Σύμφωνα με την Encyclopedia Britannica, τα μικροκύματα έχουν συχνότητες που κυμαίνονται από περίπου 1 δισεκατομμύριο κύκλους ανά δευτερόλεπτο, ή 1 GHz, έως περίπου 300 GHz, και μήκη κύματος που κυμαίνονται από περίπου 30 εκατοστά (12 ίντσες) έως 1 χιλιοστό (0,04 ίντσες). Σύμφωνα με το βιβλίο του Ginger Butcher "Tour of the Electromagnetic Spectrum", αυτή η περιοχή χωρίζεται περαιτέρω σε μια ποικιλία ζωνών με ονόματα όπως L, S, C, X και K.
Ραντάρ & επικοινωνίες
Σύμφωνα με την Ομοσπονδιακή Επιτροπή Επικοινωνιών (FCC), τα μικροκύματα χρησιμοποιούνται κυρίως για συστήματα επικοινωνίας σημείου προς σημείο για τη μετάδοση όλων των μορφών πληροφοριών, συμπεριλαμβανομένων ομιλίας, δεδομένων και βίντεο σε αναλογική και ψηφιακή μορφή. Χρησιμοποιούνται επίσης για απομακρυσμένα μηχανήματα, διακόπτες, βαλβίδες και σήματα που χρησιμοποιούν εποπτικό έλεγχο και λήψη δεδομένων (SCADA).
Το ραντάρ είναι μια σημαντική χρήση της τεχνολογίας μικροκυμάτων. Το ραδιόφωνο ανίχνευσης και εμβέλειας είναι αυτό που αρχικά αντιπροσώπευε το όνομα "ραντάρ". Βρετανοί μηχανικοί ραδιοφώνου ανακάλυψαν πριν από τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο ότι τα ραδιοκύματα μικρού μήκους κύματος μπορούσαν να ανακλώνται από μακρινά αντικείμενα όπως πλοία και αεροσκάφη και το σήμα επιστροφής μπορούσε να ανιχνευθεί με εξαιρετικά ευαίσθητες κατευθυντικές κεραίες για να εξακριβωθεί η παρουσία και οι θέσεις αυτών των αντικειμένων . Ο όρος "ραντάρ" χρησιμοποιείται τώρα τόσο συχνά που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αναφέρεται σε συσκευές που εκπέμπουν μικροκύματα ή ραδιοκύματα.
Μια ελάχιστα γνωστή ιστορική αλήθεια είναι ότι το σημείο Kahuku, το βορειότερο σημείο του Oahu, ήταν το σπίτι μιας πρώιμης εγκατάστασης ραντάρ. Στη διαδρομή τους για να επιτεθούν στο Περλ Χάρμπορ, το πρώτο κύμα ιαπωνικών αεροσκαφών παραλήφθηκε στην πραγματικότητα από τον σταθμό ενώ ήταν 132 μίλια (212 χιλιόμετρα) μακριά, σύμφωνα με τον ιστότοπο της πολιτείας της Χαβάης. Το σύστημα θεωρήθηκε αναξιόπιστο επειδή ήταν σε λειτουργία μόνο για δύο εβδομάδες, επομένως η προειδοποίηση αγνοήθηκε. Το ραντάρ αναπτύχθηκε και βελτιώθηκε κατά τη διάρκεια του πολέμου και έκτοτε έχει γίνει ένα κρίσιμο συστατικό της διαχείρισης της εναέριας κυκλοφορίας τόσο της πολιτικής όσο και της στρατιωτικής.
Υπάρχουν και άλλες εφαρμογές για ραντάρ, μερικές από τις οποίες εκμεταλλεύονται το φαινόμενο Doppler. Ένα εισερχόμενο ασθενοφόρο μπορεί να χρησιμεύσει ως επίδειξη του φαινομένου Doppler: Ο ήχος της σειρήνας φαίνεται να γίνεται πιο δυνατός καθώς πλησιάζει και τελικά να κλαίει. Στη συνέχεια, η σειρήνα φαίνεται να πέφτει στο βήμα καθώς εξαφανίζεται στην απόσταση.
Το ραντάρ Doppler, το οποίο χρησιμοποιεί συχνά μικροκύματα, χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της εναέριας κυκλοφορίας και την επιβολή ορίων ταχύτητας στα οχήματα, σύμφωνα με τον καθηγητή φυσικής του Πανεπιστημίου του Μιζούρι, Robert Mayanovic. Τα μικροκύματα που επιστρέφουν συμπιέζονται όταν ένα αντικείμενο πλησιάζει την κεραία, με αποτέλεσμα μικρότερο μήκος κύματος και υψηλότερη συχνότητα. Τα κύματα επιστροφής από πράγματα που απομακρύνονται, από την άλλη πλευρά, είναι επιμήκη, έχουν μεγαλύτερο μήκος κύματος και χαμηλότερη συχνότητα. Η ταχύτητα ενός αντικειμένου που κινείται προς ή μακριά από την κεραία μπορεί να υπολογιστεί ανιχνεύοντας αυτή τη μετατόπιση συχνότητας.
Απλοί ανιχνευτές κίνησης, πιστόλια ραντάρ για επιβολή ορίων ταχύτητας, υψόμετρα ραντάρ και ραντάρ καιρού που μπορούν να ακολουθήσουν την τρισδιάστατη κίνηση των σταγονιδίων νερού στην ατμόσφαιρα είναι παραδείγματα κοινών συσκευών που χρησιμοποιούν αυτήν την ιδέα. Δεδομένου ότι τα μικροκύματα αποστέλλονται σε αυτές τις εφαρμογές και τα ανακλώμενα σήματα συλλέγονται και αναλύονται, η τεχνική είναι γνωστή ως ενεργή ανίχνευση. Οι φυσικές πηγές μικροκυμάτων φαίνονται και εξετάζονται με παθητική αίσθηση. Πολλές από αυτές τις παρατηρήσεις γίνονται από δορυφόρους που παρατηρούν τη Γη από τροχιά ή κοιτάζουν πίσω σε αυτήν.
