マイクロ波エネルギーを有効活用するには、送信機などの発生源からアンテナや受信機などの目的地まで、慎重に導波する必要があります。このような高周波では、単純な電線を使うことはできません。そのため、エンジニアはマイクロ波エネルギーを導波する主な方法として、伝送線路と導波管という2つの方法に頼っています。

3.1 伝送線路の理解

伝送線路は、エネルギーをある地点から別の地点へ最小限の損失で伝送するために設計された特殊な接続部です。マイクロ波周波数では、その特性が極めて重要になります。中でも最も重要なのはインピーダンスであり、これは抵抗とインダクタンスの効果を合わせた、線路がエネルギーの流れに対して示す全体的な抵抗値です。抵抗は、電流が導体の外面（または「表皮」）のみを流れる傾向がある表皮効果と呼ばれる現象のため、これらの周波数では特に重要になります。

インピーダンス整合と呼ばれるこの概念は、RFおよびマイクロ波エンジニアリング全体において最も重要な原理の一つと言えるでしょう。ソースから負荷（例えば、アンプからアンテナ）へ最大の電力を伝送するには、両者のインピーダンスが完全に整合している必要があります。インピーダンスが整合していない場合、エネルギーの一部は負荷に伝達される代わりにソースへ反射されてしまいます。これは非効率的であり、繊細な部品を損傷する可能性もあります。エンジニアはこの不整合を、電圧定在波比（VSWR）と呼ばれる重要な指標を用いて測定します。完全に整合している場合はVSWRは1となり、不整合がある場合はVSWR値が大きくなります。これを正しく行うことが効率的なシステムの鍵であり、誤って行うと電力の浪費や機器の損傷につながる可能性があります。

3.2 導波管の理解

導波管は、異なる種類の伝送媒体です。マイクロ波の伝送に特化して使用される、中空の単導体金属管です。同軸ケーブル（伝送線路の一種）とは異なり、導波管には中心導体がなく、エネルギーは管の内壁で反射することで伝播します。

以下の表は、マイクロ波を誘導するこれら 2 つの方法の主な違いを示しています。

重要な点は、導波管は、従来の伝送線路では過度の損失が生じるような状況において、非常に高い周波数のマイクロ波エネルギーを効率的に処理するために設計された高度に特殊化された構造であるということです。伝送線路と導波管のどちらを選択するかは、単純なケーブルから高出力レーダーまで、あらゆるマイクロ波システムの設計において基本的な要素です。それでは、これらのシステムによって可能になる幅広い用途について見ていきましょう。