研究前提

以理想波导，即直行均匀导波装置为研究对象。

波导中的介质各向同性、线性、均匀，在整个长度上保持一致。

研究区域远离信号源和接收设备，且不存在自由电荷和电流。

导体理想、介质理想。

研究正弦场。

波动方程与场量表达式

场量表达式： (7.1.1.2)

........... (7.1.1.3)

........... (7.1.1.4)

........... (7.1.1.5)（其中 ）

波动方程： (7.1.1.6) 、 (7.1.1.7)

分析方法

对于正弦电磁波，波动方程（亥姆霍兹方程）为

(7.1.1.8)

(7.1.1.9)

这里的三维拉普拉斯算子 在直角坐标系中可分解为两部分：与横向坐标有关的二维拉普拉斯算子 及与纵向坐标有关的一维拉普拉斯算子 ，即

(7.1.1.10)

式中 (7.1.1.11)

把式(7.1.1.10)代入式(7.1.1.8)，得

(7.1.1.12)

同样，式(7.1.1.9)可写为 (7.1.1.13)

式(7.1.1.12)和式(7.1.1.13)是导波装置中电场和磁场应满足的微分方程。对于导波装置中波的传播特性分析，可由给定的边界条件，求解这两个方程，得出纵向场分量 和 再利用式（7.1.1.2）～（7.1.1.5）求得其他的场分量。

TE波

TE波的特点：传播方向上不存在电场分量。

TE波的场量表达式： (7.1.3.1)

................... (7.1.3.2)

................... (7.1.3.3)

................... (7.1.3.4)

TE波的参数： (7.1.3.5)

TE波场量间的关系 (7.1.2.4)

可传输TE波的导波装置：空心金属波导、平行板介质波导、光纤等。