सूक्ष्मतरंग

सूक्ष्मतरंग : १ ते १०० गिगॅहर्ट्‌झ (दर सेकंदाला १०^९ ते १०^११ कंपने किंवा आवर्तने एवढी) कंप्रता आणि ०·३ ते ३० सेंमी. दरम्यान तरंगलांबी असलेल्या विद्युत् चुंबकीय प्रारणाला (तरंगरूपी ऊर्जेला) सूक्ष्मतरंग म्हणतात. तथापि अवरक्त व रेडिओ तरंग यांपासून वेगळी ओळखू येणारी सुस्पष्ट सीमारेषा सूक्ष्मतरंगांत नाही. विद्युत् चुंबकीय वर्णपटात अतिउच्च दूरचित्रवाणी कंप्रता व सुदूर अवरक्त प्रारण यांच्या दरम्यान सूक्ष्मतरंगांचे स्थान असते. व्यापारी प्रक्षेपण करणाऱ्या शेकडो मी. तरंगलांब्यांच्या तुलनेत या तरंगलांब्या आखूड वा लघू आहेत, असे सूक्ष्मतरंग या संज्ञेने सूचित होते. [→ विद्युत् चुंबकीय प्रारण]. 

सूक्ष्मतरंगांच्या तरंगलांब्या प्रकाश तरंग व सामान्य रेडिओ तरंग या तरंगलांब्यांच्या दरम्यान असल्याने, या तिन्हींचे काही गुणधर्म सारखे आहेत. उदा., सूक्ष्मतरंग प्रकाशाप्रमाणे सरळ रेषेत प्रवास करतात आणि बहुतेक घनरूप पदार्थांनी अडविले जातात. त्याचप्रमाणे सूक्ष्मतरंग प्रकाशाप्रमाणे केंद्रित, शलाकारूप व परावर्तित होतात. वस्तुत: अनेक रडार, ⇨ आकाशक  व इतर सूक्ष्मतरंग प्रयुक्त्या या स्वभावत: आरसे व भिंगे अशा प्रकाशकीय घटकांच्या मोठ्या प्रमाणावरील आवृत्त्या आहेत. तथापि, पुढील बाबतीत सूक्ष्मतरंग रेडिओ प्रक्षेपण कंप्रतांप्रमाणे आहेत. म्हणजे सूक्ष्मतरंग निम्न कंप्रता प्रारणाशी निगडित असून ते त्यातून पुढे आलेल्या पद्घतींनी निर्माण करतात. शिवाय अभिजात रेडिओ सिद्घांताच्या भाषेत सूक्ष्मतरंगांचे स्पष्टीकरण करणे शक्य आहे तसेच पुष्कळ प्रमाणात सामान्य रेडिओ तरंगांप्रमाणे सूक्ष्मतरंग संदेशवहनासाठी वापरण्यात येतात. तथापि, उच्चतर कंप्रतेमुळे सूक्ष्मतरंगांना त्याप्रमाणात माहिती वाहून नेण्याची क्षमता प्राप्त होते. परिणामी संदेशवहनामध्ये ही क्षमता अतिशय कार्यक्षम रीतीने उपयोगात आणता वा वापरता येते. उदा., एक उच्च कंप्रता सूक्ष्मतरंग शलाका एकाच वेळी शेकडो दूरध्वनी संदेशवहने वाहून नेऊ शकते. याचप्रमाणे सूक्ष्मतरंगांचे प्रकाशासारखे गुणधर्म व माहिती वाहून नेण्याची मोठी क्षमता यांचा ⇨ रडार  व इतर क्षेत्रांमध्ये मोठ्या फायदेशीर रीतीने वापर करून घेण्यात आला आहे. 

सूक्ष्मतरंगांचे स्रोत : सूक्ष्मतरंग ऊर्जा मोठ्या प्रमाणात निर्माण करू शकणाऱ्या मॅग्नेट्रॉन व क्लायस्ट्रॉन यांसारख्या खास नलिकांचा शोध लागल्याने, १९४० पासून सूक्ष्मतरंग तंत्रविद्येची जलद प्रगती झाली. नीच कंप्रतांना वापरण्यात येणारा नेहमीचा त्रिप्रस्थ आंदोलक [→ आंदोलक, इलेक्ट्रॉनीय] सूक्ष्मतरंग भागात अतिशय अकार्यक्षम ठरतो. इलेक्ट्रॉन संक्रमण काल व आंतर-अग्र धारिता (धारणा) या सूक्ष्मतरंग त्रिप्रस्थातील आंदोलकातील दोन प्रमुख त्रुटी आहेत. नलिकेतील विद्युत् अग्रांदरम्यान प्रवास करण्यासाठी इलेक्ट्रॉनांना अल्प परंतु निश्चित काल लागतो. या वस्तुस्थितीचा संबंध इलेक्ट्रॉन संक्रमण कालाशी येतो. तथापि, सूक्ष्मतरंग अतिशय जलदपणे आंदोलन करीत असल्याने संक्रमणामध्ये इलेक्ट्रॉनांना आपली गती उलट करणे भाग पडते. त्यामुळे नलिकेमध्ये इलेक्ट्रॉन निरुपयोगी रीतीने आंदोलित होऊन त्यांची ऊर्जा बाह्य मंडलामध्ये वितरित होत नाही. 

मॅग्नेट्रॉन : या नलिकेचा शोध इंग्लंडमध्ये १९३८ च्या सुमारास लागला. या नलिकेमुळे वर उल्लेख केलेली अडचण विवर आंदोलकासारखे पूर्णपणे भिन्न असे साधन वापरून टाळता येते. जसे ऑर्गन या वाद्यातील दिलेली परिमाणे असलेल्या ध्वनिनलिकेचे स्वत:चे वैशिष्ट्यपूर्ण ध्वनिकीय अनुस्पंदन असते, तसे अशा विवराचे वैशिष्ट्यपूर्ण विद्युत् चुंबकीय अनुस्पंदन असते. विवराच्या भिंती प्रवर्तकता म्हणून कार्य करतात आणि या भिंतींमधील अवकाश अनुस्पंदनी मंडलाची धारकता म्हणून कार्य करते. अशा तऱ्हेने विवर हे नीच कंप्रता कुंड मंडलाशी समधर्मी (वा सदृश) असून हे मंडल अनुस्पंदनी आंदोलक होण्यासाठी स्वतंत्र धारकता व प्रवर्तकता वापरते. अर्थात विवराची परिमाणे अशी निवडतात की, धारकता व प्रवर्तकता यांचा संयोग इच्छित सूक्ष्मतरंग कंप्रतेला अनुस्पंदन करीत राहील. (आ. १).

मॅग्नेट्रॉन ही दोन विद्युत्-अग्रांची इलेक्ट्रॉन नलिका असून ती प्रत्यावर्ती प्रदान निर्माण करून सूक्ष्मतरंगांची निर्मिती करते. जाल विद्युतीय क्षेत्र व चुंबकीय क्षेत्र यांच्या संयोगातून हे प्रत्यावर्ती प्रदान निर्माण होते. सूक्ष्मतरंग रेडिओ व रडार प्रेषक या प्रयुक्त्यांमध्ये मॅग्नेट्रॉन आंदोलक म्हणून वापरतात.

