導模

特性

①導模在導行系統橫截面上的電磁場呈駐波分布，在每個橫截面上的電磁場分布是完全確定的，這一分布與頻率無關，並與此橫截面在導行系統上的位置無關。

②導模是離散的，具有離散譜，當工作頻率一定時，每個模有唯一的傳播常數。③導模之間互相正交，彼此獨立。④導模一般具有截止特性，截止條件和截止波長因導行系統的種類和模式而異。

導模可根據沿導行系統軸向（z向）是否存在電磁場分量分成四類：

①橫電磁模（TEM模）或傳輸線模；

②橫電模（TE模）；

③橫磁模（TM模）；

④混合模（HE模和EH模）。

雙線傳輸線的導模是TEM模。此種導模無色散，其截止波長λc=∞，即任何頻率均能以TEM模沿線傳輸。其傳播速度等於所填充媒質平面波的速度。

封閉金屬波導管的導模是TEmn模和TMmn模，且構成完備模系（其中包括消失模）。波型指數m、n表示電磁場沿相應橫向方向變化的次數。金屬波導的導模是一種色散性快波，其相速度大於相應媒質中的光速。這種導模的截止是由於消失模的出現。

介質波導（包括各種光波導[1]）的導模滿足無窮遠處輻射條件。介質波導的完備模系包括導模和輻射模，而導模的截止是由於輻射模的出現。介質波導的導模一般是慢波，其相速度小於相應媒質中的光速。介質波導的導模有一個等效寬度deff，它等於波導的實際寬度（或直徑）加上兩側的橫向古斯-漢根位移，即

見圖。

橫電磁模是電場和磁場均分布在與電磁波傳播方向垂直的橫截面內，沒有傳播方向的電場和磁場分量的波型，記作TEM模。

特點：

①截止波數kc=0，截止波長λc為無限大，截止頻率fc為零，任何頻率都能以TEM模在雙線傳輸線上傳輸。

②無色散現象，其相速度不隨頻率變化，只與所填充媒質的特性有關，

③具有似穩性，電場和磁場滿足二維空間拉普拉斯方程

與靜態場所滿足的方程一樣，這說明TEM模的場結構與靜態場二維空間的結構一樣。所以解決TEM傳輸線上電磁波傳播問題所涉及的基本上是解決二維的靜電場問題。TEM傳輸線的特性參數可以用二維靜態場方法來求解。

④只能存在於兩個或三個導體構成的傳輸線中，故又稱為傳輸線模。

橫電模是電場完全分布在與電磁波傳播方向垂直的橫截面內，磁場具有傳播方向分量的波型，記作TE模或H模。

特點：

①電場只有橫向分量，縱向電場分量等於零，但縱向磁場分量不等於零，即

②截止波數kc≠0，存在截止波長λc=2π/kc，只有波長小於截止波長（λc>λ）的橫電模才能在波導中傳播。

③具有離散譜。

④是色散型模，其相速度隨頻率而變。

橫磁模是磁場完全分布在與電磁波傳播方向垂直的橫截面內，電場具有傳播方向分量的波型，記作TM模或E模。

特點：

①磁場只有橫向分量，縱向磁場分量等於零，但縱向電場分量不等於零，即Hz=0,Ez≠0。