การส่งสัญญาณไมโครเวฟคือการส่งข้อมูลโดยใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่น อยู่ ใน ช่วงความถี่ ไมโครเวฟ 300 เมกะเฮิร์ตซ์ถึง 300 กิกะเฮิร์ตซ์ (ความยาวคลื่น 1 เมตร - 1 มิลลิเมตร) ของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าสัญญาณไมโครเวฟโดยปกติจะจำกัดอยู่เฉพาะในแนวสายตาดังนั้นการส่งสัญญาณระยะไกลโดยใช้สัญญาณเหล่านี้จึงต้องใช้ตัวทวนสัญญาณหลายตัวเพื่อสร้างเครือ ข่าย ถ่ายทอดสัญญาณไมโครเวฟเป็นไปได้ที่จะใช้สัญญาณไมโครเวฟในการสื่อสารข้ามขอบฟ้าโดยใช้การกระเจิงของชั้นบรรยากาศโทรโพสเฟียร์แต่ระบบดังกล่าวมีราคาแพงและโดยทั่วไปแล้วจะใช้เฉพาะในบทบาทเฉพาะทางเท่านั้น

แม้ว่าในปี 1931 จะมีการสาธิตการเชื่อม ต่อสื่อสาร ด้วยคลื่น ไมโครเวฟระยะทาง 40 ไมล์ (64 กิโลเมตร) ข้ามช่องแคบอังกฤษได้สำเร็จ แต่การพัฒนาเรดาร์ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองได้มอบเทคโนโลยีสำหรับการนำการสื่อสารด้วยคลื่นไมโครเวฟมาใช้ประโยชน์ในทางปฏิบัติ ในช่วงสงคราม กองทัพบกอังกฤษได้นำเครื่องรับส่งวิทยุหมายเลข 10 มาใช้ ซึ่งใช้รีเลย์ไมโครเวฟในการรวม ช่องสัญญาณ โทรศัพท์แปดช่องในระยะทางไกล การเชื่อมต่อข้ามช่องแคบอังกฤษทำให้พลเอกเบอร์นาร์ด มอนต์โกเมอรีสามารถติดต่อกับกองบัญชาการกลุ่มของเขาในลอนดอนได้อย่างต่อเนื่อง

ในยุคหลังสงคราม การพัฒนาเทคโนโลยีไมโครเวฟเป็นไปอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้มีการสร้างระบบถ่ายทอดสัญญาณไมโครเวฟข้ามทวีปหลายแห่งในอเมริกาเหนือและยุโรป นอกจากจะรองรับการโทรศัพท์หลายพันสายพร้อมกันแล้ว เครือข่ายเหล่านี้ยังใช้ส่งสัญญาณโทรทัศน์เพื่อออกอากาศข้ามประเทศ และต่อมาก็ใช้ส่งข้อมูลคอมพิวเตอร์ด้วยดาวเทียมสื่อสาร เข้ามาครองตลาดการออกอากาศโทรทัศน์ในช่วงทศวรรษ 1970 และ 1980 และการนำระบบ ใยแก้วนำแสงระยะไกลมาใช้ในช่วงทศวรรษ 1980 และโดยเฉพาะอย่างยิ่งทศวรรษ 1990 ทำให้เครือข่ายถ่ายทอดสัญญาณเหล่านี้เสื่อมโทรมลงอย่างรวดเร็ว และส่วนใหญ่ถูกทิ้งร้างไปแล้ว

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การใช้งานคลื่นความถี่ไมโครเวฟเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วด้วยเทคโนโลยีโทรคมนาคมใหม่ๆ เช่นเครือข่ายไร้สายและดาวเทียมกระจายเสียง โดยตรง ที่ถ่ายทอดโทรทัศน์และวิทยุไปยังบ้านของผู้บริโภคโดยตรง การเชื่อมต่อแบบมองเห็นได้โดยตรง (line-of-sight links) กลับมาได้รับความนิยมอีกครั้งสำหรับการเชื่อมต่อระหว่างเสาสัญญาณโทรศัพท์มือถือ แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วจะไม่ได้จัดเรียงเป็นเครือข่ายส่งต่อสัญญาณยาวๆ ก็ตาม

คลื่นไมโครเวฟถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายใน การสื่อสาร แบบจุดต่อจุดเนื่องจากความยาวคลื่น ที่สั้น ทำให้เสาอากาศ ที่มีขนาดเหมาะสม สามารถส่งคลื่นเป็นลำแสงแคบๆ ซึ่งสามารถชี้ตรงไปยังเสาอากาศรับสัญญาณได้ การใช้ลำแสงตรงที่เน้นอย่างแน่นหนานี้ช่วยให้เครื่องส่งสัญญาณไมโครเวฟในพื้นที่เดียวกันสามารถใช้ความถี่เดียวกันได้โดยไม่รบกวนซึ่งกันและกัน เหมือนกับคลื่นวิทยุความถี่ต่ำกว่าการใช้ความถี่ซ้ำ นี้ ช่วยอนุรักษ์แบนด์วิดท์ของคลื่นวิทยุที่มีจำกัด ข้อดีอีกประการหนึ่งคือความถี่สูงของคลื่นไมโครเวฟทำให้ย่านความถี่ไมโครเวฟมีความสามารถในการส่งข้อมูลสูงมาก ย่านความถี่ไมโครเวฟมีแบนด์วิดท์ มากกว่า คลื่นวิทยุความถี่ต่ำกว่าทั้งหมดถึง 30 เท่าข้อเสียคือคลื่นไมโครเวฟมีข้อจำกัดใน การแพร่กระจาย เฉพาะในแนวสายตาไม่สามารถทะลุผ่านเนินเขาหรือภูเขาได้เหมือนกับคลื่นวิทยุความถี่ต่ำกว่า