मॅग्नेट्रॉनामध्ये मध्यवर्ती ऋणाग्राभोवती विभागलेल्या विवरांची [→ विवर अनुस्पंदक] एक मालिका असते. ही प्रयुक्ती शक्तिशाली चुंबकाच्या ध्रुवांदरम्यान चालते. चुंबकीय क्षेत्रामुळे ऋणाग्राने उत्सर्जित केलेले इलेक्ट्रॉन वर्तुळाकार मार्गातून जातात. इलेक्ट्रॉनांची गती अशी असते की, ते विवराच्या मुखांना अचूक कालांतराने स्पर्शून जातात. असे होताना इलेक्ट्रॉन गतिज ऊर्जेचा त्याग करतात व तिच्यामुळे विवरे आंदोलने करू लागतात. नंतर इलेक्ट्रॉन ऋणाग्राकडे परत येतात आणि ही प्रक्रिया परत परत होत राहते. या रचनेुळे संक्रमण काल व आंतर-अग्र धारकता यांच्यामार्फत सूक्ष्मतरंग ऊर्जानिर्मितीमध्ये व्यत्यय येत नाही. 

सूक्ष्मतरंग ऊर्जेचे अतिशक्तिशाली स्पंद निर्माण करण्यासाठी मोठ्या आकारमानांचे मॅग्नेट्रॉन उभारणे शक्य आहे. मॅग्नेट्रॉनाला निश्चित मर्यादा असून त्याचे काही तोटे आहेत. उदा., उच्चतर सूक्ष्मतरंग कंप्रतांना सूक्ष्मतरंगांच्या सोयीस्कर उत्पादनाच्या दृष्टीने विवरे खूप लहान होतात आणि प्रत्यक्ष नलिका जास्त शक्ती देण्याच्या दृष्टीने खूप लहान ठरते. मॅग्नेट्रॉनासाठी अवजड चुंबकाचीही आवश्यकता असते. जशी नलिकेची शक्ती वाढते तसे सर्वसाधारणपणे चुंबकाचे वजन वाढत जाते. अशा प्रकारे उच्च शक्तीचे मॅग्नेट्रॉन हवाई उपयोगांसाठी फार व्यावहारिक नसतात.

 क्लायस्ट्रॉन : ही निर्वात नलिका काहीशा भिन्न तत्त्वावर चालते व तिला बाह्य चुंबकीय क्षेत्राची आवश्यकता नसते. क्लायस्ट्रॉनामधील इलेक्ट्रॉन ऋणाग्र ते प्रतिसारक पट्टी व परत मागे असा सरळ रेषेतील मार्ग अनुसरतात. त्यांच्या या चक्राकार किंवा फेरीच्या स्वरूपातील प्रवासाच्या मार्गात इलेक्ट्रॉन डोनट आकाराच्या विवराचे मुख (आ. २) दोन वेळा पार करतात वा छेदून जातात. नियंत्रक व विवर जालांनी इलेक्ट्रॉन शलाका भंग पावून इलेक्ट्रॉनांचे सुटे पुंज (B) तयार होतात. त्यामुळे इलेक्ट्रॉन फक्त विशिष्ट वेळा विवराचे मुख पार करतात. या पुंजांमधील अंतर विवराच्या अनुस्पंदनी कंप्रतेशी अशा रीतीने समकालीकृत होते की, इलेक्ट्रॉनांची गतिज ऊर्जा विवराकडे हस्तांतरित होते. यामुळे विवरांतर्गत शक्तिशाली विद्युत् चुंबकीय प्रारण निर्माण होते. खेळण्यासाठी वापरण्यात येणारा झोका अधिक व जाण्यासाठी तो ज्या लयबद्घ रीतीने ढकलला जातो, त्याच्याशी या प्रक्रियेची तुलना करता येते.

आ. २ मधील क्लायस्ट्रॉन परा-उच्च कंप्रता अनुप्रयुक्तींमध्ये वापरतात. विद्युत् क्षेत्रे बदलून इलेक्ट्रॉनांना नियतकालिक रीतीने पुंजरूप प्राप्त होते. नंतर निष्पन्न वेग-संस्कारित (वा विरूपित) शलाका आंदोलनासाठी किंवा विवर्धनासाठी विवर अनुस्पंदकामध्ये जाते.

मुळात क्लायस्ट्रॉन काहीशा कमी शक्तीसह विकसित झाले. नंतर त्यांची शक्ती वाढत गेली आणि त्यांनी उच्च सूक्ष्मतरंगजनक म्हणून मॅग्नेट्रॉनाला मागे टाकले. एक कोटी वॉटपर्यंतची स्पंदित शक्ती ऊर्जा आणि एक लक्ष वॉटपर्यंतची अखंड शक्ती देणारे क्लायस्ट्रॉन तयार केले गेले आहेत. अणुकेंद्रीय संशोधनात वापरण्यासाठी बनविलेल्या क्लायस्ट्रॉनांचा समुच्चय (रचनाव्यूह) रेषीय ⇨ कणवेगवर्धकासाठी उभारला असून तो पाच कोटी वॉट स्पंदित सूक्ष्मतरंग ऊर्जा निर्माण करतो. १२० अब्ज हर्ट्‌झपर्यंतच्या कंप्रतांना चालणारे क्लायस्ट्रॉन उभारले गेले आहेत. तथापि, या उच्च कंप्रतांना शक्तिप्रदान सर्वसाधारणपणे एक वॉटपेक्षा कमी असतो. मिलिमीटर-तरंग पल्ल्यातील उच्च शक्ती पुरविण्यासाठी क्लायस्ट्रॉनांचा समुच्चय उभारण्यात आला आहे. तथापि, त्याचे निष्कर्ष समाधानकारक मिळाले नाहीत.

सूक्ष्मतरंग संकेतांचे विवर्धन करण्यासाठीही क्लायस्ट्रॉन वापरता येऊ शकतात. विवर जालाला संकेत लावून हे करता येऊ शकते. त्यामुळे आत येणाऱ्या संकेतानुसार इलेक्ट्रॉन पुंजांची घनता बदलते. 

प्रगामी तरंग नलिका : सूक्ष्मतरंगांची निर्मिती व विवर्धन करण्याकरिता ही नलिका आणखी एक साधन आहे. या प्रयुक्तीमध्ये निर्वात केलेल्या एका बारीक नलिकेभोवती तारेचे सर्पिल वेटोळे गुंडाळलेले असते. या नलिकेत लांबीला अनुसरून इलेक्ट्रॉन शलाका वरून खाली पाठविली जाते तर विवर्धित करावयाचा संकेत तारेच्या सर्पिल गुंडाळीला अनुसरून प्रवास करतो. या गुंडाळीची परिमाणे व सूत्रांतर (अंतराल) आणि इलेक्ट्रॉनांचा वेग असा निवडतात की, इलेक्ट्रॉन आपली काही ऊर्जा तिला देतात.

रेडिओ तरंग प्रकाशाच्या गतीने, तर इलेक्ट्रॉन काहीशा कमी वेगाने प्रवास करतात. तथापि, सूक्ष्मतरंग संकेताला मुद्दाम सर्पिलाभोवती प्रवास करायला लावून नलिकेच्या खालील भागात त्याची गती कमी होऊन ती इलेक्ट्रॉन शलाकेच्या वेगाएवढी होते. या परिस्थितीत प्रगामी तरंग इलेक्ट्रॉनांकडून ऊर्जा शोषतो व त्याचे विवर्धन होते.

