波型
波型，通信術語，是指按電磁波電場及磁場的分布方向而劃分的電磁波類型。可根據傳播方向上是否存在電場分量，分為橫磁波、橫電波、橫電磁波，又可按其電磁場在橫截面上的分布情況而細分成各個更具體的波型。
基本介紹
中文名：波型外文名：Wave pattern性質：通信術語分類：橫磁波、橫電波、橫電磁波分類標準：傳播方向上是否存在電場分量套用：微波技術
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定義指按電磁波電場及磁場的分布方向而劃分的電磁波類型。如橫電波、橫磁波和橫電磁波。橫電波和橫磁波中，又可按其電磁場在橫截面上的分布情況而細分成各個更具體的波型。橫電波在電磁波的傳播方向上不存在電場分量，但存在磁場分量，稱這種電磁波為橫電波，簡稱TE波。垂直極化波斜入射到理想導體表面時合成波為橫電波。行電磁波傳播是在滿足以下假設的條件下傳播的：(1)波導的橫截面形狀和媒質特性沿軸線z不變化，即具有軸向均勻性，則導行波的電場和磁場分布只與坐標x、y有關，與坐標z無關。(2)金屬波導為理想導體，波導內填充均勻、線性、各向同性的理想介質。(3)波導內沒有激勵源存在。(4)電磁波沿z軸傳播，且場隨時間作正弦變化。當導行電磁波滿足以上四個條件時，導行電磁波在均勻導波系統中傳播時，在傳播方向上沒有電場分量，即EZ=0的電磁波為橫電波（TE波）。橫磁波在電磁波的傳播方向上不存在磁場分量或者說磁場的振動方向垂直於波的傳播方向，但存在電場分量，稱這種電磁波為橫磁波，簡稱TM波。平行極化波斜入射到理想導體表面時合成波為橫磁波。橫磁波（TM波）是屬於導行電磁波的一種，和橫電波（TE波）相對應。導行電磁波傳播是在滿足以下假設的條件下傳播的：(1)波導的橫截面形狀和媒質特性沿軸線z不變化，即具有軸向均勻性，則導行波的電場和磁場分布只與坐標x、y有關，與坐標z無關。(2)金屬波導為理想導體，波導內填充均勻、線性、各向同性的理想介質。(3)波導內沒有激勵源存在。(4)電磁波沿波導縱向z軸傳播，且場隨時間作正弦變化。當導行電磁波滿足以上四個條件時，導行電磁波在均勻導波系統中傳播時，在傳播方向上沒有磁場分量，即HZ=0的電磁波為橫磁波（TM波）。橫電磁波橫電磁波是指電場和磁場沿傳播方向的縱分量都為零而只有橫向分量的電磁波，常寫為TEM波,它在無限大媒質、雙線傳輸線、同站線和帶狀線中傳輸，它是一種非色散波，其傳輸特性與頻率無關。TEM波（Transverse Electric and Magnetic Field）是指電磁波的電場和磁場都在垂直於傳播方向的平面上的一種電磁波。TE波指電矢量與入射面垂直，或者說傳播方向上沒有電矢量（橫電波）。TM波是指磁矢量與入射面垂直（橫磁波）。TEM波指電矢量和磁矢量都與傳播方向垂直。合成形式任何光都可以由這三種波的合成形式表示出來。1、TEM波：在傳播方向上沒有電場和磁場分量，稱為橫電磁波。若雷射在諧振腔中的傳播方向為z方向，那么雷射的電場和磁場將沒有z方向的分量！實際的雷射模式是準TEM模，即允許Ez、Hz分量的存在，但它們必須<<橫向分量，因為較大的Ez意味著波矢方向偏離光軸較大，容易溢出腔外，所以損耗大，難於形成振盪。2、TE波(即是物光里的s波)：在傳播方向上有磁場分量但無電場分量，稱為橫電波。在平面光波導(封閉腔結構)中，電磁場分量有Ey, Hx, Hz，傳播方向為z方向。3、TM波(即是物光里的p波)：在傳播方向上無磁場分量而有電場分量，稱為橫磁波。在平面光波導(封閉腔結構)中，電磁場分量有Hy, Ex, Ez，傳播方向為z方向。準TEM波：微帶線是部分填充介質的雙導體傳輸線，線上傳輸的主模是準TEM模。準TEM模的縱向場分量並不等於零，這是因為微帶線除介質與導體的邊界之外，還有不同介質的邊界，微帶線傳輸波形必須同時滿足兩類邊界條件。分析表明，為了滿足兩類邊界條件，縱向場分量Ez、Hz不等於零，微帶線傳輸的是電波與磁波的混合波。但是，但微帶線傳輸的頻率較低時，混合波的縱向場分量很小，這時的傳輸波型近似為TEM模，這就是稱為準TEM波的原因。
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