การส่งสัญญาณวิทยุไมโครเวฟมักใช้ในระบบสื่อสารแบบจุดต่อจุด บนพื้นผิวโลก ในการสื่อสารผ่านดาวเทียมและในการสื่อสารทางวิทยุในห้วงอวกาศลึกส่วนอื่นๆ ของย่านความถี่วิทยุไมโครเวฟใช้สำหรับเรดาร์ ระบบ นำทางด้วยวิทยุระบบเซ็นเซอร์ และดาราศาสตร์วิทยุ

ย่านความถี่ถัดไปของคลื่นวิทยุซึ่งอยู่ระหว่าง 30 GHz ถึง 300 GHz เรียกว่า " คลื่นมิลลิเมตร " เนื่องจากความยาวคลื่นอยู่ในช่วง 10 มิลลิเมตรถึง 1 มิลลิเมตร คลื่นวิทยุในย่านความถี่มิลลิเมตรถูกลดทอน อย่างมาก โดยก๊าซใน ชั้น บรรยากาศซึ่งจำกัดระยะการส่งสัญญาณที่ใช้งานได้จริงไว้เพียงไม่กี่กิโลเมตร ซึ่งไม่เพียงพอสำหรับการสื่อสารทางไกล เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ที่จำเป็นในย่านความถี่คลื่นมิลลิเมตรก็ยังอยู่ในขั้นการพัฒนาที่ล้าหลังกว่าเทคโนโลยีในย่านความถี่ไมโครเวฟ

• การสื่อสารทางเดียวและสองทางโดยใช้ดาวเทียมสื่อสาร
• ลิงค์ถ่ายทอดสัญญาณไมโครเวฟภาคพื้นดินในเครือข่ายโทรคมนาคม รวมถึงโครงข่ายหลักหรือ โครงข่าย เชื่อมต่อในเครือข่ายโทรศัพท์มือถือ

เมื่อไม่นานมานี้ ไมโครเวฟได้ถูกนำมาใช้สำหรับการส่งพลังงานแบบไร้สาย

การถ่ายทอดสัญญาณวิทยุด้วยคลื่นไมโครเวฟเป็นเทคโนโลยีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในทศวรรษ 1950 และ 1960 สำหรับการส่งข้อมูล เช่นการโทรศัพท์ ทางไกล และรายการโทรทัศน์ระหว่างสองจุดบนพื้นดินโดยใช้ลำแสงไมโครเวฟแคบๆ ในการถ่ายทอดสัญญาณวิทยุด้วยคลื่นไมโครเวฟเครื่องส่งสัญญาณ ไมโครเวฟ และเสาอากาศแบบทิศทางจะส่งลำแสงไมโครเวฟแคบๆ ที่บรรจุข้อมูลหลายช่องสัญญาณไปตามเส้นทางสายตาไปยังสถานีถ่ายทอดสัญญาณอีกแห่งหนึ่ง ซึ่งจะถูกรับโดยเสาอากาศแบบทิศทางและเครื่องรับสัญญาณ ทำให้เกิดการเชื่อมต่อทางวิทยุแบบคงที่ระหว่างสองจุดนั้น การเชื่อมต่อมักจะเป็นแบบสองทิศทาง โดยใช้เครื่องส่งและเครื่องรับที่ปลายแต่ละด้านเพื่อส่งข้อมูลในทั้งสองทิศทาง ข้อกำหนดของเส้นทางสายตาจำกัดระยะห่างระหว่างสถานีไว้ที่ขอบฟ้า ประมาณ 30 ถึง 50 ไมล์ (48 ถึง 80 กิโลเมตร) สำหรับระยะทางที่ไกลกว่านั้น สถานีรับสัญญาณสามารถทำหน้าที่เป็นสถานีถ่ายทอดสัญญาณ โดยส่งข้อมูลที่ได้รับไปยังสถานีอื่นตามเส้นทางนั้น มีการใช้เครือข่ายสถานีถ่ายทอดสัญญาณไมโครเวฟเพื่อส่งสัญญาณโทรคมนาคมในระยะทางข้ามทวีป สถานีถ่ายทอดสัญญาณไมโครเวฟมักตั้งอยู่บนอาคารสูงและยอดเขา โดยมีเสาอากาศอยู่บนหอคอยเพื่อให้ได้ระยะการส่งสัญญาณสูงสุด

ตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1950 เครือข่ายการถ่ายทอดสัญญาณไมโครเวฟ เช่น ระบบ AT&T Long Linesในสหรัฐอเมริกา ได้ส่งสัญญาณโทรศัพท์ทางไกลและรายการโทรทัศน์ระหว่างเมืองต่างๆ^{[ 1 ]}ระบบแรกที่เรียกว่า TDX ซึ่งสร้างโดย AT&T ได้เชื่อมต่อระหว่างนิวยอร์กและบอสตันในปี 1947 ด้วยสถานีถ่ายทอดสัญญาณวิทยุแปดแห่ง^{[ 1 ]}ตลอดช่วงทศวรรษ 1950 พวกเขาได้ติดตั้งเครือข่ายเวอร์ชันที่ได้รับการปรับปรุงเล็กน้อยทั่วสหรัฐอเมริกา ซึ่งรู้จักกันในชื่อTD2 ซึ่งรวมถึงการเชื่อมโยง แบบลูกโซ่ยาวที่ข้ามเทือกเขาและข้ามทวีป การปล่อยดาวเทียมสื่อสารในช่วงทศวรรษ 1970 ทำให้มีทางเลือกที่ถูกกว่า ปัจจุบันการรับส่งข้อมูลข้ามทวีปส่วนใหญ่ดำเนินการผ่านดาวเทียมและใยแก้วนำแสงแต่การถ่ายทอดสัญญาณไมโครเวฟยังคงมีความสำคัญสำหรับระยะทางที่สั้นกว่า

เนื่องจากการส่งสัญญาณไมโครเวฟ คลื่นจะเดินทางเป็นลำแสงแคบๆ จำกัดอยู่ในเส้นทางตรงจากเสาอากาศหนึ่งไปยังอีกเสาอากาศหนึ่ง จึงไม่รบกวนอุปกรณ์ไมโครเวฟอื่นๆ ดังนั้น การเชื่อมต่อไมโครเวฟที่อยู่ใกล้เคียงจึงสามารถใช้ความถี่เดียวกันได้ เสาอากาศจึงต้องมีทิศทาง สูง ( อัตราขยาย สูง ) และติดตั้งในที่สูง เช่น หอส่งสัญญาณวิทยุขนาดใหญ่ เพื่อหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางที่อยู่ใกล้พื้นดินและส่งสัญญาณได้ในระยะทางไกล เสาอากาศที่ใช้กันทั่วไปในการติดตั้งระบบส่งสัญญาณวิทยุ ได้แก่เสาอากาศพาราโบลาเลนส์ไดอิเล็กทริก และเสาอากาศแบบฮอร์นรีเฟล็กเตอร์ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุดถึง 4 เมตร (13 ฟุต) เสาอากาศที่มีทิศทางสูงช่วยให้ใช้คลื่นความถี่ที่มีอยู่ได้อย่างประหยัด แม้จะมีระยะทางการส่งสัญญาณไกลก็ตาม

เนื่องจากมีการใช้ความถี่สูง จึงจำเป็นต้องมีเส้นทาง การมองเห็นโดยตรงระหว่างสถานี นอกจากนี้ เพื่อหลีกเลี่ยงการลดทอนของลำแสง บริเวณรอบๆ ลำแสงที่เรียกว่าโซนเฟรสเนล แรก จะต้องปราศจากสิ่งกีดขวาง สิ่งกีดขวางในบริเวณสัญญาณจะทำให้เกิดการลดทอน ที่ไม่พึง ประสงค์ ยอดเขาสูงหรือสันเขา มักเป็นตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเสาอากาศ

นอกเหนือจากการใช้ตัวทวนสัญญาณแบบดั้งเดิมที่มีวิทยุสองตัวส่งสัญญาณในความถี่ที่แตกต่างกันแล้ว ยังสามารถจัดการกับสิ่งกีดขวางในเส้นทางคลื่นไมโครเวฟได้โดยใช้ตัวทวนสัญญาณแบบพาสซีฟหรือตัวทวนสัญญาณแบบความถี่เดียวกัน ได้อีกด้วย

สิ่งกีดขวาง ความโค้งของโลก ภูมิศาสตร์ของพื้นที่ และปัญหาการรับสัญญาณที่เกิดจากการใช้ที่ดินใกล้เคียง (เช่น ในอุตสาหกรรมการผลิตและป่าไม้) เป็นประเด็นสำคัญที่ต้องพิจารณาเมื่อวางแผนการเชื่อมต่อวิทยุ ในกระบวนการวางแผน จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องสร้าง "โปรไฟล์เส้นทาง" ซึ่งให้ข้อมูลเกี่ยวกับภูมิประเทศและโซนเฟรสเนลที่ส่งผลต่อเส้นทางการส่งสัญญาณ การมีผิวน้ำ เช่น ทะเลสาบหรือแม่น้ำ อยู่ตามเส้นทางก็ต้องนำมาพิจารณาด้วย เนื่องจากสามารถสะท้อนลำแสงได้ และลำแสงโดยตรงและลำแสงสะท้อนอาจรบกวนกันที่เสาอากาศรับสัญญาณ ทำให้เกิดการ ลดทอนสัญญาณเนื่องจาก หลายเส้นทาง การลดทอนสัญญาณเนื่องจากหลายเส้นทางมักเกิดขึ้นอย่างรุนแรงเฉพาะในจุดเล็กๆ และย่านความถี่แคบๆ ดังนั้นจึงสามารถใช้ แผนการกระจายพื้นที่และ/หรือความถี่เพื่อลดผลกระทบเหล่านี้ได้

