改进特征基函数法及其在电磁散射中的应用的任务书.docx

改进特征基函数法及其在电磁散射中的应用的任务书
任务书
一、课题背景
特征基函数法是一种计算电磁散射问题的数值方法，具有应用广泛、可靠性高、速度快等特点。该方法适用于处理具有非常复杂的形状和介质的电磁散射问题，在计算电磁场时能够精确描述散射系统的几何形状和介质的电磁特性。同时，在实际应用中，特征基函数法也被广泛应用于多个领域，包括无线通信、雷达系统、天线等方面。
然而在实际应用中，特征基函数法仍然存在一些问题，如缺乏对高阶特征函数的准确描述、计算效率低等问题。因此，对特征基函数法进行改进，提高其精度和计算效率，对于进一步提高其应用价值和推动其在各领域的应用有十分重要的现实意义。
二、研究目的
本项研究旨在改进现有的特征基函数法，提高其在电磁散射计算中的精度和计算效率，并将其应用于实际应用中，如无线通信、雷达系统、天线等方面，以期推动其在实际应用中的推广。
三、预期研究内容
1.分析特征基函数法的优缺点，建立改进特征基函数法的数学模型。
2.将新的数学模型与现有的特征基函数法进行比对分析，评估提高后的计算精度和效率。
3.实验验证，将改进特征基函数法应用于电磁散射计算中，并通过实际应用案例对其应用价值进行评估。
4.通过对改进特征基函数法的优化，提高其在多个领域的应用效果。
四、预期效果
1.提高特征基函数法的计算精度与计算效率，解决现有方法中的不足点。
2.通过实际应用案例，证实改进特征基函数法的应用价值，并进一步推广其在多个领域的应用。
3.为电磁散射计算相关领域提供一种精度高、计算速度快的新方法，推进计算科学的发展。
五、研究方法
1.理论分析：通过理论分析，对现有特征基函数法进行分析与比较，找出其中存在的问题与不足，建立新的数学模型。
2.模拟实验：利用计算机进行仿真计算，对改进后的特征基函数法进行验证，评估其在电磁散射计算中的精度和计算效率。
3.实际应用验证：将改进后的特征基函数法应用于无线通信、雷达系统、天线等实际应用中，测试其在应用中的性能表现，并对结果进行分析，评估其应用价值。
六、研究计划
本项研究分为三个阶段：
第一阶段：理论分析(两个月)
1.梳理特征基函数法的研究现状，了解其优缺点。
2.建立改进特征基函数法的数学模型，进行理论分析和模拟计算。
第二阶段：实验验证(四个月)
1.在计算机上实现新模型的仿真计算，并与现有特征基函数法进行比对分析。
2.评估改进特征基函数法的计算精度和效率。
第三阶段：实际应用(六个月)
1.将改进特征基函数法应用于无线通信、雷达系统、天线等实际应用中。
2.通过实际案例分析，评估改进特征基函数法的应用价值。
七、预期经费
本项研究预计需要50万元左右的经费，主要用于购买设备、研究人员薪水、出版费用、差旅费用等方面。其中研究基金30万元，企业配套20万元。
八、研究团队
1.研究团队由3名研究人员组成，其中包括2名博士、1名硕士。
2.研究团队具有计算机科学与技术、电子信息工程等专业背景，以及深厚的数学功底和实践经验。
3.研究团队从事电磁散射计算领域的研究多年，具有丰富的理论和实践经验。
九、预期成果
1.一篇或多篇SCI论文。
2.一份改进特征基函数法的详细报告，包括理论分析、实验验证、应用案例等内容。
3.一份实用性、规范性的指南，方便有关领域的专业人员使用改进特征基函数法。
4.一个完整的改进特征基函数法的计算工具，方便用户使用以及进一步推广。
十、参考文献
1.JinJ.Thefiniteelementmethodinelectromagnetics.JohnWiley&Sons,2014.
2.ChewWC.Wavesandfieldsininhomogeneousmedia.IEEEPress,1995.
3.HarringtonRF.Fieldcomputationbymomentmethods.Macmillan,1993.
4.YangSH,Rahmat-SamiiY.Electromagneticscatteringanalysisusingthefinite‐differencetime‐domaintechnique.RadioScience,1988,23(1):94-100.
5.ChenZN,MaoCX.Electromagnetictheoryandapplicationsforphotoniccrystals.JohnWiley&Sons,2005.