送信機（電子信号送信装置）

送信機の動作

送信機の基本機能は、電気エネルギーから所望の周波数をもつ振動波形を作り出すことである。実際には、直流電力を搬送周波数の交流波形、すなわち交流へ変換する。搬送波を安定させるため、水晶振動子やシンセサイザ方式の発振器などの周波数基準がしばしば用いられる。次に変調器が搬送波の振幅・周波数・位相の一つ以上を変化させ、アンテナから信号を放射する前に音声、映像、データなどの情報を符号化する。

代表的な構成要素

• 発振器：必要な周波数の搬送波を生成する。
• 変調器：たとえば振幅変調や周波数変調によって、搬送波に情報を重ねる。
• 増幅器：信号電力を所定の送信レベルまで高める。
• アンテナと整合回路網：エネルギーを自由空間へ効率よく伝達する。

種類と変調

送信機は用途と技術によって分類される。一般的なアナログ方式にはAMとFMがあり、現代のシステムでは容量と堅牢性を高めるため、PSK、QAM、OFDMなどのデジタル変調およびスペクトラム拡散技術が使われる。用途に応じて、光、超音波、マイクロ波の帯域で動作する専用送信機もある。

用途と例

• 広い視聴者・聴取者にサービスを提供するラジオ・テレビ放送局。
• 地域的な通信に用いられる双方向無線機、携帯電話基地局、Wi-Fiアクセスポイント。
• 長距離リンクのための衛星送信機および深宇宙送信機。
• 産業、航空、消費者向けの分野におけるテレメトリー、航法ビーコン、リモートコントロール。

歴史と実用上の注意

初期の無線送信機は19世紀後半から20世紀初頭に開発され、火花式・火花間隙式装置から、連続波発振器や真空管送信機へと発展した。今日の送信機はソリッドステート電子回路とデジタル処理を用いる。規制機関は、混信を防ぎ多数の利用者の共存を確保するため、周波数帯を割り当て、許容電力レベルを管理している。関連する用語であるトランシーバーは送信と受信の両方を行う機器を指すが、専用の送信機は送信のみを行う。

技術的な詳細や規格については、無線工学および通信技術に関する入門書やオンライン資料を参照のこと（電子工学の概要、電波の基礎、電力変換の基礎、交流波形、周波数制御、FMの原理、AMの原理）。