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放送送信機とは、一般大衆が受信することを目的とした情報内容で変調された電波を放射する電子機器です。例としては、一般大衆が所有するラジオ受信機（ラジオ）に音声（サウンド）を送信するラジオ放送送信機や、テレビ受信機（テレビ）に動画（ビデオ）を送信するテレビ送信機などがあります。この用語には、電波を放射するアンテナ、および送信機に関連する建物や設備が含まれることがよくあります。放送局（ラジオ局またはテレビ局）は、放送送信機と、放送を制作する制作スタジオで構成されています。放送送信機は政府から免許を取得する必要があり、特定の周波数と出力レベルに制限されています。各送信機には、コールサインと呼ばれる文字と数字の文字列からなる固有の識別子が割り当てられ、すべての放送で使用しなければなりません。
放送および電気通信において、発振器、変調器、場合によっては音声処理装置を含む部分は「励振器」と呼ばれます。ほとんどの送信機はヘテロダイン方式を採用しているため、周波数変換ユニットも備えています。紛らわしいことに、励振器から信号が供給される高出力増幅器は、放送技術者によってしばしば「送信機」と呼ばれます。最終出力は送信出力（TPO）として表されますが、これはほとんどの放送局の評価基準ではありません。
実効放射電力（ERP）は、ほとんどの非放送局であっても、局のカバー範囲を計算する際に使用されます。これは、TPOからアンテナまでの伝送線路における減衰または放射損失を差し引き、アンテナが地平線方向に提供するゲイン（増幅率）を乗じたものです。このアンテナゲインは重要です。なぜなら、ゲインなしで所望の信号強度を達成しようとすると、送信機の電気料金が莫大になり、送信機自体も非常に高価になるからです。VHF帯およびUHF帯のほとんどの大規模局では、送信電力はERPの20%以下です。
VLF、LF、MF、HF帯では、ERPは通常個別に決定されません。ほとんどの場合、送信機リストに記載されている送信電力は、送信機の出力値です。これは、長さが波長の4分の1以下の無指向性アンテナの場合にのみ当てはまります。その他のアンテナタイプでは、ゲイン係数があり、短波指向性ビームの場合、最大ビーム強度の方向で最大50に達することがあります。
30MHz以下の周波数帯では、送信機のアンテナの利得係数を考慮する著者もいれば、 考慮しない著者もいるため、送信電力の値にしばしば食い違いが生じる。
送信機は、供給の安定性を向上させるために、必要以上に高い電圧レベルの電力供給網から給電されることがあります。たとえば、アルイ、コンスタンティノフ、およびルムールの送信機は、電力網の中電圧レベル（約20 kV）からの電力供給で十分な電力を供給できるにもかかわらず、高電圧ネットワーク（アルイとコンスタンティノフでは110 kV、ルムールでは150 kV）から給電されています。 [ 1 ] [ 2 ]
低出力送信機は特別な冷却装置を必要としません。最新の送信機は非常に効率が高く、98%を超えるものもあります。しかし、メガワット級の電力段を備え、その98%をアンテナに伝送する放送送信機は、20キロワットの電気ヒーターと見なすこともできます。
50 kW AM や 20 kW FMなど、数十キロワットまでの中出力送信機では、 一般的に強制空冷が用いられます。これより出力レベルが高い送信機では、自動車の冷却システムに類似した強制液冷システムによって出力段が冷却されるものもあります。冷却液が真空管の高電圧陽極に直接接触するため、冷却回路には蒸留脱イオン水または特殊な誘電性冷却液のみを使用できます。この高純度冷却液は熱交換器によって冷却されますが、第 2 の冷却回路は通電部分と接触しないため、通常の水を使用できます。物理的に小型の超高出力真空管では、陽極に接触する水による蒸発冷却または蒸気冷却が使用される場合があります。蒸気の発生により、狭い空間で高い熱流が得られます。[ 3 ]
高出力送信機で使用される高電圧（最大40kV）には、大規模な保護装置が必要です。また、送信機は落雷による損傷を受けやすいです。アンテナなしで動作させると送信機が損傷する可能性があるため、保護回路はアンテナの喪失を検知し、送信機を直ちに停止させる必要があります。真空管式送信機は、フィラメント電圧を陽極電圧より先に印加するなど、適切な順序で電源を投入しなければ、真空管が損傷する可能性があります。出力段では定在波を監視する必要があります。定在波は、生成された電力が放射されずに送信機に反射されていることを示します。
