1.什麼是微波
微波是指波長為1米至1毫米，或頻率為300兆赫（3×10°赫）至300千兆赫（3×101赫）範圍內的電磁波。下表是整個電磁波譜的排列情況，從表上可以看出，微波波段還可以細分為「分米波」（波長為1米至10釐米）、「釐米波」（波長為10釐米至1釐米）和「毫米波」（波長為1釐米至1毫米）。可見光、X射線等也是電磁波，但它們的波長更短，頻率更高。我們把電磁波每秒鐘電振蕩的次數叫做頻率，單位叫赫茲。電磁波的波長（米）乘以它的頻率（赫）。
應等於電磁波的傳播速度。在空氣中，電磁波的速度和光速相同，為每秒30萬公裡（或表示為3×10米/秒）。微波波段的電磁波有頻率高、波長短等一系列特點。因此，最近二、三十年來，微波技術發展非常迅速，應用日益廣泛，除人所共知的微波多路通信和雷達外，還廣泛用於導航、工業加工、計量技術、科學研究等許多部門。
微波波長很短，和地球上很多物體的尺寸相比要小得多。在這種情況下，微波就具有近似於光波的特性。當電磁波遇到這些物體時，就會像光波一樣被反射回來；因此我們可象作探照燈一樣，用天線把電磁波聚集為一個很尖銳的波束，波束形狀就象一支細長的鋼筆桿一樣。這種天線具有很強的方向性也就是說，它幾乎只對一個很狹小的方向（或一個很小的立體角）發射或接收電磁波。利用電磁波反射和強方向性天線這樣一些原理，我們可以做成觀測周圍物體的設備雷達。很明顯，如果雷達所用的波長越短，則它的分辨能力也越高。現在雷達普遍用於國防、航空、航海、氣象等部門，絕大多數都採用微波。其次，無線電望遠鏡也是按照這種原理製作成的。用強方向性的微波天線來觀測宇宙中天體所輻射的電磁波，可以發現許多過去用光學望遠鏡看不見的天體和天文現象。
人們發現，每一種原子和分子都可以發射一定波長的電磁波，這些電磁波的波長正好是在微波波段內。因此，微波可以被用來分析分子和原子核的結構。近年來，這種分析方法已經發展成為一門學科。叫做無線電波譜學。還有，用於研究原子能的粒子加速器，必須用頻率非常高的能源作動力，因而原子能的研究也是離不開微波的。由於微波的頻率非常高，通常無線電所用的電子器件、電路元件傳輸線和天線等幾乎都不能應用了，需要研製和採用一系列的微波器件、元件、波導管和微波天線等；通常分析電子電路的理論也不夠用了，還需要採用電磁場或電磁波的理論。以上情況說明，微波技術已發展成為無線電電子學中的一門新興學科和極重要的應用技術。
2.特點和通信方式
在無線電通信方面，過去國際通信大都採用短波，在國內長途通信方面，短波也是一種重要手段。但是，短波波段電臺太多，頻率擁擠，互相干擾的現象很嚴重；而且短波容易受晝夜變化和外來幹擾的影，太陽黑子爆發時還可能使通信中斷因此短波通信是很不穩定的，微波通信卻沒有這些缺點。和短波通信比較，微波通信有如下的特點：微波波段有很寬的頻帶全部長、中、短波的總頻帶寬還不到30兆赫，而釐米波波段的頻帶寬為27，000兆赫，這幾乎是前者的1，000倍。因此，在微波波段可以容納多得多的無線電臺同時工作而互不幹擾。
微波通信設備的通頻帶可以做得很寬利用一套收發信設備可以進行多路通信，如600路、960路，甚至幾千路電話。此外，微波通信還可以採用寬頻帶和脈衝編碼調製等新的調製方式，這些調製方式能夠大大改善通信系統的抗幹擾性和其他性能。幹擾少天電幹擾、工業幹擾以及太陽黑子的變化對微波幾乎不起作用（當頻率高於120兆赫時，這些幹擾的影響就極小）。因此，微波通信的傳輸質量和穩定性很高。
天線的方向性強在微波波段只要合理的尺寸，就可製成方向性很強的天線。和無方向性天線比較（無方向性天線是向四面八方均勻輻射電磁波的理想天線），這些天線相當於把發射功率提高了10，000倍甚至更多。因此，在微波波段發信機一般只需要發射幾瓦的小功率就夠了。
另外在微波波段，電磁波主要是沿直線在視距範圍內傳播的。考慮到地球表面的彎曲，通信距離一般只有幾十公裡，故長途通信時需要採用接力的方式，稱為視距微波中繼通信或微波接力通信。視距微波通信並不是微波通信的唯一方式。當採用大功率發信機低噪聲收信機和方向性的天線時，微波可以從高度為5~10公裡的對流層散射回地面，通信距離一次可達幾百公裡，稱為散射通信。
而利用人造地球衛星作為中繼站，一上下可跨越上萬公裡，稱為衛星通信。散射通信和衛星通信都可以傳送電視信號和幾百路的電話信號。還有利用埋在地下的空心圓波導管傳輸毫米波，可以實現極多路的微波中繼通信，稱為波導通信。波導通信在許多國家還處於研究線路試驗階段，尚未正式投入生產使用。在長途通信方面，利用架空明線、對稱電纜、同軸電纜等的有線通信方式，已有一百多年歷史。其中同軸電纜通信也是現代化的通信方式，它在通信容量、通信距離及通信穩定性等方面和微波中繼通信都是不相上下的。但微波通信還是具有些優點：微波通信線路的建設投資比同軸電纜要小得多，而且可以節約大量有色金屬，如銅、鉛等。微波通信線路建設時間短，靈活性大，能夠適應山區、水面及有斷層的複雜地形，而在這些地區敷設電纜線路是非常困難的。
微波傳播有因氣象變化產生的電波衰落現象，嚴重時可使通信短時間中斷。此外還有由於設備故障發生的通信中斷。為了提高微波通信的可靠性（通信系統的可靠性常用中斷平衡量，一般要求中斷率只佔一個月的萬分之幾的時間），並實現中繼站無人值守，將使微波站的結構複雜化。微波通信保密性比電纜通信要差一些。因發射出去的電磁波的部分可超越視距，必要時還需要對所傳輸的信號加密。
由此可見，微波通信與有線電纜通信各有優缺點，他們在整個長途通信網路中是相輔相成的。在建設長途通信幹線時，一方面應在重點幹線敷設電纜線路，另一方面也需要在許多千線建設微波線路並發展衛星通信。近十多年來，微波通信線路在各國的長途幹線中所佔比重都在迅速增加，有的在30%左右，有的已超過50%。微波通信有建設費用小、速度快、機動靈活等優點，對許多專用通信更為重要。因此，國防、鐵道、電力、石油、廣播等部門現在都大量採用微波通信。