แอมพลิฟายเออร์ไมโครเวฟเป็นอุปกรณ์สำหรับเพิ่มประสิทธิภาพสัญญาณกำลังส่งออกของอุปกรณ์ไมโครเวฟโดยปกติจะเป็นการเพิ่มความสูงหรือความสูงของคลื่นที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับระดับพลังงาน สิ่งนี้สามารถทำได้โดยการส่งพลังงานอินพุตเพิ่มเติมไปยังอุปกรณ์ไมโครเวฟเพื่อให้รังสีไมโครเวฟมีพลังงานมากขึ้น เครื่องขยายเสียงดังกล่าวมักจะทำงานที่ความถี่ต่ำของคลื่นวิทยุคลื่นความถี่ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 300 เมกะเฮิรตซ์หรือสูงกว่าและพวกเขาจะใช้สำหรับวัตถุประสงค์ที่หลากหลายจากการสื่อสารความเร็วสูงเพื่อระบบเรดาร์และสงครามอิเล็กทรอนิกส์โดยทหาร มีการออกแบบแอมพลิฟายเออร์ไมโครเวฟหลายประเภทรวมถึง Gyrotron, Klystron และ Amplitron ซึ่งรู้จักกันในอีกชื่อหนึ่งว่า Crossed-Field Amplifier (CFA) หรือ Platinotron
ในการสื่อสารแบบบรอดแบนด์นั้นแอมพลิฟายเออร์ไมโครเวฟนั้นใช้เทคโนโลยีทรานซิสเตอร์เช่นไบโพลาร์จังก์ชั่นทรานซิสเตอร์ (BJT) และทรานซิสเตอร์ภาคสนาม (FET) แอมพลิฟายเออร์ดังกล่าวมักจะเป็นระบบหลายขั้นตอนเพื่อยืดอายุพลังของสัญญาณในระยะทางไกลซึ่งการโฟกัสของเทคโนโลยีจะเน้นไปที่ประสิทธิภาพของสัญญาณที่ส่งผ่านไปตามสัญญาณรบกวนใด ๆ แม้ว่าความไม่แน่นอนในวงจรไบอัสนั้นเป็นเรื่องปกติของแอมป์ แต่การพัฒนาวงจรรวมสำหรับการควบคุมอคติป้อนกลับได้ทำหน้าที่เป็นแอพพลิเคชั่นบัฟเฟอร์เพื่อสร้างความเสถียรของแอมพลิฟายเออร์ไมโครเวฟชนิดนี้
Gyrotron เป็นแอมพลิฟายเออร์ไมโครเวฟที่ทำงานที่ระดับความถี่สูงกว่าในคลื่นวิทยุทุกที่จาก 20 กิกะเฮิร์ตซ์ไปจนถึงช่วงพลังงาน 35 กิกะเฮิรตซ์ มันถูกใช้สำหรับการใช้งานเฉพาะด้านเช่นในเสาส่งสัญญาณดาวเทียมไปยังยานอวกาศและดาวเทียมหรือสำหรับระบบส่งสัญญาณเรดาร์ของดาวเคราะห์ แม้ว่า Gyrotrons จะมีแนวคิดเป็นครั้งแรกในช่วงปลายทศวรรษที่ 1950 แต่ทว่ารุ่นแรก ๆ สามารถบรรลุระดับพลังงานเป็นมิลลิวัตต์เท่านั้น รัสเซียเป็นผู้บุกเบิกการวิจัยเพื่อการพัฒนาของพวกเขาและประสบความสำเร็จในระดับพลังงานที่ส่งออกจาก 22 กิโลวัตต์ในช่วงปลายปี 1970
Crossed-Field Amplifier หรือ Amplitron เป็นแอมพลิฟายเออร์ไมโครเวฟบรอดแบนด์ชนิดอื่นที่มีคุณสมบัติคล้ายกับแมกนีตรอนซึ่งทำให้มันเป็นอุปกรณ์ที่มีประโยชน์สำหรับเครื่องเร่งความเร็วนิวเคลียร์ มันสามารถสร้างระดับพลังงานสูงสุดในช่วงเมกะวัตต์ ณ ปี 2011 แต่โดยทั่วไปจะทำงานที่ระดับกิโลวัตต์ซึ่งทำให้มีประโยชน์ในแอปพลิเคชันเดียวกับ Gyrotron แม้ว่า Amplitron สามารถเพิ่มคะแนนประสิทธิภาพสำหรับอุปกรณ์ไมโครเวฟได้ประมาณ 70% แต่ก็มักใช้เป็นเครื่องขยายสัญญาณระดับกลางในอุปกรณ์
Klystron เป็นลูกผสมระหว่างเครื่องมือขยายสัญญาณเช่น Gyrotron และ Amplitron เป็นแอมพลิฟายเออร์ไมโครเวฟที่สามารถผลิตสัญญาณคลื่นพลังงานต่ำและพลังงานสูงและใช้ทั้งในระบบโทรคมนาคมและการวิจัยเครื่องเร่งอนุภาค Klystron ถือกำเนิดแนวคิดของ Gyrotron โดยกำเนิดขึ้นครั้งแรกในปี 1937 โดยมีพี่น้องสองคนคือ Russell และ Sigurd Varian ที่มหาวิทยาลัย Stanford ในสหรัฐอเมริกา การค้นพบโดยชายทั้งสองนั้นได้รับเครดิตด้วยการพัฒนาระบบเรดาร์ในสหรัฐอเมริกาและสหราชอาณาจักรก่อนการระบาดของสงครามโลกครั้งที่สอง แต่ Klystron ถูกรวมเข้ากับระบบเรดาร์ที่ใช้โดยเยอรมนีในช่วงสงครามในขณะที่พันธมิตรพันธมิตรอาศัยพลังมากกว่า อุปกรณ์แมกนีตรอนพัฒนาขึ้นครั้งแรกในปี 2483