ผลกระทบจากการแบ่งชั้นบรรยากาศทำให้เส้นทางคลื่นวิทยุโค้งลงในสถานการณ์ทั่วไป ส่งผลให้ระยะทางการส่งสัญญาณไกลขึ้น เนื่องจากความโค้งเทียบเท่าของโลกเพิ่มขึ้นจาก 6,370 กิโลเมตร (3,960 ไมล์) เป็นประมาณ 8,500 กิโลเมตร (5,300 ไมล์) (ผลกระทบรัศมีเทียบเท่า 4/3) เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นไม่บ่อยนักเกี่ยวกับอุณหภูมิ ความชื้น และความดันที่เปลี่ยนแปลงไปตามความสูง อาจทำให้เกิดการเบี่ยงเบนและการบิดเบือนของการส่งสัญญาณอย่างมาก และส่งผลต่อคุณภาพการส่งสัญญาณ ฝนตกหนักและหิมะตกหนักที่ทำให้เกิดการลดทอนสัญญาณเนื่องจากฝนตก ก็ต้องนำมาพิจารณาเป็นปัจจัยที่ทำให้คุณภาพการส่งสัญญาณลดลงโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความถี่สูงกว่า 10 GHz ปัจจัยที่เป็นอันตรายทั้งหมดที่กล่าวถึงในส่วนนี้ ซึ่งเรียกรวมกันว่าการสูญเสียเส้นทางทำให้จำเป็นต้องคำนวณกำลังไฟฟ้าที่เหมาะสม เพื่อรักษาการเชื่อมต่อให้ใช้งานได้ในระยะเวลาอันสั้น เช่น มาตรฐาน 99.99% หรือ 99.999% ที่ใช้ในบริการ 'ระดับผู้ให้บริการ' ของผู้ให้บริการโทรคมนาคมส่วนใหญ่

การถ่ายทอดสัญญาณวิทยุไมโครเวฟที่ยาวที่สุดเท่าที่ทราบนั้นข้ามทะเลแดงด้วยระยะทาง 361 กม. (224 ไมล์) ระหว่าง Jebel Erba ( 20°44′47″N 36°50′18″E / 20.74639°N 36.83833°E / 20.74639; 36.83833ประเทศซูดาน ระดับความสูง 2,109.8 เมตร (6,922 ฟุต) เหนือระดับน้ำทะเล) และ Jebel Dakka ( 21°5′36″N 40°17′28″Eประเทศซาอุดีอาระเบีย ระดับความสูง 2,650.65 เมตร (8,696.4 ฟุต) เหนือระดับน้ำทะเล) การเชื่อมโยงนี้สร้างขึ้นในปี 1979 โดยTelettraเพื่อส่งสัญญาณโทรศัพท์ 300 ช่องและสัญญาณโทรทัศน์ 1 ช่อง ในย่านความถี่ 2.4 GHz (ระยะทางฮอปคือระยะทางระหว่างสถานีไมโครเวฟสองแห่ง) ^{[ 2 ]} / 21.09333°N 40.29111°E / 21.09333; 40.29111

