矩形波导为什么不能传输TEM波 矩形波导和圆形波导中模式简并有何异同

矩形波导和圆形波导作为微波器件中常用的两种波导类型，它们之间有许多的共同点，但是也存在很大的区别。其中，矩形波导由于其结构限制，不能传输TEM波，而圆形波导可以传播所有的TEM、TE和TM波。

1.矩形波导为什么不能传输TEM波

矩形波导内部电场和磁场不能同时满足最基本的亥姆霍兹方程，这就意味着它不能传输TEM波（横电磁波）。只有满足这个方程才能保证波在介质中传播的稳定性和可行性。因此，矩形波导主要支持传输TE和TM波，而且只有一组谐振模。

2.矩形波导和圆形波导中模式简并有何异同

简并是指波导中两个或多个模式具有相同的频率和波矢，但在其他方面有所不同。对于矩形波导和圆形波导来说，这种现象都存在。

在矩形波导中，由于其限制结构，TE类型和TM类型模式具有不同的谐振频率，因此很难出现简并情况。

而圆形波导则是一种自由度更高的波导，它可以同时传输TE、TM、TEM和本征模等多种类型的波。因此，圆形波导中各种类型的模式更容易发生简并。