產生微波正弦信號的裝置。是組成微波設備和電子系統的關鍵部件之一。它的性能的優劣直接影響到系統的性能指標。隨著電子系統的發展，對微波振盪源的性能要求越來越高，如輸出功率大、相位雜訊低、頻率穩定度高、諧波和雜波抑止度高、尺寸小、效率高、溫度穩定性好、可靠性高和成本低。微波振盪源可分為微波管振盪源和微波固態振盪源兩大類。微波管振盪源有速調管振盪器、磁腔管振盪器、返波管振盪器、迴旋管振盪器和虛陰極振盪器，具有輸出功率大、振盪頻率高、頻譜純、抗輻射能力強等優點。缺點點是所采用電源的電壓高、尺寸大、可靠性低和噪聲大，隻適用於微波大功率系統。微波固態振蕩源有隧道二極管振蕩器、體效應二極管振蕩器、雪崩渡越時間二極管振蕩器和晶體管振蕩器，具有集成度高、可靠性高、性能價格比優的特點，廣泛用於各類電子系統。但輸出功率沒有微波管振蕩源大。
微波管振蕩源 是以電子流為媒介，通過速度調制、密度調制和能量交換三個過程將直流能量轉換為微波能量的裝置。不同的微波管是以不同的方法來實現上述三個過程的。速調管振蕩器可由反射速調管、多腔速調管、倍頻速調管、漂移速調管、多電子束速調管、靜電聚焦速調管和分佈作用速調管等分別構成。磁控管振蕩器可由脈沖磁控管、連續振蕩磁控管、同軸磁控管、反同軸磁控管、電壓調諧磁控管和耦腔磁控管等分別構成，效率可達80%以上，脈沖功率達兆瓦級，連續波功率達千瓦級，用於大功率發射機和微波能加熱。返波管振蕩器是最早用來產生毫米波信號的器件，它可由O型返波管、M型返波管和磁鐵返波管等構成，用於500吉赫以下產生5～50毫瓦的輸出功率，研究水平在600～1 800吉赫頻段可輸出1毫瓦功率。虛陰極振蕩器有普通虛陰極振蕩器、旁虛陰極振蕩器和軸向激勵虛陰極振蕩器，用於戰術微波武器的發射機。回旋管振蕩器和虛陰極振蕩器都是相對論性器件，它是快波器件，不受傳統微波器件中電子與波相互作用空間的線尺寸和頻率成反比規律的限制，在毫米波段其尺寸比傳統器件大得多，輸出功率也大得多，且與頻率的關系較小，缺點是工作電壓高（至少40千伏），還要很強的磁場，且對磁場的分佈有很嚴格的要求。
微波固態振蕩源 主要包括微波二極管負阻振蕩器和微波晶體管振蕩器。微波二極管負阻振蕩器是由負阻器件和諧振回路組成，並將直流能量轉換成射頻能量。微波二極管負阻振蕩器有隧道二極管振蕩器、電子轉移器件振蕩器和雪崩渡越時間二極管振蕩器。隧道二極管振蕩器出現得最早，但其輸出功率小、可靠性差，用得很少。正在開發新的隧道二極管，如TUNNETT，其工作頻率高達315吉赫、輸出功率大於1毫瓦。電子轉移器件振蕩器又稱體效應振蕩器或耿氏振蕩器，工作頻率高於100吉赫，140吉赫的輸出功率可達20分貝·米，與倍頻器結合可給出500吉赫以下的信號。雪崩渡越時間二極管振蕩器有碰撞雪崩渡越時間模式(IMPATT)和俘獲等離子體雪崩觸發渡越模式(TRAPATT)，210吉赫的輸出功率可達250毫瓦，轉換效率為1.8%，與倍頻電路結合可給出太赫信號，調頻調幅噪聲較大。微波晶體管振蕩器是反饋型振蕩器，異質結雙極晶體管HBT的振蕩頻率可高達146吉赫、輸出功率為18.4分貝·毫瓦；高電子遷移率晶體管HEMT的振蕩頻率高達200吉赫以上，HBT的調頻噪聲要比HEMT低幾倍到一個量級。