CST如何計(jì)算特征模CMA中的模式加權(quán)系數(shù)MWC

來源：CST仿真專家之路更新時(shí)間：2024-06-26 閱讀：

CST2020版本中，特征模CMA分析加入了模式加權(quán)系數(shù)（MWC）功能，用來分析激勵(lì)源和特征模的耦合情況。但是常有同學(xué)提問說這個(gè)選項(xiàng)勾選了結(jié)果中也看不到什么區(qū)別，1D結(jié)果文檔里還是特征角、特征值和模式電流系數(shù)三個(gè)文件夾，這個(gè)加權(quán)系數(shù)在哪呢？

問題原因其實(shí)還是對(duì)CMA理論了解不深，所以這問題的簡單答案就是，加上端口或場(chǎng)源，再跑CMA就能看見加權(quán)系數(shù)的結(jié)果了。

1. 什么是MS?

模式電流系數(shù)Modal Significance, 是特征值(Eigenvalue)的變式，歸一化后用于更方便的表示變化劇烈且不好觀察的特征值。MS展示結(jié)構(gòu)有哪些內(nèi)在的諧振模式，和激勵(lì)無關(guān)，越接近1的頻率說明該模式越容易輻射。算是CMA分析出來的一半信息，用來研究結(jié)構(gòu)的內(nèi)部特性。

2.什么是CA?

特征角Characteristic Angle, 也是特征值(Eigenvalue) Lamda(n)的變式，是電阻和電抗的夾角，決定電容和電感的頻率區(qū)域。簡單說，CA=180就對(duì)應(yīng)MS=1。

3.什么是MEC?

模式激勵(lì)系數(shù)Modal Excitation Coefficient, 常用Vn,Vi,表示，公式為特征電流和入射電場(chǎng) 內(nèi)積。這里就大概可以理解算MEC需要加什么了吧？外界的入射電場(chǎng)唄！

所以當(dāng)激勵(lì)信號(hào)存在時(shí)，MEC展示哪個(gè)諧振模式容易被激發(fā)，也就是說MEC和激勵(lì)信號(hào)的位置、振幅、相位、極化都有關(guān)，這就是饋電的優(yōu)化問題。MEC算是CMA分析出來的另一半信息，用來找合適的饋電。

4. 什么是MWC？

最后來說模式加權(quán)系數(shù)（Modal WeightingCoefficient），用阿爾法 a n表示（不要和CA的混淆！沒辦法，文獻(xiàn)里都用阿爾法…）。先看導(dǎo)體上的電流，用特征電流作為基函數(shù)展開式:

除了特征電流Jn之外，其他的項(xiàng)便組成了模式加權(quán)系數(shù)，所以：

從以上的簡單分析應(yīng)該看出端倪了吧？MWC就等于MS 乘以MEC！所以算MWC需要端口激勵(lì)，就有這個(gè)結(jié)果文檔了：

最后隨便附一張MWC結(jié)果圖：

在后處理Combine result 這里會(huì)根據(jù)MWC各個(gè)模式自動(dòng)生成激勵(lì)信號(hào)，直接點(diǎn)擊Combine，就生成新的三維場(chǎng)，這里和端口直接激勵(lì)拿到的三維場(chǎng)應(yīng)該是一樣的。有機(jī)會(huì)我們找個(gè)案例進(jìn)行精準(zhǔn)比較再和大家分享。