ข้อพิจารณาที่กล่าวมาข้างต้นแสดงถึงปัญหาทั่วไปที่พบในระบบส่งสัญญาณวิทยุภาคพื้นดินโดยใช้คลื่นไมโครเวฟสำหรับเครือข่ายหลัก (backbone networks) โดยส่วนใหญ่ใช้ระยะทางเพียงไม่กี่สิบกิโลเมตร (โดยทั่วไป 10 ถึง 60 กิโลเมตร (6.2 ถึง 37.3 ไมล์)) จนถึงช่วงทศวรรษ 1990 แถบความถี่ต่ำกว่า 10 GHz และที่สำคัญที่สุดคือข้อมูลที่จะส่งนั้นเป็นกระแสข้อมูลที่มีบล็อกความจุคงที่ เป้าหมายคือการจัดหาความพร้อมใช้งานตามที่ร้องขอสำหรับทั้งบล็อก ( ลำดับชั้นดิจิทัลแบบ Plesiochronous , PDH หรือลำดับชั้นดิจิทัลแบบ Synchronous , SDH) การลดทอนสัญญาณและ/หรือมัลติพาธที่ส่งผลกระทบต่อลิงก์ในช่วงเวลาสั้น ๆ ในระหว่างวันจะต้องได้รับการแก้ไขโดยสถาปัตยกรรมแบบหลากหลาย (diversity architecture) ในช่วงทศวรรษ 1990 ระบบส่งสัญญาณวิทยุไมโครเวฟเริ่มถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับลิงก์ในเขตเมืองในเครือข่ายเซลลูลาร์ ข้อกำหนดเกี่ยวกับระยะทางการเชื่อมต่อเปลี่ยนไปเป็นการเชื่อมต่อระยะสั้นลง (น้อยกว่า 10 กม. (6.2 ไมล์) โดยทั่วไปอยู่ที่ 3 ถึง 5 กม. (1.9 ถึง 3.1 ไมล์)) และความถี่เพิ่มขึ้นเป็นย่านความถี่ระหว่าง 11 ถึง 43 GHz และล่าสุดสูงถึง 86 GHz (ย่านความถี่ E) นอกจากนี้ การวางแผนการเชื่อมต่อยังคำนึงถึงปริมาณน้ำฝนที่ตกหนักมากกว่าปัญหามัลติพาธ ดังนั้นการใช้รูปแบบการกระจายสัญญาณจึงลดลง การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ที่เกิดขึ้นในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาคือการพัฒนาไปสู่ การส่งสัญญาณ วิทยุแบบแพ็กเก็ต ดังนั้นจึง มีการนำ มาตรการรับมือใหม่ๆ มาใช้ เช่นการปรับเปลี่ยนการมอดูเลชั่นแบบปรับได้

กำลังส่งของระบบเซลลูลาร์และไมโครเวฟได้รับการควบคุม การส่งสัญญาณไมโครเวฟเหล่านี้ใช้กำลังส่งโดยทั่วไปตั้งแต่ 0.03 ถึง 0.30 วัตต์ โดยแผ่รังสีผ่านเสาอากาศพาราโบลาบนลำแสงแคบที่กระจายออกเพียงไม่กี่องศา (1 ถึง 3–4 องศา) การจัดเรียงช่องสัญญาณไมโครเวฟได้รับการควบคุมโดยสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ ( ITU-R ) และข้อบังคับท้องถิ่น ( ETSI , FCC ) ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา สเปกตรัมเฉพาะสำหรับแต่ละย่านความถี่ไมโครเวฟมีความหนาแน่นสูงมาก ทำให้ต้องใช้เทคนิคต่างๆ เพื่อเพิ่มความจุในการ ส่ง สัญญาณ เช่น การใช้ความถี่ซ้ำการมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งโพลาไรเซชันXPICและMIMO

ประวัติศาสตร์ของ การสื่อสาร แบบถ่ายทอดสัญญาณวิทยุเริ่มต้นในปี พ.ศ. 2441 ด้วยการตีพิมพ์ของ Johann Mattausch ในวารสาร Zeitschrift für Elektrotechnik ของออสเตรีย^{[ 3 ] [ 4 ]}แต่ข้อเสนอของเขายังดั้งเดิมและไม่เหมาะสมสำหรับการใช้งานจริง การทดลองครั้งแรกกับ สถานี ทวนสัญญาณวิทยุเพื่อถ่ายทอดสัญญาณวิทยุเกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2442 โดย Emile Guarini-Foresio ^{[ 3 ]}อย่างไรก็ตาม คลื่นวิทยุ ความถี่ต่ำและความถี่กลางที่ใช้ในช่วง 40 ปีแรกของวิทยุพิสูจน์แล้วว่าสามารถเดินทางได้ในระยะทางไกลโดยการแพร่กระจาย คลื่นพื้นดินและคลื่นฟ้า

ในปี พ.ศ. 2474 กลุ่มบริษัทร่วมทุนระหว่างอังกฤษและฝรั่งเศส นำโดย Andre C. Clavier ได้สาธิตการเชื่อมต่อส่งสัญญาณไมโครเวฟแบบทดลองข้ามช่องแคบอังกฤษโดยใช้จานขนาด 10 ฟุต (3 เมตร) ^{[ 5 ]} ข้อมูล โทรศัพท์ โทรเลข และแฟกซ์ถูกส่งผ่านลำแสงสองทิศทาง 1.7 GHz เป็นระยะทาง 40 ไมล์ (64 กิโลเมตร) ระหว่างโดเวอร์สหราชอาณาจักร และกาเลส์ฝรั่งเศส กำลังส่งที่ผลิตโดยหลอด Barkhausen–Kurz ขนาดเล็ก ที่ตั้งอยู่ที่จุดโฟกัสของจานคือครึ่งวัตต์ การเชื่อมต่อไมโครเวฟทางทหารในปี พ.ศ. 2476 ระหว่างสนามบินที่ St. Inglevert ฝรั่งเศส และ Lympne สหราชอาณาจักร ซึ่งมีระยะทาง 56 กิโลเมตร (35 ไมล์) ตามมาด้วยการเชื่อมต่อโทรคมนาคม 300 MHz ในปี พ.ศ. 2478 ซึ่งเป็นระบบส่งสัญญาณไมโครเวฟเชิงพาณิชย์ระบบแรก^{[ 6 ]}

