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TM模

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TM模(TM mode)是指在波導中,磁場的縱向分量為零,而電場的縱向分量不為零的傳播模式。
TM模在傳播方向上有電場分量而無磁場分量,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。
中文名稱
TM模
英文名稱
TM mode
定  義
在波導中,磁場的縱向分量為零,而電場的縱向分量不為零的傳播模式。
應用學科
通信科技(一級學科),通信原理與基本技術(二級學科)
中文名
TM模
外文名
TM mode
定  義
磁場的縱向分量為零的傳播模式
應用學科
通信科技,通信原理與基本技術

目錄

TM模概念

TM模(TM mode)是指在波導中,磁場的縱向分量為零,而電場的縱向分量不為零的傳播模式。
TM模在傳播方向上有電場分量而無磁場分量,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。
系統中電磁波的磁場分量都位於傳輸方向的垂直面上,在傳輸方向上的分量為零,即
=0,
,這樣的波稱為橫磁波,簡稱為TM波。對於TM波,
=0,故利用磁矢量位的
分量或電場的
分量來表達場量關係比較簡便。令
其中,
具有相同的邊界條件,通過求解波方程能獲得
。如同分析TE波的過程,我們也能得到
的關係,以及TM波的場量與
的普遍關係式。
TM波的橫向電場與橫向磁場、傳輸方向三者之間相互垂直併成右螺旋關係,|
|與|
|之比,或
相互垂直分量振幅之比值等於常數,具有阻抗量綱,稱為TM波的波阻抗
[1] 

TM模基本原理

TM模的成立條件
使代表磁矢量位的
分量,即
=
,令
,得到
根據
的邊界條件,在r=R波導壁上
=0,得
即對於已給定的R和n,
只能取
的跟
才能夠使式子得到滿足。
電磁波分解成TM、TE兩種模式
根據矢量分析的一般原理,任何矢量可用一個旋轉矢量(其散度為零)與另一個非旋轉矢量(其旋度為零)疊加表示,因此矢量
可表示成
而且
滿足
因此,與旋轉度為零的非旋轉矢量
對應的
,其散度為零。 [2] 
參考資料
  • 1.    呂善偉.微波工程基礎:人民郵電出版社,1995.09
  • 2.    陳抗生.應用電磁學:人民郵電出版社,2001.01