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自1960年代早期的搜索外星智能时代以来 ， 微波发射功率已经增加了几个数量级 ， 新技术改变了我们发射非常强大信号的方式 。 地球上最高的峰值功率系统用峰值功率换取平均功率 ， 以最低的成本在远处获得更强的信号 。 大功率系统采用脉冲也有技术原因 ， 因为(1)等离子体在源内部形成并限制脉冲持续时间 ， 以及(2)加热和冷却会增加成本并设置占空比等参数的限制 。 这些大功率设备中的大多数以短脉冲突发运行 ， 并且由于基本原因不是非常窄的频带 ， 带宽为0.01-1% 。 经济信标可能是脉冲的：“最合理的ET信号将是一系列脉冲 ， 这将是智能设计的证据” 。
这将类似于灯塔的策略 ， 通过脉冲和摆动光束来引起注意 。 高功率微波领域推动了微波功率水平的巨大飞跃 。 高功率微波发电利用了现代强相对论电子束技术的巨大能量和能量储备 。 因此 ， 它与传统微波电子器件向固态器件小型化的趋势背道而驰 ， 固态器件在本质上受限于峰值功率能力 。 高功率微波的一种定义是峰值功率超过100MW并跨越1至300GHz频率范围的厘米波和毫米波的设备 。 这个定义是任意的 ， 并没有明确划分高功率微波和常规微波设备 ， 在速调管的情况下 ， 这些设备的功率超过100MW；高功率微波器件的波导输出功率已高达15GW 。
高功率微波技术是几个历史趋势汇合的结果 。 在1960年代 ， 随着脉冲功率的引入 ， 电气技术蓬勃发展 ， 这导致产生了电流超过10kA、电压为1MV或更高的带电粒子束 。 强相对论电子束的发展利用了在等离子体物理学研究中获得的波粒相互作用知识 ， 用于产生微波 。 第一个高功率微波源是传统微波源的后代 ， 例如磁控管、后向波振荡器和行波管 。 在这些设备中 ， 增加的功率来自在相互作用区域内使用更高的工作电流和更强的束场耦合或相对论效应 ， 最突出的是回旋加速器 。 1970年后引入了新器件 ， 例如相对论速调管 ， 它从根本上依赖于伴随高电压的非常高的束流和强大的空间电荷力 。
衡量这些努力是否成功的标准是峰值微波功率与频率平方Pf2的乘积 。 一个含义是 ， 从固定尺寸天线发射的微波束远场中的功率密度与固定天线孔径的Pf2成正比 ， 因此它是一个很好的排名参数远距离发射信标功率的来源 。 传统的微波设备在1940年到1970年之间取得了3个数量级的进步 ， 但此后只取得了很小的改进 。 高功率微波设备从Pf2*1GWGHz2开始 ， 并在随后的20年中又向上发展了3个数量级 。 迄今为止生产的品质因数最高的设备是自由电子激光器 ， 在140GHz时的辐射输出功率为2GW 。
【?星际信标的高功率源和阵列天线】高功率微波设备现在以0.1-10GW的峰值功率和高达1kJ的单脉冲能量运行 。 高功率微波源峰值功率的最终限制并不为人所知 。 已针对单一来源提出建议h100GW ， 10kJ输出 。 作为比较 ， 典型的雷达输出为1MW ， 1J 。 大多数类型的高功率微波源已显示同相输出组合 ， 因此原则上一个可以从多个源产生100GW的峰值功率 。 迄今为止 ， 高功率微波源的工作脉冲长度和占空比比传统的管子要短得多 。 高功率微波源的占空因数目前<105 ， 而对于传统设备 ， 它从1到大约104不等 。
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