本文介绍电磁波中最基础的TEM波
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。
<DIV align=center>沿均匀导波装置传输的波的一般特性 > TEM波 | <OBJECT id=DefaultOcxName height=20 width=24 classid=CLSID:D27CDB6E-AE6D-11CF-96B8-444553540000 name=DefaultOcxName></OBJECT> | |
|
|
| |
</DIV>
<DIV align=center>TEM波TEM波的特点：传播方向上不存在电场和磁场分量。TEM波存在的条件： ，即 (7.1.2.1)TEM波参数
相速度： (7.1.2.2)，仅与媒质参数有关，而与导波装置的几何形状无关。 波阻抗： (7.1.2.3) TEM波场量间的关系 (7.1.2.4)可传输TEM波的导波装置：任何能确立静态场的均匀导波装置，也能维持TEM波。例如，双线传输线、同轴线系统，而空心金属导管内则不可能存在TEM波。 试从麦克斯韦方程的物理含义出发，解释这一结论。 | |
</DIV>
<DIV align=center></DIV>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。