水平时谐电偶极子为天线,分别对单一导电媒质、两层媒质以及三层媒质电磁场传播特性进行了研究。在利用电磁仿真软件CST进行了大量建模仿真且多次网格优化基础上,并借助MATLAB进行数据分析,对海洋环境中电磁场传播特性展开充分研究。通过将单一导电媒质的CST仿真结果与数学模型计算结果进行对比,论证了CST建模仿真方法的正确性。研究了空气-海水两层媒质和海水-海底两层媒质的电磁场传播特性,分析了电磁场传播路径。在本课题研究条件下,得到:电极间距、激励电流强度与电磁场传播距离成幂函数关系;电极半径、天线接触阻抗与电磁场传播距离成实指数函数关系;源点深度、场点深度与电磁场传播距离成指数函数的复数模关系;研究了空气-海水-海底三层媒质的电磁场传播特性,在本课题研究条件下,得到海水层厚度与电磁场传播距离指数函数的复数模关系。CST仿真能力与CPU性能密切相关,本文CST建模仿真基于i7 6700HQ,仿真能力相对较高。针对电偶极子各相关参量与电磁场传播特性的关系,本文给出了相应拟合函数,为不便使用CST的实验提供了研究方法,且对超出CST仿真能力的场景研究提供了推测依据。相关课题成果为外场实验提供了系统参数选择参考。