CST的VBA語言&MATLAB調用CST

摘要：

大家在科研和工作中，往往會遇到如何在CST中構建人工重復性高、建模步驟繁瑣的模型，以及多次導出仿真結果數據等問題。和HFSS的vbs腳本一樣，CST也自帶VBA腳本控制，并支持MATLAB調用。

0 1 CST的VBA語言

在CST主界面按F1即可打開官方自帶的Help文檔。

對于微波專業的學生和科研從業者，大部分情況下選用的是CST的MICROWAVE STUDIO (MWS)。因此，查看學習CST MWS VBA語法和對象即可滿足日常學習、工作需求。

點擊Hom?e:Macros>Open VBA Macro Editor，即可打開CST自帶的VBA開發環境。

復制粘貼MsgBox行的代碼到VBA編輯器中，點擊即可彈出信息提示框。（全部復制可能會報錯！親測！）

'#Language "WWB-COM"


Option Explicit


Sub Main
  MsgBox("Hello World")
EndSub

對于初學者而言，若要熟練使用VBA開發環境對CST進行代碼式建模開發，還需要掌握兩方面知識：VBA語言的基本語法規則和CST的Objects調用規則。

前者可以在VBA開發環境下按F1鍵，調出Help文檔。

官方幫助文檔是學習VBA基本語法規則的一大利器，不需要從頭到尾都學一遍。可以秉承邊學邊用的方法，活學活用。不過學習常用的變量定義、數組、循環、判斷、字符等最基礎的知識是很有必要的。

有了語法基礎后，就需要根據自己的學習工作需求，去VBA Objects下找自己需要對象的調用規則。例如下圖所示的Brick對象的一個構建。該對象有Reset、Name、Component、Material、Xrange、Yrange、Zrange、Create這么幾個方法。

根據Help文檔的講解，我們在VBA開發環境中復制下面6-15行的代碼到Sub Main代碼塊內，點擊運行即可在CST中建立一個矩形實體。（全部復制可能會報錯！親測！）

'#Language "WWB-COM"


OptionExplicit


Sub Main
  With Brick
    .Reset
    .Name ("brick1")
    .Component ("component1")
    .Material ("PEC")
    .Xrange (0, 1)
    .Yrange (0, 3)
    .Zrange (0, 5)
    .Create
  End With
End Sub

不過這種建模方法有一個缺點：和HFSS的自動化建模只有vbs代碼一樣，建立的模型在CST的History List沒有記錄，喪失了CST建模的一大利器！

好在可以打開CST官方Macro文件進行參考，比如自帶的Dipole Antenna這個mcs文件。經過對比，不難發現，只需要將前面的代碼變成字符串形式，通過AddToHistory即可將建模代碼添加至History List。

依葫蘆畫瓢，Sub Main和End Sub之間的代碼替換如下，執行VBA命令后即可在History List下找到本次建模的詳細代碼：

Dim sCommand As String
  '@ define brick1
  sCommand = ""
  sCommand = sCommand + "With Brick " + vbLf
  sCommand = sCommand + "  .Reset" + vbLf
  sCommand = sCommand + "  .Name (""brick1"")" + vbLf
  sCommand = sCommand + "  .Component (""component1"")" + vbLf
  sCommand = sCommand + "  .Material (""PEC"")" + vbLf
  sCommand = sCommand + "  .Xrange (0, 1)" + vbLf
  sCommand = sCommand + "  .Yrange (0, 3)" + vbLf
  sCommand = sCommand + "  .Zrange (0, 5)" + vbLf
  sCommand = sCommand + "  .Create" + vbLf
  sCommand = sCommand + "End With" + vbLf
  MsgBox(sCommand)
  AddToHistory "define brick1", sCommand

0 2 MATLAB調用CST

MATLAB調用CST有兩種方法，一種是通過Shell語言的轉移字符！。

例如已經編寫好了待執行的vba腳本，文件類型命名為.bas(其他類型文件，比如.mcr，可能不會被識別)。然后按下面的語法結構，修改CST安裝路徑和bas文件路徑即可調用成功。這種方法和通過hfssapi包編寫好相應的vbs腳本文件，再用MATLAB調用HFSS執行vbs腳本命令類似。不過這種方法在嘗試調用高版本CST2022時，會因為采用了批處理(Batch)腳本調用而需要手動確認license的現象。

! "D:softwareCST2018CST DESIGN ENVIRONMENT.exe" -m E:test.bas

另一種方法則是通過matlab actxserver創建一個COM服務器，通過invoke調用COM對象或接口上的方法。

%如果裝了2個CST，不管怎么切換license，其只會創建最新安裝的cst對象！
cst = actxserver('CSTStudio.application');%創建CST應用對象
mws = invoke(cst, 'NewMWS');%調用MWS應用對象
app = invoke(mws, 'GetApplicationName');%獲取當前應用名稱
ver = invoke(mws, 'GetApplicationVersion');%獲取當前應用版本號
invoke(mws, 'FileNew');%新建一個CST文件
filename='D:CSTFileDipole_model.cst';
invoke(mws, 'SaveAs', filename,'True');
invoke(mws, 'Quit');
release(mws);
release(cst);

就通用性而言，第二種方法較優。網上也有很多關于這方面的代碼可供參考，個人可以根據需求將代碼進行封裝，便于后續的傳參調用。

實例展示