नलिकेला विशिष्ट संकेत लावलेला नसेल, तर एका विशिष्ट अनुकंपी कंप्रतेला यादृच्छिक विद्युतीय गोंगाट विवर्धित होतो व त्यामुळे ही नलिका सूक्ष्मतरंग विवर्धक म्हणून नव्हे तर सूक्ष्मतरंग जनित्र (निर्माती) म्हणून कार्य करते.

प्रगामी तरंग नलिका एका कंप्रतेला मॅग्नेट्रॉन व क्लायस्ट्रॉन यांच्यापेक्षा कमी शक्ती पुरवितात. तथापि, कंप्रतांच्या टोकाच्या व्यापक पल्ल्यावर या नलिकांचे मेलन होऊ शकते आणि त्या अतिसंवेदनशील नीच-गोंगाट विवर्धक होतात. या गुणधर्मांच्या संयोगामुळे ही नलिका सूक्ष्मतरंगांच्या विस्तृत अनुप्रयुक्ती प्रकारांत अतिशय उपयुक्त होते.

एकप्रतलीय त्रिप्रस्थ : क्लायस्ट्रॉन व मॅग्नेट्रॉन यांना सूक्ष्मतरंग ऊर्जा स्रोत म्हणून अधिक पसंती दिली जाते. मात्र मूलभूत त्रिप्रस्थात झालेल्या प्रगतीच्या नवीन टप्प्यांमुळे त्याचे महत्त्व पुन्हा प्रस्थापित झाले आहे. विशेषत: तीन अब्ज हर्ट्‌झ कंप्रतांजवळचा विवर्धक म्हणून त्याचे महत्त्व परत निश्चित झाले आहे.

संक्रमण कालातील अडचणींवर विद्युत् अग्रे अगदी जवळ ठेवून मात करणे शक्य झाले. आंतर-अग्र धारकता नेहमी तापदायक ठरतात. त्या किमान करण्यासाठी तारेच्या जाळ्यांची विद्युत् अग्रे वापरली आणि सर्व अंतर्गत जोडण्या नलिकेच्या बाहेरील बाजूवरच्या मोठ्या कड्यांवर आणल्या. नेहमीच्या सूक्ष्मतरंग अभिकल्पविषयक पठडीनुसार एक विवर अनुस्पंदक वापरण्यात आला. विवर नलिकेभोवती घट्ट बसवून वर्तुळाकार जोडण्या विवराच्या संपूर्ण परिघाभोवती स्पर्श करतात. 

गन परिणाम आंदोलक :⇨ अर्धसंवाहकाच्या लहान ठोकळ्यामध्ये विद्युत् प्रवाहात जलदपणे फेरबदल होण्याला गन परिणाम म्हणतात. हा आंदोलक सूक्ष्मतरंग प्रारणाचा नवा संभाव्य महत्त्वाचा स्रोत आहे. सूक्ष्मतरंग शक्तीच्या या घन अवस्था स्रोताचा शोध १९६३ मध्ये जे. बी. गन यांनी आय्. बी. एम्. च्या (इंटरनॅशनल बिझिनेस मशिन्सच्या) वॉटसन रिसर्च सेंटरमध्ये लावला. या आंदोलकाच्या मिलिवॉट शक्तिपातळ्या व कमाल २४ अब्ज हर्ट्‌झ कंप्रता या मर्यादा आहेत. तथापि, या मर्यादांमधील त्यांचा स्पर्धक असलेल्या लहान क्लायस्ट्रॉनापेक्षा हा आंदोलक निश्चितच अधिक फायदेशीर आहे. 

गन परिणाम आंदोलकात गॅलियम-आर्सेनाइडाचा फक्त एक साधा स्फटिक असल्याने कदाचित हा आंदोलक क्लायस्ट्रॉनापेक्षा अधिक स्थिर व दीर्घकाळ टिकणारा असल्याचे सिद्घ होईल. कारण क्लायस्ट्रॉन हा इलेक्ट्रॉन प्रवाहनिर्मितीसाठी तप्त तंतूवर आणि चांगली निर्वात स्थिती टिकवून ठेवण्यावर अवलंबून असतो. शिवाय गन परिणाम आंदोलकाला सापेक्षतः कमी विद्युत् दाबाच्या स्रोताने शक्तिपुरवठा होतो, तर क्लायस्ट्रॉनाला मोठ्या व खर्चिक अशा एक ते पाच हजार व्होल्टच्या विद्युत् पुरवठ्याची आवश्यकता असते. हे आंदोलक अखेरीस ट्रँझिस्टरांएवढे स्वस्त होतील असे म्हणता येण्याजोगे आहे. त्यामुळे मोटारगाड्या, लहान जहाजे व रडारसह असलेली लहान विमाने यांत हे आंदोलक वापरणे आर्थिक दृष्ट्या परवडू शकेल. [→ आंदोलक, इलेक्ट्रॉनीय].

सूक्ष्मतरंग घटक : हे भौतिक घटक सूक्ष्मतरंगांवर विशिष्ट परिणाम निर्माण करतात. हे घटक थोडेसे नीचतर कंप्रतांना असणाऱ्या विद्युत् मंडल घटकांसारखे असतात. कारण लघुतर तरंगलांबीमुळे एखाद्या प्रणालीमध्ये सूक्ष्मतरंग एका ठिकाणाहून दुसऱ्या ठिकाणी प्रेषित करण्यासाठी पूर्णपणे भिन्न पद्घत वापरावी लागते.

समाक्ष केबल व तरंग मार्गदर्शक : सूक्ष्मतरंग तारेद्वारे एका ठिकाणाहून दुसऱ्या ठिकाणी पाठविण्यासाठी (त्यांच्या प्रेषणासाठी) खास तंत्रे व घटक यांची आवश्यकता असते. वीज व कमी कंप्रतेची रेडिओ ऊर्जा यांच्यासाठी नेहमीची तार सोयीस्कर असली, तरी ही तार सूक्ष्मतरंगांना अकार्यक्षम ठरते.

अगदी आखूड तारेतही धारकता व प्रवर्तकता यांचे वैशिष्ट्यपूर्ण गुणधर्म असतात. सूक्ष्मतरंग कंप्रतांलगत या गुणधर्मांचा संयोग होऊन अनुस्पंदक मंडल तयार होते, त्याच्यामुळे प्रेषण पूर्णतः बंद होते. या धारकतांना व प्रवर्तकतांना वितरित स्थिरांक म्हणतात आणि सूक्ष्मतरंग विषयक सामग्रीच्या जडणघडणीत यांचा अगदी काळजीपूर्वक विचार करावा लागतो. तारांच्या प्रेषणमार्गांमध्ये या वितरित स्थिरांकांचा परिणाम टाळता येत नाही. त्यामुळे सूक्ष्मतरंगांचे प्रेषण साध्य होण्यासाठी नवीन संकल्पना सूत्रबद्घ केल्या आहेत. याच्या परिणामी एका बिंदूकडून दुसऱ्या बिंदूकडे सूक्ष्मतरंग थेटपणे पाठविण्यासाठी ⇨ समाक्ष केबल व ⇨ तरंग मार्गदर्शक यांचा विकास झाला. समाक्ष केबलीमध्ये आतील तार व बाहेरील दंडगोलाकार संवाहक हे दोन घटक असून ते टेफ्लॉन किंवा पॉलिएथिलीन यांसारख्या सुयोग्य प्लॅस्टिक विद्युत् अपारक द्रव्याने अलग केलेले असतात. ही रचना साध्या तारांच्या जोडीसारखी वाटत असली, तरी सूक्ष्मतरंग कंप्रतांजवळील समाक्ष केबलीचे वर्तन असाधारण असते. एका टोकाशी लावलेला सूक्ष्मतरंग संकेत प्रत्यक्षात तारांमधून प्रवास करीत नाही, तर हा संकेत या दोन संवाहकांमधील विद्युत् निरोधक अवकाशाला अनुसरून प्रसारित होत आहे, असा विचार करता येतो. 

