马可尼发明无线电报以后，改进其性能，尤其是改进发射机和检波器的性能，一直是许多科学家、工程师和发明家孜孜以求的领域。但是，最终真正产生革命性进步的，却又是一个巧合。
古埃及人发明了玻璃，在公元前10世纪左右，被擅长航海和经商的腓尼基人传到了古希腊。从此以后，欧洲大陆文明发展就与玻璃密不可分。比如：伽利略（Galileo Galilei）发明的望远镜；牛顿（Isaac Newton）用玻璃棱镜分解太阳光；列文虎克（Antony van Leeuwenhoek）发明显微镜；马森布洛克（Pieter van Musschenbroek）发明的可以存储静电的莱顿瓶（Leyden jar）；布兰利（Edouard Branly）发明粉末检波器。
其实在古代欧洲民间，一直就有用静电让玻璃管子发光的技艺。从法拉第（Michael Faraday）发明发电机以后，用电来照明顺理成章地成为了人们的研究课题。
人人都知道美国发明家爱迪生发明电灯泡的故事。但很少有人知道，正是爱迪生的一个偶然发现，掀起了一场电子技术的大革命，并且导致微波技术的兴起。
爱迪生在研究如何延长电灯泡寿命时，在灯泡的碳丝附近安装了一小块金属片。结果他发现了一个奇怪的现象：金属片虽然没有与灯丝接触，但如果在它们之间加上电压，金属片上就会产生电流。这股神秘的电流从何而来？爱迪生也无法解释，但他不失时机地将这一发现注册了专利，并称之为“爱迪生效应”。
曾经帮助马可尼改进设备的英国物理学家和电气工程师弗莱明，在1885年被“爱迪生效应”强烈吸引。他在和马可尼的合作中他已经知道，要实现远距离的无线电通信，就必须有更灵敏的检波器。为了寻找到一个更灵敏的检波器，许多科学家都曾做努力，但效果均不理想。弗莱明灵机一动：沿着“爱迪生效应”是不是能够发明更好的检波器？于是，他用一个金属筒代替了爱迪生所用的金属片，套在灯丝（一种容易发射电子的材料）外面，和灯丝一起封在真空玻璃泡里。一旦在灯丝与金属筒之间加上电压，由于“爱迪生效应”灯丝与金属筒就导通了。只有当金属筒连接正电、灯丝连接负电时才有电流通过，因此弗莱明将金属筒称为“阳极”，将金属丝称为“阴极”。世界上第一只电子管就这样诞生了。1906年，为了提高真空二极管检波灵敏度，福雷斯特在弗莱明的真空管内添加了栅栏式的金属网，作为第三个极，形成由阴极、栅极和屏极构成的三极管。这个“栅极”仿佛就像百叶窗那样，能控制阴极与屏极之间的电子流；只要栅极有微弱电流通过，就可在屏极上获得较大的电流，而且波形与栅极电流完全一致，标志着这是一种能够起放大作用的真空三极管器件。
电子管的发明，极大地改进了无线电通信设备的性能。尽管现在电子管已经不是主流的电子元件。但在高频率大功率发射机中，电子管仍没有被半导体器件取代。在发烧友音响功放中，电子管仍然还在发挥作用。
那么，这一切与微波技术的兴起有关系吗？
由于电子管的出现，无线电通信不仅性能大大提高，而且频率也大为提高，从中波到短波，上世纪30年代发展出超短波无线电通信。
从上世纪30年代开始，无线电通信技术的一个主要的发展方向就是向更高的频率发展，这个发展趋势今天还在继续。宽一点说，微波频段是指频率从300MHz到300GHz波长在1m到1mm之间的电磁波。这是无线电通信最为重要的频段。除了通信以外，微波技术在工农业、军事、医学、日常生活、天体物理及无数科学研究领域都有广泛的应用。
微波技术要兴起首先需要解决如何产生信号源的问题。作者前面提到的一系列电子技术，都无法产生微波信号源，因此也就不可能出现微波技术。
上世纪三十年代末期，磁控管（Magnetron）诞生了。
