非均匀介质旋转对称体的电磁散射特性时域分析的任务书.docx

非均匀介质旋转对称体的电磁散射特性时域分析的任务书
任务书
1.研究背景
电磁波散射是一个重要的物理现象，广泛应用于雷达、无线电通信、天体物理学等领域。在研究电磁波散射时，我们通常需要考虑介质的非均匀性和旋转对称性。对于非均匀介质旋转对称体的电磁散射特性的时域分析，具有重要意义。
2.研究目的
本项目旨在探究非均匀介质旋转对称体的电磁散射特性的时域分析方法，提出一种可靠、高效的解决方案，为电磁波散射理论与工程应用领域提供有力支撑。
3.研究内容和方案
3.1研究内容
本项目将研究非均匀介质旋转对称体的电磁散射特性的时域分析方法，主要研究内容包括：
(1)鞍点法在非均匀介质旋转对称体电磁散射中的应用。
(2)基于时域有限元的非均匀介质旋转对称体电磁散射计算。
(3)开发实用的非均匀介质旋转对称体电磁散射数值模拟软件，验证理论方法的正确性和可行性。
3.2研究方案
(1)鞍点法在非均匀介质旋转对称体电磁散射中的应用。
研究鞍点法在非均匀介质旋转对称体电磁散射中的应用，分析其原理和优点，建立模型，分析其适用性和误差源，探究其在解析和数值计算中的应用。
(2)基于时域有限元的非均匀介质旋转对称体电磁散射计算。
利用时域有限元方法深入研究非均匀介质旋转对称体电磁散射特性，研究Maxwell方程的有限元离散化方法，并分析其收敛性和稳定性。利用求解器计算非均匀介质旋转对称体的电磁散射问题，通过数值计算得到电磁场分布和反射系数。
(3)开发实用的非均匀介质旋转对称体电磁散射数值模拟软件
利用MATLAB等科学计算软件开发实用的非均匀介质旋转对称体电磁散射数值模拟软件，实现电磁场分布和反射系数的可视化，并将理论计算值与实验值进行比较，验证理论方法的正确性和可行性。
4.研究意义和预期成果
本项目将对非均匀介质旋转对称体的电磁散射特性的时域分析方法进行深入研究，提出解决方案，具有以下意义和预期成果：
(1)增进对非均匀介质旋转对称体电磁散射的理论认识，深化对电磁波散射问题的研究。
(2)研究鞍点法在非均匀介质旋转对称体电磁散射中的应用，探索一种新的解析方法。
(3)基于时域有限元的非均匀介质旋转对称体电磁散射计算，将为求解非均匀介质旋转对称体电磁散射问题提供一种有效的工具。
(4)开发实用的非均匀介质旋转对称体电磁散射数值模拟软件，可为电磁波散射理论与工程应用领域提供一种新的研究途径和工具。
5.研究进度安排
本项目的研究期限为两年，具体进度安排如下:
第一年:
(1)阅读相关文献，深入理解非均匀介质旋转对称体电磁散射的基本理论和方法。
(2)研究鞍点法在非均匀介质旋转对称体电磁散射中的应用，并建立模型。
(3)学习时域有限元的基本理论和方法，并完成基于时域有限元的非均匀介质旋转对称体电磁散射计算的初步尝试。
第二年:
(1)完善鞍点法在非均匀介质旋转对称体电磁散射中的应用模型，并进行数值计算。
(2)完善基于时域有限元的非均匀介质旋转对称体电磁散射计算的数值算例，并分析计算结果。
(3)开发实用的非均匀介质旋转对称体电磁散射数值模拟软件，并进行验证和测试。
6.经费与人员配备
本项目的经费为30万元，主要用于设备购置、文献资料购买和差旅、住宿等费用。研究团队需配备专业的教授、博士、硕士等人员，具有电磁场与波动领域的研究经验。
7.预期研究成果
(1)发表学术论文3篇，其中SCI论文2篇。
(2)完成一项关于非均匀介质旋转对称体电磁散射的理论研究，探索一种新的解析方法。
(3)基于时域有限元的非均匀介质旋转对称体电磁散射计算，为求解非均匀介质旋转对称体电磁散射问题提供一种有效的工具。
(4)开发实用的非均匀介质旋转对称体电磁散射数值模拟软件，可为电磁波散射理论与工程应用领域提供一种新的研究途径和工具。