अनेक अब्ज हर्ट्‌झपर्यंतचे तरंग प्रेषित करण्यासाठी समाक्ष केबली चांगल्या कार्यक्षम असतात परंतु यापेक्षा उच्चतर कंप्रतांना त्या कमी उपयुक्त असून त्या मोठ्या प्रमाणावर शक्ती (वीज) हाताळू शकत नाहीत. [→ समाक्ष केबल].

तरंग मार्गदर्शक हे सूक्ष्मतरंग प्रेषणाचे सर्वांत सामान्य साधन आहे. तरंग मार्गदर्शक हा काळजीपूर्वक यंत्रण केलेला निश्चित आयताकार वा वर्तुळाकार नळ आहे. कंप्रतांच्या इच्छित संचानुसार तरंग मार्गदर्शकाचा काटच्छेद आधीच निश्चित केलेला असतो. तरंग मार्गदर्शकामुळे खास वातावरण तयार होते आणि त्यातून सूक्ष्मतरंग संकेत प्रसारित होतो. अगणितीय भाषेत सांगायचे झाल्यास पुढीलप्रमाणे विचार करता येतो. या मार्गदर्शकातून भिंतीकडून होणाऱ्या लागोपाठच्या परावर्तनांमार्फत संकेताचा प्रवास होतो, असे मानता येते. प्रत्यक्षात तरंगातील एकाआड एक असलेल्या विद्युतीय व चुंबकीय क्षेत्रांमार्फत संकेताचे प्रसारण साध्य होते. याचे विद्युत् चुंबकीय तरंगांच्या मुक्त अवकाशातून होणाऱ्या प्रसारणाशी पुष्कळ साम्य आहे. तरंग मार्गदर्शकाच्या परिणामांचे प्रेषित होणाऱ्या तरंगांच्या कंप्रतेशी अचूक नाते असल्यासच अशी परिस्थिती टिकून राहते. अशा प्रकारे प्रत्येक तरंग मार्गदर्शकाचा अभिकल्प अगदी काळजीपूर्वक तयार केलेला असतो आणि तो एका विशिष्ट कंप्रता परिक्षेत्रात कार्यरत राहील अशा रीतीने त्याचे यंत्रण केलेले असते. यातून इतर कंप्रता अगदी अल्पप्रमाणात प्रेषित होतात किंवा अजिबात प्रेषित होत नाहीत. आयताकार तरंग मार्गदर्शकांतर्गत विद्युतीय व चुंबकीय क्षेत्रांचे नमुनेदार निदर्शन आ. ३ मध्ये दाखविले आहे.

सर्वसाधारणपणे उच्चतर कंप्रतांना आयताकार तरंग मार्गदर्शकाचे आकारमान कमी होत जाते. अखेरीस अशा तरंग मार्गदर्शकाची परिमाणे अतिशय लहान झाल्याने त्याचा वापर फायदेशीर ठरत नाही, कारण त्याचे आकारमान अगदी लहान झाल्याने तरंग मार्गदर्शकाची शक्ती हाताळण्याची क्षमता मर्यादित होते. वर्तुळाकार तरंग मार्गदर्शक हा तरंग मार्गदर्शकाच्या प्रगतीमधील नंतरचा टप्पा आहे. तो उच्चतर कंप्रतांनाही चांगला मोठा असू शकतो. वर्तुळाकार तरंग मार्गदर्शक बऱ्याच अंशी प्रायोगिक स्वरूपाचे असून त्यांच्याबाबतीत अनेक अडचणी आहेत. उदा., वर्तुळाकार तरंग मार्गदर्शक सर्वसाधारणपणे सरळ रेषेत जाणारा असावा लागतो. कारण कोपऱ्याभोवती नेलेल्या तरंग मार्गदर्शकाचे कार्य चांगल्या प्रकारे होणे कठीण असते. याउलट आयताकार तरंग मार्गदर्शक सूक्ष्मतरंग संकेताच्या प्रसारणात व्यत्यय न आणता गुंतागुंतीच्या वक्र मार्गांमध्ये सहजपणे वाकविता येतो. रडार व इतर सूक्ष्मतरंग प्रयुक्त्यांमध्ये तरंग मार्गदर्शकाच्या जोडकामाची व गुंतागुंतीची जालके निर्माण होतात. या जालकांमध्ये विविध घटक परस्परांशी जोडलेले असून त्यांच्यामार्फत प्रणालीतील संकेत एका ठिकाणाहून दुसऱ्या ठिकाणी प्रेषित होतात.

  घन-अवस्था घटक : सूक्ष्मतरंग सामग्रीमध्ये अर्धसंवाहक व ⇨ फेराइटे यांसारख्या घन-अवस्था घटकांचे अनेक महत्त्वपूर्ण उपयोग होतात. सूक्ष्मतरंग संकेताचे अभिज्ञान, स्विचिंग (प्रवाह चालू-बंद करणे) एकदिशीकरण, कंप्रता परिवर्तन व विवर्धन या कार्यांमध्ये जर्मेनियम व सिलिकॉन द्विप्रस्थ हे घटक वापरतात.

प्रचलीय विवर्धक नावाच्या मंडलात विवर्धनासाठी खास चल-रोधक द्विप्रस्थ वापरतात. या प्रकारचा विवर्धक अतिशय दुर्बल संकेताच्या विवर्धनासाठी व्यापकपणे वापरतात. कारण त्याचा स्वत:चा अगदी थोडाच गोंगाट व विकृती यांची त्यात भर पडते. 

रुबी ⇨ मेसर  हा कमी गोंगाटाचा दुसरा घन-अवस्था सूक्ष्मतरंग विवर्धक आहे. ⇨ पुंजयामिकीच्या तत्त्वावर चालणारा हा मेसर रुबी (माणिक) या रत्नामधील अणूंच्या अंतर्गत ऊर्जा पातळ्यांचा वापर करून सूक्ष्मतरंग संकेताचे विवर्धन करतो. रुबी अथवा इतर सोयीस्कर मेसर द्रव्य द्रवरूप हीलियमात निमज्जित करतात (बुडवून ठेवतात). अशा रीतीने हा विवर्धक निरपेक्ष शून्यापेक्षा थोडे अंश अधिक या अगदी कमी तापमानाला कार्य करतो. यामुळे मंडलामध्ये अगदी कमी ⇨ विद्युत् गोंगाट निर्माण होतो. यामुळे हा मेसर रेडिओ ज्योतिषशास्त्र, अतिसंवेदनशील रडार व इतर अनुप्रयुक्तींमध्ये वापरण्यास योग्य असतो. अशा अनुप्रयुक्तींमध्ये अतिशय दुर्बल सूक्ष्मतरंग संकेत ओळखणे आणि त्यांचे विवर्धन करणे गरजेचे असते. [→ मेसर].

