電磁波模式在數學上是無源麥克斯韋方程在所給條件下的線性獨立的特解，它們有無窮多種。在給定邊界條件（包括無窮遠處輻射條件）下可能獨立存在的確定的電磁場分布規律，又稱場型。

我們先看一下模式的定義：模式是指特定頻率的能量集中在特定結構中的形式。諧振器中的模式是指諧振頻率及其諧振形式，在波導或傳輸線的情況下，它是指（特定頻帶的）電磁波傳播的形式。這與能量根據結構特性集中在特定頻率的現象有關。這里重要的是模式最終由結構的形狀決定。這意味著為了讓用戶使用特定模式，必須設計結構以使所需的頻率能量收斂到模式。

**電磁波的模式都有什么類型呢？ **

我們首先看一下傳輸模式，待會再聊諧振模式。在實際應用中，TEM、TE、TM 三種傳播模式被廣泛應用于電路/結構設計中常用的傳播模式。這是由電磁波傳播的方向以及E場和H場是否相互垂直決定的。

TEM （ 橫電磁波）：當電磁波的傳播方向與 E 場和 H 場都垂直時，如下圖所示：

傳輸線的方式有微帶線、帶狀線、同軸線、共面波導、平行板等。由于兩種金屬在某一方向平行行進，所以E場和H場可以在行進方向上同時相互垂直存在。

TE ** **（橫向電）：當只有 E 場垂直于行進方向時。

TM (Transverse Magnetic) **：當只有 H 場垂直于運動方向時。 **

這種模式是在一般金屬波導（波導）的情況下形成的，與傳輸線不同，平面波的特定場分量的反彈效應發生在一個金屬管內，因此E場或H場都不能垂直向行駛方向。波導的TE和TM模式是根據結構特點自動確定的，為了使用特定的模式，相應地確定了波導的尺寸。用平面圖可能很難理解，但是如果仔細觀察上圖，您會發現 E 場或 H 場中只有一個垂直于電磁波的傳播方向，看起來好像是特定的場上下反射。圖中可以看出，兩個方向施加的場都與運動方向垂直，而上下方向施加的場被反射，其角度不斷變化，因此不垂直于運動方向.

**模式系數 **

在模式中，像TE 21和TM 01 一樣，指示階次的系數作為下標被附加，并且它們主要被歸類為在TE/TM波中重要的。電磁波以電壓跨越+和-的半波長為單位具有最強的共振特性。下圖顯示了矩形波導的橫截面，從 概念上很容易理解TE 10和 TE 20模式之間的區別。在TE 30的情況下，在一個單位行進路徑中存在三個半波長分量，而在TE 01的情況下，這意味著在與下圖垂直的方向上沿著單位行進路徑存在一個半波長。它并不完全如下圖所示進行，但很容易理解模式系數與波數有關。

制造普通矩形波導時 ，模式的創建順序為TE 10 - TE 20 - TE 01 -TE 11 、TM 11 ... 在這里，模式的產生并不意味著它是人工制造的，而是隨著電磁波相對于結構特性來回移動，能量自動收斂到模式。這里，能量最集中的第一種模式稱為主導模式。由于模式與波長有關，因此根據結構特性，電磁波可能難以傳播。所以波導中有一個截止頻率。