การพัฒนาเรดาร์ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองได้ให้กำเนิดเทคโนโลยีไมโครเวฟจำนวนมาก ซึ่งทำให้การเชื่อมต่อสื่อสารด้วยไมโครเวฟเป็นไปได้ในทางปฏิบัติ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ออสซิลเลเตอร์ ไคลสตรอนและเทคนิคการออกแบบเสาอากาศพาราโบลา แม้จะไม่เป็นที่รู้จักกันทั่วไป แต่กองทัพอังกฤษได้ใช้เครื่องรับส่งวิทยุหมายเลข 10ในบทบาทนี้ระหว่างสงครามโลกครั้งที่สอง ความต้องการการถ่ายทอดสัญญาณวิทยุไม่ได้เริ่มต้นอย่างแท้จริงจนกระทั่งการใช้ประโยชน์จากคลื่นไมโครเวฟ ในช่วงทศวรรษ 1940 ซึ่งเดินทางโดยการมองเห็นโดยตรงดังนั้นจึงมีระยะการแพร่กระจายจำกัดอยู่ที่ประมาณ 40 ไมล์ (64 กิโลเมตร) ตามเส้นขอบฟ้า

หลังสงคราม บริษัทโทรศัพท์ใช้เทคโนโลยีนี้ในการสร้างเครือข่ายถ่ายทอดสัญญาณวิทยุไมโครเวฟขนาดใหญ่เพื่อส่งสัญญาณโทรศัพท์ทางไกล ในช่วงทศวรรษ 1950 หน่วยงานหนึ่งของบริษัทโทรศัพท์ของสหรัฐฯAT&T Long Linesได้สร้างระบบเชื่อมโยงถ่ายทอดสัญญาณไมโครเวฟข้ามทวีปทั่วสหรัฐฯ ซึ่งเติบโตขึ้นจนสามารถรองรับปริมาณ การรับส่งข้อมูลโทรศัพท์ ทางไกลส่วน ใหญ่ของสหรัฐฯ รวมถึงสัญญาณเครือข่ายโทรทัศน์ ด้วย ^{[ 7 ]}แรงจูงใจหลักในปี 1946 ในการใช้คลื่นวิทยุไมโครเวฟแทนสายเคเบิลคือสามารถติดตั้งความจุขนาดใหญ่ได้อย่างรวดเร็วและมีต้นทุนต่ำกว่า ในเวลานั้นคาดการณ์ว่าต้นทุนการดำเนินงานประจำปีของคลื่นวิทยุไมโครเวฟจะสูงกว่าสายเคเบิล มีเหตุผลหลักสองประการที่ทำให้ต้องมีการนำความจุขนาดใหญ่มาใช้ในทันที ได้แก่ ความต้องการบริการโทรศัพท์ทางไกลที่อัดอั้นไว้เนื่องจากหยุดชะงักในช่วงสงคราม และสื่อใหม่คือโทรทัศน์ซึ่งต้องการแบนด์วิดท์มากกว่าวิทยุ ต้นแบบดังกล่าวมีชื่อว่า TDX และได้รับการทดสอบโดยเชื่อมต่อระหว่างนครนิวยอร์กและเมอร์เรย์ฮิลล์ ซึ่งเป็นที่ตั้งของห้องปฏิบัติการเบลล์ในปี 1946 ระบบ TDX ถูกติดตั้งใช้งานระหว่างนิวยอร์กและบอสตันในปี 1947 ระบบ TDX ได้รับการปรับปรุงเป็นระบบ TD2 ซึ่งใช้หลอดมอร์ตัน (416B และต่อมาคือ 416C ที่ผลิตโดยเวสเทิร์นอิเล็กทริก) ในเครื่องส่งสัญญาณ และต่อมาเป็น TD3 ซึ่งใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบโซลิดสเตท

สิ่งที่น่าทึ่งคือระบบส่งสัญญาณไมโครเวฟไปยังเบอร์ลินตะวันตกในช่วงสงครามเย็นซึ่งจำเป็นต้องสร้างและใช้งานเนื่องจากระยะทางอันไกลโพ้นระหว่างเยอรมนีตะวันตกและเบอร์ลิน ซึ่งอยู่ในขอบเขตของความเป็นไปได้ทางเทคนิค นอกจากเครือข่ายโทรศัพท์แล้ว ยังมีระบบส่งสัญญาณไมโครเวฟสำหรับการกระจายสัญญาณโทรทัศน์และวิทยุ ซึ่งรวมถึงการเชื่อมต่อจากสตูดิโอไปยังระบบกระจายเสียงที่กระจายอยู่ทั่วประเทศ ตลอดจนระหว่างสถานีวิทยุต่างๆ เช่น เพื่อการแลกเปลี่ยนรายการ

