什么叫TEM、TE、TM电磁波?
http://www.ecsponline.com/yz/B200C491EC4EF45C9BCEC22F3FC1AD0D3000.pdf
1、在自由空间传播的均匀平面电磁波(空间中没有自由电荷,没有传导电流)
2、电场和磁场都没有和波传播方向平行的分量,都和传播方向垂直。此时,电矢量E,磁矢量H和传播方向K两两垂直。只是在这种情况下,才可以说电磁波是横波。所以我们说电磁波是横波,这是有条件的! 也就是说电磁波不一定是横波,声音是纵波。
分类
a:TEM波,横电磁波。,电矢量E,磁矢量H和传播方向K两两垂直
b:TE波,s波。波传播方向K上有H分量, 电矢量E跟波传播方向K还是垂直。
b:TM波,p波。波传播方向K上有E分量, 磁矢量H跟波传播方向K还是垂直。
三者可以这样记忆:横电磁波就是电和磁都是横着的,横电波只有电场是横的,横磁波就只有磁场是横的。
同轴电缆传输的是TEM波,微带线传输的 是准TEM波,矩形波导不可以传输TEM波,可以传输TE,TM波。同轴跟波导连接的地方需要使用转换装置。
aa:TEM波
波导内增加同轴芯之后
bb:TE10波(1指的是电磁场在矩形波导管宽边方向(a)上有半波变化,0指的是在窄边上(b)均匀分布。)
矩形波导中可以存在无限多个 TMmn 模,波型指数m,n分别表示电磁场沿波导宽边a和窄边b 的驻波最大值的个数,m,n=1,2,… 最简单的是TM11模。同样,还可以存在无限多个 TEmn模,m,n=0,1,2,…但不能同时为零。矩形波导中的最低模式是TE10模,其截止波长最长λC=2a,因此,就有可能在波导中实现单模传输。TE10模又称为矩形波导中的主波,是矩形波导中最重要的波型。实际应用中矩形波导都工作在TE10模
视频:TE10.zip
TE10电场
TE10磁场
电场跟传播方向垂直,磁场没有
电场在Y轴上呈现1个驻波,在Z轴上是均匀的。
其他类型:
https://zhuanlan.zhihu.com/p/29421095
微波工程、电磁场理论等课程中有关于TEM、TE、TM模的更为详细的描述
这里会存在一个疑问:不是说电场和磁场以及传播方向都正交相互垂直吗?那为啥会出现不相互垂直的TE/TM波
原因就在于,在介质中传播特别是折射后,产生了折射,原因在于介质,由于存在非正交分量,其实可能是导致介质损耗的原因所在!