En mikrovågsförstärkare är en anordning för att förbättra uteffektsignalen från en mikrovågsanordning, vanligtvis genom att öka amplituden eller höjden på vågen som direkt relaterar till dess effektnivå. Detta åstadkoms genom att kanalisera ytterligare ineffekt till mikrovågsanordningen så att dess mikrovågsstrålning bär mer energi. Sådana förstärkare drivs vanligtvis vid låga frekvenser av radiovågsspektrumet, som sträcker sig runt 300 megahertz eller högre, och de används för en mängd olika ändamål från bredbandskommunikation till radarsystem och elektronisk krigföring av militären. Det finns flera olika typer av mikrovågsförstärkardesigner inklusive Gyrotron, Klystron och Amplitron, som också är känd som Crossed-Field Amplifier (CFA) eller Platinotron.
Inom bredbandskommunikation är en mikrovågsförstärkare baserad på transistorteknologi som den bipolära övergångstransistorn (BJT) och fälteffekttransistorn (FET). Sådana förstärkare är ofta flerstegssystem för att vidmakthålla kraften hos en signal över långa avstånd där fokus för tekniken ligger på effektiviteten hos den sända signalen över den för eventuellt brus som introduceras längs vägen. Även om instabilitet i förspänningskretsar är vanligt förekommande för förstärkare, har utvecklingen av integrerade kretsar för återkopplingsförspänningskontroll fungerat som en buffertapplikation för att göra stabiliteten hos denna typ av mikrovågsförstärkare mycket mer tillförlitlig från och med 2011.
Gyrotron är en mikrovågsförstärkare som arbetar på de högre frekvenserna i radiospektrumet, allt från 20 gigahertz på upp till 35 gigahertz effektområde. Den används för specialiserade applikationer som i upplänkstorn till kretsande rymdfarkoster och satelliter eller för planetariska radarsändarsystem. Även om gyrotroner först konceptualiserades i slutet av 1950-talet, kunde tidiga modeller bara uppnå effektnivåer i milliwatt. Ryssland var banbrytande i forskning om deras utveckling och uppnådde effektnivåer på 22 kilowatt i slutet av 1970-talet.
Crossed-Field Amplifier eller Amplitron är en annan typ av bredbandsmikrovågsförstärkare som har egenskaper som liknar en magnetron, vilket gör den till en användbar anordning för kärnacceleratorer. Den kan producera maximala effektnivåer i megawattområdet från och med 2011, men körs vanligtvis på kilowattnivån, vilket gör den användbar i många av samma applikationer som Gyrotron. Även om Amplitron kan öka effektiviteten för mikrovågsutrustning till cirka 70 %, används den vanligtvis som en mellansignalförstärkare i utrustning.
Klystron är en sorts hybrid bland amplifieringsverktyg som Gyrotron och Amplitron. Det är en mikrovågsförstärkare som kan producera både lågeffekts- och högeffektsbärvågssignaler, och används både inom telekommunikationssystem och partikelacceleratorforskning. Klystronen är före uppfattningen av Gyrotronen, efter att ha skapats för första gången 1937 av två bröder, Russell och Sigurd Varian, vid Stanford University i USA. Upptäckten av båda män är krediterad för att främja utvecklingen av radarsystem i USA och Storbritannien före andra världskrigets utbrott, men Klystron inkorporerades i radarsystem som användes av Tyskland under kriget medan de allierade makterna istället förlitade sig på mer kraftfulla magnetronutrustning utvecklades först 1940.