ระบบถ่ายทอดสัญญาณไมโครเวฟทางทหารยังคงถูกใช้งานต่อไปจนถึงทศวรรษ 1960 เมื่อระบบเหล่านี้จำนวนมากถูกแทนที่ด้วย ระบบ กระจายสัญญาณผ่านชั้นบรรยากาศโทรโพสเฟียร์หรือ ระบบ ดาวเทียมสื่อสารเมื่อ มีการจัดตั้งกองกำลังทหาร ของนาโต้อุปกรณ์ที่มีอยู่จำนวนมากถูกโอนไปยังกลุ่มสื่อสาร ระบบสื่อสารทั่วไปที่นาโต้ใช้ในช่วงเวลานั้นประกอบด้วยเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นเพื่อใช้โดยหน่วยงานผู้ให้บริการโทรศัพท์ในประเทศเจ้าภาพ ตัวอย่างหนึ่งจากสหรัฐอเมริกาคือระบบถ่ายทอดสัญญาณไมโครเวฟ RCA CW-20A 1–2 GHz ซึ่งใช้ สายเคเบิล UHF ที่ยืดหยุ่นได้ แทนที่จะ ใช้ ท่อนำคลื่น แบบแข็ง ที่จำเป็นสำหรับระบบความถี่สูงกว่า ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานทางยุทธวิธี การติดตั้งระบบถ่ายทอดสัญญาณไมโครเวฟหรือรถตู้เคลื่อนที่โดยทั่วไปจะมีระบบวิทยุสองระบบ (พร้อมระบบสำรอง) เชื่อมต่อไซต์สองแห่งที่มองเห็นได้โดยตรง วิทยุเหล่านี้มักจะส่งสัญญาณช่องโทรศัพท์ 24 ช่องแบบมัลติเพล็กซ์ความถี่บนคลื่นพาหะไมโครเวฟ (เช่น Lenkurt 33C FDM) แต่ละช่องสามารถกำหนดให้ส่ง สัญญาณ โทรเลข ได้มากถึง 18 ข้อความแทน ระบบที่คล้ายกันจากเยอรมนีและประเทศสมาชิกอื่นๆ ก็มีการใช้งานเช่นกัน

เครือข่ายถ่ายทอดสัญญาณไมโครเวฟระยะไกลถูกสร้างขึ้นในหลายประเทศจนถึงทศวรรษ 1980 เมื่อเทคโนโลยีนี้สูญเสียส่วนแบ่งการใช้งานแบบคงที่ให้กับเทคโนโลยีใหม่กว่า เช่นสายเคเบิลใยแก้วนำแสงและดาวเทียมสื่อสารซึ่งมีต้นทุนต่อบิตที่ต่ำกว่า

ในช่วงสงครามเย็น หน่วยงานข่าวกรองของสหรัฐฯ เช่นสำนักงานความมั่นคงแห่งชาติ (NSA) รายงานว่าสามารถดักฟังการรับส่งข้อมูลไมโครเวฟของโซเวียตได้โดยใช้ดาวเทียม เช่นRhyolite/Aquacade [ ^{8 ] ลำแสง}ส่วนใหญ่ของลิงก์ไมโครเวฟจะผ่านเสาอากาศรับสัญญาณและแผ่รังสีไปยังขอบฟ้าในอวกาศ การวางตำแหน่งดาวเทียมวงโคจรค้างฟ้าในเส้นทางของลำแสงจะทำให้สามารถรับลำแสงไมโครเวฟได้

ในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 ระบบถ่ายทอดสัญญาณวิทยุไมโครเวฟถูกนำมาใช้มากขึ้นในแอปพลิเคชันวิทยุพกพา เทคโนโลยีนี้เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับแอปพลิเคชันดังกล่าวเนื่องจากต้นทุนการดำเนินงานที่ต่ำกว่าโครงสร้างพื้นฐาน ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น และการเข้าถึงฮาร์ดแวร์โดยตรงสำหรับผู้ใช้งานวิทยุพกพา

ระบบส่งสัญญาณไมโครเวฟเป็นระบบสื่อสารที่ใช้คลื่นวิทยุในช่วงความถี่ไมโครเวฟในการส่งสัญญาณวิดีโอเสียงหรือข้อมูลระหว่างสองสถานที่ ซึ่งอาจอยู่ห่างกันเพียงไม่กี่ฟุตหรือเมตร ไปจนถึงหลายไมล์หรือกิโลเมตร ระบบส่งสัญญาณไมโครเวฟมักใช้โดยสถานีโทรทัศน์เพื่อส่งสัญญาณรายการไปทั่วประเทศ หรือส่งสัญญาณจากสถานที่ถ่ายทอดสดภายนอกกลับไปยังสตูดิโอ เป็นต้น

หน่วยเคลื่อนที่สามารถติดตั้งบนกล้องได้ ทำให้กล้องสามารถเคลื่อนที่ไปมาได้อย่างอิสระโดยไม่ต้องกังวลเรื่องสายไฟระโยระยาง โดยทั่วไปมักพบเห็นได้ตามเส้นขอบสนามกีฬาในระบบ Steadicam

• เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีการสื่อสารแบบมองเห็นได้โดยตรง (LOS)
• ได้รับผลกระทบอย่างมากจากข้อจำกัดด้านสิ่งแวดล้อม รวมถึงการซีดจางจากฝน
• มีขีดความสามารถในการทะลุทะลวงผ่านสิ่งกีดขวาง เช่น เนินเขา อาคาร และต้นไม้ อย่างจำกัดมาก
• ไวต่อปริมาณละอองเกสร สูง
• สัญญาณอาจเสื่อมสภาพลงระหว่างเหตุการณ์โปรตอนจากดวงอาทิตย์^{[ 9 ]}
• ความล่าช้าในการแพร่กระจายต่ำกว่าในเครือข่ายใยแก้วนำแสงเนื่องจากความเร็วของแสงในอากาศเร็วกว่าในสายเคเบิลใยแก้วนำแสง^{[ 10 ]}

• ในการสื่อสารระหว่างดาวเทียมและสถานีฐาน
• ในฐานะผู้ให้บริการโครงสร้างพื้นฐานสำหรับระบบเซลลูลาร์
• ในการสื่อสารภายในอาคารระยะสั้น
• การเชื่อมต่อชุมสายโทรศัพท์ระยะไกลและระดับภูมิภาคเข้ากับชุมสายโทรศัพท์หลักขนาดใหญ่ โดยไม่จำเป็นต้องใช้สายทองแดงหรือสายใยแก้วนำแสง
• การวัดความเข้มข้นของปริมาณน้ำฝนระหว่างสองสถานที่
• เพื่อให้เกิดความได้เปรียบทางการเงินแก่ผู้ค้าความถี่สูงในตลาดหลักทรัพย์แห่งหนึ่งผ่านความรู้ที่รวดเร็วยิ่งขึ้นเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงราคาในตลาดหลักทรัพย์ที่อยู่ห่างไกล^{[ 10 ]}

ระบบส่งสัญญาณไมโครเวฟภาคพื้นดินมีข้อจำกัดด้านระยะทาง โดยวัดจากขอบฟ้าที่มองเห็นได้ เพียงไม่กี่สิบไมล์หรือกิโลเมตร ขึ้นอยู่กับความสูงของเสาส่งสัญญาณ เทคโนโลยีการส่งสัญญาณผ่านชั้น บรรยากาศโทรโพสเฟียร์ ("troposcatter" หรือ "scatter") พัฒนาขึ้นในทศวรรษ 1950 เพื่อให้สามารถส่งสัญญาณไมโครเวฟได้ไกลกว่าขอบฟ้า ในระยะทางหลายร้อยกิโลเมตร เครื่องส่งสัญญาณจะส่งลำแสงไมโครเวฟขึ้นไปบนท้องฟ้าในมุมที่ต่ำเหนือขอบฟ้าไปยังเครื่องรับ เมื่อลำแสงผ่านชั้นบรรยากาศโทรโพสเฟียร์ พลังงานไมโครเวฟส่วนน้อยจะกระเจิงกลับลงมายังพื้นดินโดยไอน้ำและฝุ่นละอองในอากาศ เครื่องรับที่มีความไวสูงที่อยู่ไกลกว่าขอบฟ้าจะรับสัญญาณสะท้อนนี้ ความชัดเจนของสัญญาณที่ได้จากวิธีนี้ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศและปัจจัยอื่นๆ ดังนั้นจึงมีความยากลำบากทางเทคนิคสูงในการสร้างระบบส่งสัญญาณวิทยุระยะไกลที่เชื่อถือได้ ดังนั้นระบบส่งสัญญาณผ่านชั้นบรรยากาศโทรโพสเฟียร์จึงใช้เฉพาะในสถานการณ์พิเศษที่ดาวเทียมและช่องทางการสื่อสารระยะไกลอื่นๆ ไม่สามารถใช้งานได้ เช่น ในการสื่อสารทางทหาร

วิกิมีเดียคอมมอน ส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับการส่งสัญญาณไมโครเวฟ

• การออกแบบคลื่นวิทยุ/ไมโครเวฟที่มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด เก็บถาวรเมื่อวันที่ 10 สิงหาคม 2554 ที่Wayback Machine
• ระบบส่งสัญญาณวิทยุไมโครเวฟ Skyway ของ AT&T เปิดตัวในปี 1951
• โฆษณาในนิตยสารของ Bell System ปี 1951 เกี่ยวกับระบบถ่ายทอดสัญญาณวิทยุไมโครเวฟ
• โฆษณาในนิตยสารเก่าของ RCA สำหรับอุปกรณ์ถ่ายทอดสัญญาณวิทยุไมโครเวฟที่ใช้สำหรับบริษัทโทรเลขเวสเทิร์นยูเนียน
• รำลึกถึงเสาส่งสัญญาณไมโครเวฟสายยาวของ AT&T
• สายยาวของ AT&T
• เครือข่ายเชื่อมโยงไมโครเวฟ ของ IEEE Global History Network (Wollschlager, Anthony)