送信機とアンテナの間には雷保護が必要です。これは、送信機の端子に発生する電圧を制限するために、スパークギャップとガス封入サージアレスターで構成されます。電圧定在波比を測定する制御機器は、落雷後に高い電圧定在波比が検出された場合、反射が落雷による損傷による可能性が高いため、送信機を一時的に停止します。数回の試行後もこれが成功しない場合は、アンテナが損傷している可能性があり、送信機は停止したままにする必要があります。一部の送信プラントでは、アークが検出された場合に送信機を停止するために、重要な場所にUV検出器が設置されています。動作電圧、変調係数、周波数、その他の送信機パラメータは、保護および診断目的で監視され、ローカルおよび/または遠隔制御室に表示されます。
商用送信所には通常、送信機の構成要素や制御装置を収容するための制御棟があります。これは通常、純粋に機能的な建物であり、ラジオ送信機とテレビ送信機の両方の機器を収容している場合があります。伝送線路の損失を低減するため、VHFおよびUHF送信所では送信棟は通常アンテナのすぐ隣に配置されますが、低周波数帯では、建物とアンテナの間に数十メートルまたは数百メートルの距離を設けることが望ましい場合があります。送信塔の中には、無線中継リンク送信機やその他の比較的低出力の送信機を収容するための筐体が塔内に組み込まれているものもあります。一部の送信棟には、メイン施設が機能しなくなった場合に放送局が建物をバックアップスタジオとして使用できるように、限定的な放送設備が備えられている場合があります。
電波は国境を越えるため、無線通信は国際協定によって規制されています。ドイツなどのヨーロッパ諸国では、多くの場合、国営郵便局が規制機関となっています。アメリカ合衆国では、放送用および産業用送信機は連邦通信委員会（FCC）によって規制されています。カナダでは、放送用および無線送信機の技術的側面はカナダ産業省によって管理されていますが、放送コンテンツはカナダ放送通信委員会（CRTC）によって別途規制されています。オーストラリアでは、送信機、周波数、およびコンテンツはオーストラリア通信メディア庁（ACMA）によって管理されています。国際電気通信連合（ITU）は、無線周波数スペクトルの国際的な管理を支援しています。
高額なプロジェクトと同様に、高出力送信所の計画には細心の注意が必要です。まず、場所の選定から始めます。送信周波数、送信出力、送信アンテナの設計によって決まる最低限の距離を確保し、無線周波数エネルギーから人々を保護する必要があります。アンテナタワーは非常に高くなることが多いため、電波の伝搬経路を評価しなければなりません。高出力送信機には十分な電力が必要です。長波および中波の送信機には、良好な接地と高い電気伝導率を持つ土壌が必要です。海沿いや河川流域が理想的ですが、洪水の危険性も考慮しなければなりません。UHF帯の送信機は、通信範囲を広げるために高山に設置するのが最適です（電波伝搬を参照）。長波または中波アンテナのパターンを変更するには費用がかかるため、アンテナのパターンも考慮する必要があります。
長波および中波の送信アンテナは、通常、マスト型放射器として実装されます。同様の小型アンテナは、短波送信機が円形スプレー方式で送信する場合にも使用されます。自立型鋼鉄塔での放射配置には、固定式平面アレイが使用されます。UHFおよびTV送信機用の無線塔は、原則として接地構造として実装できます。塔は、鋼鉄格子マストまたは鉄筋コンクリート塔で、頂上にアンテナが設置されます。UHF送信塔の中には、エレベーターでアクセスできる高所操作室やレストラン、展望台などの設備を備えているものもあります。このような塔は通常、TV塔と呼ばれます。マイクロ波では、パラボラアンテナがよく使用されます。これらは、FM送信塔から特別なプラットフォームへの無線中継リンクの用途に合わせて設置できます。たとえば、テレビ衛星や宇宙船に信号を送信するには、直径3～100メートルの大型パラボラアンテナが必要です。これらの施設は、必要に応じて電波望遠鏡としても使用でき、独立した構造物の上に設置されている。アレシボの電波望遠鏡のように、特殊な設計のものも数多く存在する。
