基于特征模理论的系统天线设计方法（二）
由于λn的值变化范围很大，不便于观察，工程上也采用Modal Significance (MS)和特征角Characteristic Angle(CA)表示天线各个模式的谐振情况：
(2.6-1)
CA=180° -tan-1 λn (2.6-2)
由式（2.6-1）可知，MS的取值范围为（0，1 ]，当MS越接近1，表示该模式越接近谐振状态；反之，表明该模式远离谐振，难以被激励而有效辐射。由(2.6-2),当CA=180度时，表示该模式为谐振状态。
用MS参数可以定义模式的辐射带宽BWn，即在频带范围内，辐射能量大于等于谐振点的辐射能量一半的频率范围。
(2.7-1)
(2.7-2)
上式fU 和fL 即为MS值为0.707时的两个频点，fres为当前模式的谐振频点，由（2.7-2）式就可以算出其带宽，同样，各个模式的工作带宽也可以在特征角（CA）随频率变化的曲线中读出，不难得到当各个模式的MS值=0.707时，对应的λn=1和λn=-1，CA=135度和CA=225度。
三、应用
通过特征模分析，可以直接得到天线各个模式的特征值（λn）、特征电流（Jn）、特征角（CA）、模式电流系数MS等，在添加端口激励后，可以得到模式激励系数（MEC）、模式加权系数（MWC）、不同模式激励功率、不同模式反射系数与天线效率等。
本节将列举几种常用的线天线和MIMO天线PCB板等，采用FEKO v14版本软件对天线的特征模进行分析。
对于宽频带的特征模分析，进行模式跟踪（Mode tracking）[8][9]具有挑战，因为随着频率的变化，谐振模式会发生改变，初始的模式编号以起始频点的模式为准，按照能量有高到低进行编号，有些模式会随着频率的改变逐步消失（能量占用比率越来越小），有些新的模式会逐步出现。下边的例子中均应用到模式跟踪技术。还有一种模式跟踪处理技术是确定起始频率的几个模式，在整个宽频范围内只是跟踪这几个确定的模式，这种方式可能会丢失一些新的模式。
典型的特征模分析流程[10]主要包括三步：基于几何外形的模式分析选择希望的工作模式，选择馈电位置添加激励验证是否得到希望的模式，验证天线的参数是否满足设计的要求。
A、偶极子线天线特征模分析
例1中采用的偶极子天线振子总长度为1.5米，扫频范围为50MHz ~ 400MHz，采样201个频点。
图1、偶极子天线几何模型
图2-1、前三种模式特征值(λn)随频率的变化曲线