磁控管其实也是一种电真空器件。实质上是一个置于恒定磁场中的二极管。管内电子在相互垂直的恒定磁场和恒定电场的控制下，与高频电磁场发生相互作用，把从恒定电场中获得能量转变成微波能量，从而产生微波源。磁控管的发明始于偶然给真空二级管加磁场。但是，真正能够发展成为实用器件，就不是仅凭实验那么简单了，需要精细的设计计算。所涉及的理论就是《电动力学》中关于电子在电场、磁场中的运动、能量交换以及电磁波的产生理论。其理论先驱是洛伦兹。
运动电荷在磁场中所受到的力称为洛伦兹力，即磁场对运动电荷的作用力。洛伦兹力F = qVB，其中q是电荷电量，V是电荷运动速度，B是磁感应强度。洛伦兹首先提出了运动电荷产生磁场和磁场对运动电荷有作用力的观点，为纪念他，人们称这种力为洛伦兹力。假如人们在真空二极管阴极和阳极之间加上电压，那么，电子就会沿着下图中1的路线运动。假如这再加上磁场，随着磁感应强度的变化，电子就会沿2、3或者4的路线运动。再来，将阴极和阳极做成圆柱形状，如图：
这就是磁控管的原型：真空管内有一柱形中心阴极(电子源)，置于一柱形阳极里面。电子被静电场吸引流至阳极。沿真空管轴的加一个静磁场使电子偏离其径向路程，绕阴极旋转，产生微波频率的振荡。
早期的磁控管（负阻磁控管和回旋磁控管）由于效率极低，没有实用意义。1935年A.L.Samuel最早研制出多腔磁控管的模型。同年法国Camille Gutton用磁控管产生16厘米波长，11月29日德国人H.E. Hollmann注册了一项更为出色的多腔磁控管专利。而苏联却声称第一只多腔磁控管是苏联工程师Н.Ф.阿列克谢也夫和Д.Е.马辽逻夫于1936～1937年间制成的。最终在1939年，英国物理学家布特（Henry Albert Howard Boot）和兰道尔（John T . Randall）制成了实用的多腔磁控管，原理图如下：
他们采用了八个谐振腔，大大提高了磁控管的效率。下面是如今还在微波炉使用的磁控管原理图。
有了微波源，加上一系列微波理论的出现，微波技术就发展起来了。微波理论与之前的电子技术理论最大的不同在于：之前的低频电子电路称为“集总参数电路”（Lumped Parameter Circuit）。电路中元器件是“集总”分布的，即电路里面有电阻、电容、电感之类的元件，元件之间用导线连接，导线是理想的，既没有电容也没有电感，甚至电阻也可以忽略。到了微波频率，电路称为“分布参数电路（Distributed Parameter Circuit）”，此时包括传输线在内的所有元件都可以存在分布电容、分布电感和分布电阻。元器件之间，元器件与导线之间都存在复杂的相互感应与作用，因此微波电路看起来往往是一些金属腔体，金属板、管、环、带等等。现代的微波集成电路是将具有微波功能的分布参数电路用半导体工艺制作在砷化镓或其他半导体材料芯片上。
真正使得微波突飞猛进发展是第二次世界大战。在第二次世界大战中，随着雷达技术的发展，关于微波技术的方方面面便快速地成熟起来。当时多腔磁控管广泛用于军用雷达发射机，发挥了很大的作用。到1945年，其工作频率已达30GHz，既10毫米波长。由于微波基本上是沿直线传播的，用于通信尽管具有容量大、质量好的优点，但是受地球表面曲率的限制，通信距离一般小于50公里。人们为了克服这个缺点，采用了微波接力站。所谓“接力”其实就是摩尔斯发明的“中继（Relay）”，以实现远距离通信，如图：
读者朋友们肯定会认为这样的做法太麻烦，确实如此。尤其是当年没有无人值守微波接力站技术时，每个中继站还需要人员长年值班。如果遇到比如大山、海洋等等，微波通信就难以够得着。因此，是不是会启发卫星通信呢？
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