मॅग्नेशियम, आयर्न ऑक्साइड, इट्रियम-आयर्न गार्नेट यांसारखी फेराइट द्रव्ये सूक्ष्मतरंग स्विचे, छानक (गाळण्या) व अभिसारक म्हणून व्यापकपणे वापरतात. चुंबकीय क्षेत्रे लावून फेराइट प्रयुक्त्यांचे नियंत्रण करता येते आणि दुर्बल चुंबकीय क्षेत्राने शक्तिशाली सूक्ष्मतरंग संकेताच्या प्रवाहाचे नियंत्रण करता येते. फेराइट स्विचे यांत्रिक स्विचांपेक्षा उच्च प्रतीची असतात. कारण झीज होऊ शकेल असे हलणारे भाग त्यांत नसतात, तसेच त्यांची स्विचिंग क्रिया चांगलीच जलदपणे होते. अभिसारक ही नमुनेदार फेराइट प्रयुक्ती आहे (आ. ४). अभिसारक तरंग मार्गदर्शकाचा अनेक अग्रे असलेला घटक असतो. ही अग्रे विशिष्ट प्रकारे मांडलेली असतात. त्यामुळे एका अग्रात प्रविष्ट होणारी ऊर्जा लगतच्या पुढील अग्राकडे विशिष्ट दिशेत प्रेषित होते. पुष्कळ प्रमाणात वाहतूक मंडलासारखे (कोंडाळ्यासारखे) कार्य करणारा अभिसारक घटकांच्या एका गटामधील संकेत प्रवाह फक्त विशिष्ट इष्ट मार्गांना अनुसरून जाऊ देतो. अभिसारक व स्विचासारख्या इतर फेराइट प्रयुक्त्या एका सूक्ष्मतरंग प्रणालीतील अनेक घटक एकाच आकाशकाशी जोडण्यासाठी वापरतात. आ. ४ मध्ये अभिसारक प्रेषित संकेत ग्राहीमध्ये जाण्यास आणि आत येणारा ग्राही संकेत प्रेषकात प्रविष्ट होण्यास प्रतिबंध करतो. 

सापेक्षत : नवीन घन-अवस्था प्रयुक्ती असलेला सुरंग द्विप्रस्थही सूक्ष्मतरंग प्रयुक्तीत उपयुक्त ठरत असल्याचे दिसून येत आहे. कारण तो दहा अब्ज हर्ट्‌झ कंप्रतांपर्यंत चालतो (कार्यरत राहतो). आंदोलक, विवर्धक, कंप्रता परिवर्तक किंवा स्विच म्हणून सुरंग द्विप्रस्थ वापरता येतो. त्याची शक्ती हाताळण्याची क्षमता कमी असते परंतु अशा उच्च कंप्रतांना कार्यक्षम रीतीने चालू शकणारी ही पहिली घन-अवस्था प्रयुक्ती आहे.

आकाशक : सूक्ष्मतरंग आकाशक हे गोंधळात टाकणाऱ्या असाधारण प्रकाराच्या विविध आकारांत अभिकल्पित (तयार केलेले) असतात. आकाशकाचे आकारमान संकेताच्या तरंगलांबीच्या प्रमाणात असणे गरजेचे असते. त्यामुळे निम्नतर कंप्रतांना अवजड ठरतील असे आकाशकांचे अभिकल्प सूक्ष्मतरंगांसाठी चांगले यशस्वी ठरले आहेत.

आकाशकाच्या अनेक विन्यासांत सूक्ष्मतरंगांच्या प्रकाशासारख्या गुणधर्मांचा फायदा करून घेतलेला आहे. कर्णे, अन्वस्तीय परावर्तक आणि धातूची व विद्युत् अपारक पदार्थांची भिंगे हे अशा विन्यासांचे नमुनेदार मार्ग होत. पुष्कळदा मुद्रित मंडलाच्या रूपात उत्पादित केलेले मळसूत्री व सर्पिल आकाशकही वापरतात. उपयुक्त रीतीने ऊर्जा प्रारित करण्यासाठी गाळा पाडलेल्या तरंग मार्गदर्शक गटांची मांडणी (रचना) करता येते. गच्चीवरील परिचित दूरचित्रवाणी आकाशकासारखे द्विध्रुव पुष्कळदा वापरतात. पुष्कळदा या विन्यासांत तरंगलांबीएवढ्या अंतरावर असलेले बहुविध घटक असतात. यामुळे सुधारित लाभांक (लाभ) व दिशागामित्व यांच्यासाठी विधायक व्यत्ययाचे तत्त्व लागू करता येते.

उच्च दिशादर्शी असावेत म्हणून बहुतेक सूक्ष्मतरंग आकाशक मुद्दाम अभिकल्पित केलेले असतात. कारण एका ठराविक दिशेत ऊर्जेचे प्रेषण व ग्रहण करणे शक्य होईल अशा परिस्थितीवर अनेक सूक्ष्मतरंग प्रणाली अवलंबून असतात. आकाशकाचा व्यास वाढवून मार्गदर्शनक्षमता सुधारतात तथापि आकाशकाचे आकारमान कमी करून उच्चतर कंप्रतांना कार्य करून मार्गदर्शनक्षमता टिकविणे शक्य होते.

अन्वस्तीय किंवा कधीकधी गोलीय वक्रता असलेले तबकडीच्या आकाराचे अनेक आकाशक अतिशय पुसट संकेत ग्रहण करण्यासाठी उभारले आहेत. उदा., अवकाशातील एषण्या व दूरच्या दीर्घिका यांच्याकडून येणारे संकेत ग्रहण करण्यासाठी गोलीय वक्रता असलेली ३,००० मी. व्यासाची तबकडी आरेसीबो (प्वेर्त रीको) येथे कार्यरत आहे. जॉड्रेल बँक (इंग्लंड) येथील ७६ मी. आकाशक हा सर्वांत मोठा पूर्णपणे चलनक्षम असलेला आकाशक आहे. इलेक्ट्रॉनीय रीतीने वळवून मार्गावर ठेवण्यात येणारा आकाशक हा नवीन प्रकार असून तो यांत्रिक रीत्या वळवावा लागत नाही. यात अनेक आवश्यक घटक असून ते इलेक्ट्रॉनीय रीतीने विविध प्रकारे परस्परांशी जोडलेले असतात. यामुळे संपूर्ण आकाशक कोणत्याही इष्ट दिशेत संवेदनशील असतो. मोठ्या आकाशकांची कार्यक्षमता ५० ते १०० टक्क्यांपर्यंत असते. [→आकाशक].

