本文针对ITRE组织要求的1m×1m×1m空间内磁场均匀度在1.1范围内，从Helmholtz线圈结构和Maxwell线圈结构两方面来分析。首先对Helmholtz线圈及其优化结构进行解析计算，求出磁场均匀度关于尺寸的分布情况，并给出求解的一般通用公式。然后利用泰勒展开式求解Maxwell线圈的尺寸关系；再利用坐标轮换法对线圈结构进行优化。 对比分析各项结果，在满足条件的情况下，从尺寸最小， 匝数最少方面，选择Maxwell线圈优化结构作为ITRE的设计方案。最后通过有限元法对结果进行验证，确定结果的正确性，为ITRE项目的设计提供理论依据。