Question

为什么矩形波导不能传输TEM波

问题如题，从数学上是可以理解的，但是我想知道如何从物理直观上理解，为什么矩形波导不能传输TEM波呢?

Answer 1

个人看法：TEM波即横电磁波，特点是，电磁和磁场只存在横向分量，在传播方向没有分量。 边界条件：电场垂直于金属边界，磁场平行于金属边界。所以在矩形波导内，磁场不会有横向分量，这样不满足TEM 波的特点，所以不能传。

Answer 2

假如波导内存在TEM波，因为磁场只有横向分量，所以磁感线应该在横向平面内闭合，这样就要求在波导内存在纵向的传导电流或者位移电流，然而单导体波导里面没有纵向传导电流和位移电流。

Answer 3

成为传输线的两个条件，一是构成上至少有两个导体，二是能够传播TEM波，其实是一回事，一个导体没办法传递TEM波，因为一个导体没办法提供物理结构上的电流回路。

Answer 4

TEM波能够正常传导需要双导体（也就是能形成回路的那种）但是矩形波导是单导体

Answer 5

因为tem波在传播方向上h=0所以tem只会在xoy上传播不会沿z轴传播