पट्टीमार्ग : हा पट्टी प्रेषण मार्ग असून यात बाह्य संवाहक धातूच्या पट्ट्यांपासून धातूची मध्य संवाहक पट्टी विद्युत् अपारक द्रव्याच्या पट्टीने अलग केलेली असते. याची विविध रूपे सूक्ष्मतरंग प्रयुक्त्यांमधील घटक परस्परांशी जोडण्यासाठी वापरतात. सूक्ष्म पट्टीमार्ग हा एक महत्त्वाचा पट्टीमार्ग आहे. यात धातूची पातळ पट्टी वा फीत पातळ विद्युत् अपारकावर ठेवतात व पर्यायाने या अपारकाला तळावरील संवाहक प्रतलाचा आधार दिलेला असतो. पट्टीमार्ग ही प्रेषणमार्गाची खास रूपे आहेत. तरंग मार्गदर्शकांपेक्षा यांनी अधिक ऊर्जा हानी होते परंतु सर्वसाधारणपणे पट्टीमार्ग अतिशय लघू अंतरांसाठी वापरतात.

छानक : उच्च कंप्रता अडविण्यासाठी, नीच कंप्रता अवरुद्घ करण्यासाठी, अनिष्ट पट्टांचा निरास करण्यासाठी किंवा इष्ट पट्ट जाऊ देताना इतर पट्टांचे क्षीणन करण्यासाठी संदेशवहनात किंवा माहिती संस्करण प्रणालींत छानक वापरतात. तरंग मार्गदर्शक किंवा इतर प्रेषण प्रणालींत विक्षोभ अंतर्भूत करून हे सर्व छानक सूक्ष्मतरंगांसाठी तयार करतात [→ छानक, विद्युत्].

क्षीणक, प्रावस्था स्थलांतरकारक व अंतकारक : लक्षणीय विकृती समाविष्ट न होता तरंगाचा परमप्रसर कमी करणाऱ्या संयोजनक्षम (जुळविता येणारा) किंवा स्थिर ऊर्जापरिवर्तकाला क्षीणक म्हणतात. सूक्ष्मतरंगाची प्रावस्था किंवा परमप्रसर बदलण्यासाठी प्लॅस्टिकची पातळ पट्टी वापरता येते. तिच्यावर अनुरूप संवाहकता असलेल्या चूर्णरूप कार्बनाचा लेप देतात. विद्युत् चुंबकीय ऊर्जेचा ऱ्हास किंवा उत्सर्जन करणाऱ्या द्रव्याला ऱ्हासकारी द्रव्य म्हणतात. अशा द्रव्यासह ही पट्टी तरंग मार्गदर्शकात ठेवल्यास तो सूक्ष्मतरंग ऊर्जा शोषून घेतो व क्षीणन होते.

प्रावस्था स्थलांतरकारकामुळे सूक्ष्मतरंगाचा परमप्रसर न बदलता सूक्ष्मतरंगाची प्रावस्था बदलते. क्षीणक तयार करण्याची रीत वापरून प्रावस्था स्थलांतरकारक तयार करतात परंतु ऱ्हासकारी द्रव्य यामध्ये लागत नाही.

अतिशय जास्त ऱ्हास करणाऱ्या व एका टोकाला बंद असलेल्या क्षीणकाला अंतकारक म्हणतात. त्यातून प्रेषित झालेली सर्व शक्ती वा वीज तो शोषून घेतो. म्हणजे त्याच्याकडून तिचे अजिबात परावर्तन होत नाही. 

अभिज्ञातक : उच्च कंप्रतांसाठी अभिकल्पित केलेला व तरंग मार्गदर्शकात किंवा पट्टीमार्गात बसविलेला सिलिकॉन द्विप्रस्थ हा सर्वांत सामान्य सूक्ष्मतरंग अभिज्ञातक आहे. या द्विप्रस्थकाचे एक अग्र तरंग मार्गदर्शकाला व दुसरे अग्र तार-स्तंभाला (वाय र पोस्ट) जोडलेले असते. तार-स्तंभ विद्युत् क्षेत्राला समांतर असून ते तरंग मार्गदर्शकातून एका लहान छिद्रामधून बाहेर काढलेले असते. द्विपस्थाने सूक्ष्मतरंग संकेताचे एकदिशीकरण होते, यातून विद्युत् प्रवाह निर्माण होतो. तो द्विप्रस्थाच्या अग्रांदरम्यान जोडलेल्या विद्युत् प्रवाहमापकाने दर्शविला जातो. सूक्ष्मतरंग संकेताचे परमप्रसरात विरूपण झाल्यास प्रदान विद्युत् प्रवाहात विरूपण दिसेल. 

ऊर्जामापक हा अभिज्ञातक असून तो सूक्ष्मतरंग शक्ती शोषतो. त्यामुळे तापमान वाढते व त्यानुसार विद्युत् रोधात बदल होतो. उच्च कंप्रता विरूपणाचे अभिज्ञान करण्याच्या बाबतीत ऊर्जामापक त्याला पुरेसा जलदपणे प्रतिसाद देत नाही. सूक्ष्मतरंग शक्तिमापकातील विद्युत् रोध सेतुंडलातील एक भुजा म्हणून पुष्कळदा ऊर्जामापकात वापरतात. 

अनुप्रयुक्ती : सूक्ष्मतरंगांचे अनेक व्यावहारिक उपयोग असून काही महत्त्वाचे उपयोग पुढे दिले आहेत.

रडार : साध्या डोळ्यांनी दिसू न शकणाऱ्या वस्तूंचे निश्चित ठिकाण, त्यांचे निरीक्षण स्थानापासूनचे अंतर तसेच त्यांची गती व दिशा मोजण्यासाठी रडार वापरतात. दुसरे महायुद्घ सुरू होईपर्यंत सूक्ष्मतरंग मुख्यत: वैज्ञानिक जिज्ञासेचा विषय होता. नंतर रडारसारख्या नवीन इलेक्ट्रॉनीय प्रयुक्त्यांसाठी सूक्ष्मतरंगांची मागणी वाढली. नंतर सूक्ष्मतरंग रडारचा उत्कृष्ट विकास झाला. रडार प्रणालीत सूक्ष्मतरंग ऊर्जेचे क्षणिक स्पंद प्रेषित होतात आणि नंतर जहाज, विमान यांसारख्या दूरच्या लक्ष्यांकडून या ऊर्जेचा काही भाग ग्राहीकडे परावर्तित होतो. तो ओळखून लक्ष्याची दिशा, अंतर, गती इ. बाबी लक्षात येतात. अशा प्रकारे लष्करी उपयोग, व्यापारी हवाई वाहतूक, वातावरणातील दूरवर्ती संदेशवहन, रेडिओ ज्योतिषशास्त्र इत्यादींमध्ये सूक्ष्मतरंग रडारचा उपयोग होतो. [→ रडार].

