矩形波导为什么不能传输TEM波？

05-08

近来在看电磁波方面的资料，遇到个问题，矩形波导可以传输TE TM波，但为什么不能传输TEM波?期待高人回答。

学习了，谢谢

可以这么理解，矩形波导是电磁波在波导内沿着波导的方向通过波导壁的反射传播前进的。因此必然会在传播方向上有电磁波分量。因此就不能形成TEM波。所以不能传播TEM波。但是如果是同轴线，则波是沿着同轴线传播的，而且在同轴线的内外径形成了传输回路，因此在传播方向上不会有电磁波分量，因此，同轴线是可以传输TEM波的。

根据麦克斯韦方程组和TEM波的特点可以知道，如果矩形波导可以传播TEM波的话，那么波导中闭合的磁力线必然是环绕波导的横截面（因为TEM波要求传播方向是没有H分量），而又根据麦克斯韦方程组知道，如果是这样的话那么必须在波导中心存在传导电流或是位移电流，波导是中空的中间没有导体，所以不存在传导电流，而TEM波又不允许传播方向上存在E分量，所以不可能存在位移电流。
这样，就与能传播TEM波要满足的条件相矛盾了，所以不能传播TEM波。

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