工具软件--cst中特征模分析工具使用
Characteristicmodeanalysis（CMA）最初是为解决和分析散射问题提出的。是微波射频工作中的一款强大的工具。对于不熟悉CMA的人来说，对特征模式（CM）的解释以及从特征特征值和特征向量中获得的物理见解是最重要的。目录特征模式理论简介cst中的CMA工具特征模分析和应用Asshownbelow👇CMA理论简介自由空间下入射波照射在孤立的PEC导体上时，会产生感应电流J。感应电流又会产生对应的散射场Es，入射场与散射的叠加形成了最终的总场E，根据PEC表面的边界条件，最终总场在PEC表面的电场切向分量为零。此时引入算子Z(●)将感应电流J与散射场Es联系起来。则有以下形式:上式就是电场积分方程。由于RWG(Rao-Wilton-Glisson)函数的特点，当其作为电流展开的基函数时，在三角形剖分网格的边界上不会有电荷的积累，而且电流也在边界上保持连续性，可以很好模拟电流的真实情形。In是第n个基函数的加权系数。Zmn称之为阻抗矩阵，Vm称之为激励向量。阻抗矩阵Zmm的实部和虚部可以表示为:由于阻抗矩阵Zmn对称矩阵，因此矩阵[R]与矩阵[X]都是实对称的Hermitian矩阵，且矩阵[R]还是半正定矩阵。因此，我们考虑构建如下加权的特征值方程这里vn是特征值，[W]为加权矩阵，[Jn]指特征向量。对于任意采用的对称矩阵[W]，阻抗矩阵[Z]均能实现对角化，担当且仅当[W]=[R]时才能保证模式远场的正交性。因此，当选取[W]=[R]且令vn=1+j入,，上式可化为:上式为广义特征值方程。可以定义几个常见的特征模相关的参数:其中，Vn^i为模式激励系数，MS为模式重要性值(ModalSignificant)，相较于特征值无穷范围内的取值，MS有时更容易观察。βn为特征角，相对于其他两个参数(特征值与MS)，特征角还可以反映不同模式之间相位差，在圆极化天线的设计中有颇多的益处。cst中的CMA工具CST（ComputerSimulationTechnology）中的CMA（CharacteristicModeAnalysis，特征模分析）工具是一个强大的电磁仿真分析工具，它用于分析电磁结构在无限大空间中的固有模式，即在没有外加激励源的情况下，结构本身所能支持的电磁模式。这些模式对于理解天线、滤波器、波导等电磁结构的基本电磁特性至关重要。在CST中使用CMA工具进行特征模分析的大致流程如下：建模：首先，在CST中建立待分析的电磁结构模型。设置求解器：选择CMA求解器，并设置相应的求解参数，如频率范围、求解精度等。运行仿真：运行仿真计算，CST将自动计算并输出电磁结构的特征模分析结果。结果分析：分析仿真结果，包括模式谐振频率、模式场分布等，根据分析结果进行优化设计。End注意事项模型：模型中不能有有损介质。求解器选择：根据具体应用场景选择合适的求解器，以获得最佳的仿真效果。参数设置：合理设置求解参数，以平衡仿真精度和计算时间。来源：灵境地平线