संदेशवहन : संदेशवहनात सूक्ष्मतरंगांचा व्यापकपणे उपयोग होतो. विविध लष्करी रेडिओ प्रणालींशिवाय जगाच्या अनेक भागांत असंख्य व्यापारी सूक्ष्मतरंग दुवे आहेत. सूक्ष्मतरंग पृथ्वीच्या वक्रपृष्ठाला अनुसरून न जाता सरळ रेषेत प्रवास करीत असल्याने या दुव्यांदरम्यान सर्वसाधारणपणे पुनःप्रेषण केंद्रे असतात. ही केंद्रे टेकड्यांच्या माथ्यांवर व मनोऱ्यांवर इ. उंच ठिकाणी असतात. लगतच्या केंद्रांमध्ये सु. ४८ किमी. अंतर असते. प्रत्येक केंद्रावरील अन्वस्तीय किंवा कर्ण्याच्या आकाराचा आकाशक सूक्ष्मतरंग संकेत ग्रहण करतात व त्यांचे पुनःप्रेषण करतात. पुनःप्रेषण आधी प्रत्येक टप्प्याला सूक्ष्मतरंग इलेक्ट्रॉनीय रीतीने विवर्धित करतात. सूक्ष्मतरंग संकेतांचा अचूक लक्ष्यभेद करीत असल्याने पुनःप्रेषणासाठी अत्यंत कमी शक्ती वापरता येते. मनोरे, आकाशक, प्रेषक व ग्राही यांची ही प्रणाली खर्चिक वाटते. परंतु सूक्ष्मतरंग मोठ्या प्रमाणात माहिती वाहून नेत असल्याने दीर्घकालाचा विचार करता ही प्रणाली प्रत्यक्षात स्वस्तच पडते. ४,००० हून अधिक सूक्ष्मतरंग पुनःप्रेषण केंद्रांच्या गुंतागुंतीच्या जाळ्याद्वारे अमेरिकेतील शहरे एकमेकांना जोडली गेल्याने, देशाच्या पूर्व ते पश्चिम समुद्रकिनाऱ्यापर्यंतचा संदेशवहनाचा विन्यास तयार झाला आहे. या जाळ्यातील मंडले एकाच वेळी हजारो दूरध्वनी संभाषणे व शेकडो दूरचित्रवाणी कार्यक्रम हाताळू शकतात. तसेच उपग्रह व दूरच्या अवकाशातील एषण्या यांच्याशी सूक्ष्मतरंगांमुळे संदेशवहन करणे शक्य होते. भ्रमणदूरध्वनींमधील (मोबाइलमधील) संदेशवहनातही सूक्ष्मतरंग वापरतात.

संदेशवहन उपग्रह : दूर अंतरावरील सूक्ष्मतरंग प्रेषणासाठी लागणारी मनोऱ्यांची पुनःप्रेषण प्रणाली केवळ जमिनीवर उभारता येते. समुद्रावरील संदेशवहनासाठी सूक्ष्मतरंग वापरायचे झाल्यास पुन:प्रेषणाची अन्य साधने आवश्यक असतात. यासाठी अभिकल्पानुसार कृत्रिम उपग्रह तयार करण्यात आले. हे उपग्रह तथाकथित स्थिर कक्षेत ठेवतात आणि परिणामी ते सूक्ष्मतरंग पुनःप्रेषण मनोरे वा केंद्रे म्हणून कार्य करतात. भूमीवरील स्थानकांकडून प्रेषित झालेले सूक्ष्मतरंग पुनःप्रेषक उपग्रह प्रणाली ग्रहण, विवर्धन व त्यांचे पुनःप्रेषण करते. एका खंडावरून दुसऱ्या खंडावर दूरचित्रवाणी कार्यक्रम प्रेषित करण्यासाठी टेलस्टार, रिले व सिंकॉम हे पहिले प्रायोगिक उपग्रह यशस्वीपणे वापरण्यात आले. यातून व्यापारी उपग्रह विकसित झाले आणि ते आंतरखंडीय व घरगुती संदेशवहनासाठी वापरण्यात आले. नंतरच्या इंटेलसॅट-३ व इंटेलसॅट-४ या आंतरखंडीय उपग्रहांची स्थाने निश्चित करून संपूर्ण जगासाठी संदेशवहन सेवा देणे शक्य झाले. वजनाला हलके, दीर्घायुषी व उच्च कार्यक्षमतेचे प्रेषक आणि कमी गोंगाट पातळी असलेले ग्राही उपग्रहांद्वारे होणाऱ्या सूक्ष्मतरंग संदेशवहनाच्या दृष्टीने महत्त्वाचे आहेत. [→ उपग्रह संदेशवहन].

तापन व शुष्कन : यांसाठी सूक्ष्मतरंग घरांत व उद्योगांत वापरतात. शक्तिशाली नलिकांद्वारे निर्माण झालेली ऊर्जा तथाकथित रडार परिक्षेत्रांत अतिकार्यक्षम तापनासाठी एका लहान क्षेत्रात केंद्रीभूत करतात. ही परिक्षेत्रे स्वच्छ, शांत व सुटसुटीत असतात. त्यांच्याद्वारे सभोवतालचे क्षेत्र तापू न देता काही सेकंदांत अन्न शिजू शकते. असे तापन घटक विमाने, आगगाड्या व विक्रय यंत्रे यांत वापरतात. सूक्ष्मतरंग गरम पेटी (मायक्रोवेव्ह ओव्हन) यामध्ये सूक्ष्मतरंग ऊर्जा बहुतेक खाद्यपदार्थांत शोषली जाऊन पदार्थ झटपट व एकसारखे गरम होऊन शिजतात. या तत्त्वावर आधारलेल्या गरम पेट्या व्यापकपणे वापरल्या जातात. सुरक्षेसाठी अंतर्बंधनाची सोय असते. त्यामुळे दार उघडे राहिल्यास विद्युत् प्रवाह बंद होतो. ही सोय अयशस्वी ठरल्यास पूरक प्रणाली असते. तसेच सूक्ष्मतरंग ऊर्जेच्या गळतीची पातळी कठोरपणे हाताळली जाते. गरम पेटीतील सुरक्षिततेविषयीच्या सर्व सोयी एक लाख वेळा कार्य करण्यालायक असायलाच हव्यात, अशी काळजी घेतात.

जलद तापन, अचूक नियंत्रण, निवडक्षमता, स्वच्छ पर्यावरण, ज्वलनातून पदार्थ निर्माण न होणे हे औद्योगिक सूक्ष्मतरंग तापनाचे फायदे आहेत. शिजविणे, गोठविलेले पदार्थ मऊ करणे, सुकविणे इत्यादींसाठी खाद्यपदार्थ उद्योगांत सूक्ष्मतरंग वापरतात. यांशिवाय औषधे, कागद, कापड, रबर व मृत्तिका या उद्योगांतही सूक्ष्मतरंगांचा उपयोग होतो. [→ अन्न खाद्यपदार्थ उद्योग ].

प्रारणमापन : द्रव व वायू यांसह सर्व पदार्थ गोंगाटाच्या रूपात विद्युत् चुंबकीय प्रारण उत्सर्जित करतात. या गोंगाटाची राशी (प्रमाण) पदार्थाच्या निरपेक्ष तापमानाच्या प्रमाणात असते. बाह्य अवकाशातील पार्श्वभूमी प्रारण, पाऊस, ढग, तारे व पृथ्वी या निवडक गोंगाट स्रोतांची गोंगाट तापमाने निश्चित करण्याला प्रारणमापन म्हणतात.

सूक्ष्मतरंग प्रारणमापक संवेदनशील ग्राही असून त्याने आकाशकाने ग्रहण केलेल्या विद्युतीय गोंगाटाच्या शक्तीचे मापन केले जाते. यावरून स्रोत पदार्थाचे गोंगाट तापमान ठरविता येते. दूरवर्ती संवेदनग्रहणासाठी प्रारणमापक व्यापकपणे वापरतात. वातावरणीय तापमान, महासागरावरील जलबाष्पाची घनता, मृदेतील आर्द्रतेचे प्रमाण व ढगातील पाण्याचे प्रमाण या बाबी प्रारणमापकांनी केलेल्या मापनांवरून निश्चित ठरविता येतात. यांपैकी काही मापने उपग्रहांवरून केलेली असतात. गोंगाटाच्या ज्योतिषशास्त्रीय स्रोतांचे अध्ययन आणि अवकाशातील दूरवरच्या एषण्यांतून ग्रहाचे निरीक्षण करण्यासाठी सूक्ष्मतरंग प्रारणमापक वापरतात. [→ विद्युत् गोंगाट].

शरीरक्रियावैज्ञानिक परिणाम : प्रयोगशाळेतील प्राण्यांच्या दर चौ. सेंमी. क्षेत्रावर १०० मेवॉ. एवढी सूक्ष्मतरंग ऊर्जा अनेक मिनिटे पडत राहिल्यास त्यांच्यावर रोगविकृतिकारक परिणाम होऊ शकतात. सूक्ष्मतरंग त्वचेखाली घुसल्यामुळे ऊतके (समान रचना व कार्य असणारे कोशिकांचे–पेशींचे–समूह) तापतात. यामुळे शरीराच्या तापमानात होणारी वाढ ही शरीराच्या नियंत्रक यंत्रणा हाताळू शकणाऱ्या तापमान वाढीपेक्षा जलद असल्यास ऊतकांचे भंजन (नाश) होऊ शकते. मानवी ऊतकांचीही सूक्ष्मतरंगांबरोबरची प्रतिक्रिया यासारखी असल्याचे गृहीत धरून यांविषयीच्या सुरक्षेसंबंधीची मानके सुचविली गेली आहेत. उदा., अमेरिकेत दर चौ. सेंमी.ला १० वॉट या कमाल उद्‌भासनाची शिफारस केली आहे. तथापि याहून अधिक कडक मानके सुचविण्यात आली आहेत.

वैद्यकात तापलेखन, अवतापन व ⇨ वैद्यकीय प्रतिमादर्शन  यांसाठी सूक्ष्मतरंग वापरतात. तापलेखनात ऊतकांचे तापमान मोजले जाते. कर्करोगाने शरीराचे तापमान जवळजवळ एक अंशाने वाढते आणि सूक्ष्मतरंग प्रारणमापकाने हे वाढलेले तापमान ओळखणे शक्य होते. नियततापी प्राण्यांतील शरीराचे तापमान कमी झाले असतानाच्या परिस्थितीला अवतापन म्हणतात. कर्करोगाच्या व अवतापनाच्या रुग्णांवर करण्यात येणाऱ्या उपचारांत सूक्ष्मतरंग तापनाचा उपयोग करतात. वैद्यकीय प्रतिमादर्शनात त्वचेखालील ऊतकांची संरचना अभ्यासण्यासाठी सूक्ष्मतरंग वापरतात. 

भौतिकी व रसायनशास्त्र : इलेक्ट्रॉन व प्रोटॉन यांच्यासारखे विद्युत् भारित कण अतिउच्च ऊर्जेपर्यंत प्रवेगित करण्यासाठी आणि त्याद्वारे त्यांच्यामध्ये टकरी घडवून आणण्यासाठी मोठ्या कणवेगवर्धकांत सूक्ष्मतरंगांची ऊर्जा वापरतात. सूक्ष्मतरंग ⇨ वर्णपटविज्ञानाच्या मदतीने द्रव्याच्या संरचनेचीही माहिती मिळते. रेणूंच्या सूक्ष्मतरंग अनुस्पंदनाची कंप्रता व परमप्रसर यांचे अध्ययन करण्यासाठी सूक्ष्मतरंग वर्णपटविज्ञानाचा उपयोग करतात.

सूक्ष्मतरंगांपलीकडे : मिलिमीटर-तरंग विभागातील विद्युत् चुंबकीय प्रारणाचे, म्हणजे १०० ते ३०० गिगॅहर्ट्‌झ या पल्ल्यातील कंप्रतांचे उपयोग हे पुष्कळ प्रमाणात सूक्ष्मतरंगांच्या उपयोगांसारखे आहेत. या पल्ल्याच्या पलीकडे आणि सर्व दीर्घ अवरक्त तरंगलांब्यांमध्ये अनेक उपयोगांसाठी आवश्यक असणारी ऊर्जा नसते.

लघुतर अवरक्त तरंगलांब्या व दृश्य प्रकाशकीय पल्ला यांच्याबाबतींत संदेशवहन व इतर उपयोगांसाठी प्रकाश-उत्सर्जक द्विप्रस्थ (एलईडी–लाइट एमिटिंग डायोड) व लेसर यांच्याद्वारे शक्ती पुरविली जाते आणि घन-अवस्था अभिज्ञातक यांच्यामुळे आवश्यक कार्यक्षमता उपलब्ध होते. वातावरणातून अवरक्तसहित प्रकाशकीय संदेशवहन साध्य होऊ शकते परंतु या संदेशवहनावर पाऊस, हिमवृष्टी, धूमिका, धूसर इत्यादींचा गंभीर परिणाम होतो. प्रकाशकीय तंतूंचा उदय झाल्याने संदेशवहनातील या तरंगलांब्यांचे उपयोग मोठ्या प्रमाणात व जलदपणे वाढले. हे तंतू माणसाच्या केसाएवढे वा त्याहूनही बारीक असतात. शिवाय त्यात संकेताचा क्षय अगदी कमी (म्हणजे दर किमी. मागे डेसिबेलच्या काही दशकांशाएवढा) होतो. वातावरणाच्या परिस्थितीचा यातील प्रेषणावर परिणाम होत नाही. प्रकाशकीय तंतू प्रणालीची संदेशवहनक्षमता अतिशय जास्त असू शकते. एकाच तंतूवर दर सेकंदाला अनेक अब्ज स्पंद प्रेषित करणे शक्य असते. प्रकाशकीय तंतू प्रणालीच्या विरूपणात सूक्ष्मतरंग वापरतात. इमारतीच्या अंतर्भागात, दोन शहरांदरम्यान आणि महासागरापलीकडे वापरण्याच्या दृष्टीने प्रकाशकीय तंतू प्रणाल्या उभारल्या आहेत. [→प्रकाशकीय संदेशवहन लेसर].

पहा : आंदोलक, इलेक्ट्रॉनीय इलेक्ट्रॉनीय प्रयुक्ति घन-अवस्था भौतिकी तरंग मार्गदर्शक दूरध्वनिविद्या प्रकाशीय संदेशवहन मेसर रडार रेडिओ संदेशवहन प्रणाली रेडिओ प्रेषण वर्णपटविज्ञान विद्युत् चुंबकीय प्रारण.

संदर्भ : 1. Ishii, T. K., Ed., Handbook of Microwave Technology, 2 Vols., 1995.

           2. Ishii, T. K. Microwave Engineering, 1989.

           3. Kizer, G. M. Microwave Communication, 1990.

           4. Konishi, Y., Ed., Microwave Integrated Circuits, 1991.

           5. Liao, S. Microwave Devices and Circuits, 1996.

           6. Olver, A. D. Microwave and Optical Transmission, 1992.

           7. Smith, B. L. Carpentier, M. H., Eds., Microwave Engineering Handbook, Vols. 1–3,1993.

           8. Thuery, J. Microwaves : Industrial, Scientific and Medical Applications, 1992.

ठाकूर, अ. ना.

“