送信機の建設と設置場所の計画と同様に重要なのは、その出力が既存の送信とどのように適合するかです。同じエリアで同じ周波数で2つの送信機が放送することはできません。これは同一チャネル干渉を引き起こすためです。他の2つのグループ（BとC/D）は、バンドの中央と上部3分の1を使用します。このグループ分けを全国に複製することで（隣接する送信機には異なるグループを使用）、同一チャネル干渉を最小限に抑えることができ、さらに、受信エリアの周辺では、より効率的なグループ化された受信アンテナを使用できます。残念ながら、英国では、この綿密に計画されたシステムは、デジタル放送の出現により妥協せざるを得ませんでした。デジタル放送は（少なくとも移行期間中は）さらに多くのチャネルスペースを必要とするため、追加のデジタル放送チャネルが送信機の既存のグループ内に常に収まるとは限りません。そのため、英国の多くの送信機は「広帯域」になり、受信アンテナの交換が必要になりました（外部リンクを参照）。デジタル切り替え（DSO）が行われると、ほとんどの送信機は元のグループに戻る予定です（出典：Ofcom、2007年7月）。
隣接する送信機が同じ周波数で送信しなければならない場合、さらに複雑な問題が生じます。このような状況では、放送放射パターンは関連する方向で減衰します。その好例が英国です。ウォルサム送信所は、サンディヒース送信所と同じ周波数で高出力放送を行っており、両送信所はわずか50マイルしか離れていません。そのため、ウォルサムのアンテナアレイは、サンディヒースの方向にはこれらの2つのチャンネルを放送せず、その逆も同様です。
特定のサービスで広範囲をカバーする必要がある場合は、通常、異なる場所に複数の送信機を設置することで実現されます。通常、これらの送信機は、カバー範囲が重なる場所での干渉を避けるために、異なる周波数で動作します。例としては、全国放送ネットワークや携帯電話ネットワークが挙げられます。後者では、必要に応じて受信機が周波数を自動的に切り替えますが、前者では手動での再調整がより一般的です（ただし、ラジオデータシステムは放送ネットワークにおける自動周波数切り替えの一例です）。複数の送信機を使用してカバー範囲を拡張するもう1つのシステムは準同期送信ですが、これは今日ではほとんど使用されていません。
送信局は通常、主局または中継局（リピーター、トランスレーター、または「トランスポーザー」とも呼ばれる）に分類されます。
主局とは、ベースバンド（無変調）入力から独自の変調出力信号を生成する局のことである。通常、主局は高出力で動作し、広い範囲をカバーする。
中継局（トランスレータ）は、通常は親局の放送を直接受信して変調された入力信号を受け取り、それを別の周波数で再送信します。中継局は通常、中出力または低出力で動作し、親局のサービスエリア内またはその周辺における受信状態の悪い地域を補うために使用されます。
なお、メイン局は他の局から直接無線で入力信号を受け取る場合もありますが、その場合、信号はまずベースバンドに完全に復調され、処理された後、送信用に再変調されます。
ミュールアッカー、イスマニング、ランゲンベルク、カルンドボルグ、ヘルビー、アロイスといったヨーロッパの都市は、強力な送信所があったことで有名になりました。例えば、ゴリアテ送信所は、第二次世界大戦中にナチス・ドイツ海軍が使用していた超長波（VLF）送信所で、ドイツのザクセン＝アンハルト州カルベ・アン・デア・ミルデ近郊に位置していました。ベルリンのラジオ塔やシュトゥットガルトのテレビ塔など、都市のランドマークとなっている送信塔もあります。多くの送信所には、工学の傑作とも言える非常に高いラジオ塔があります。
世界、国、州、県、市などで一番高い建物を持つことは、しばしば自慢の種とされてきた。高層ビルの建設者は、送信アンテナを使って、自分たちが一番高い建物だと主張してきた。歴史的な例としては、ニューヨーク州ニューヨーク市のクライスラービルとエンパイアステートビルの間で繰り広げられた「一番高い建物」をめぐる争いが挙げられる。
展望台が観光客に開放されている塔もある。例えば、モスクワのオスタンキノ塔は、ソ連の技術力を誇示するために、十月革命50周年の1967年に完成した。あらゆる構造の非常に高いラジオ塔は目立つランドマークであり、綿密な計画と建設が必要であり、特に長波帯と中波帯の高出力送信機は遠くまで受信できるため、こうした施設はしばしばプロパガンダで言及された。その他の例としては、ドイツ放送局ヘルツベルク/エルスターやワルシャワ放送塔などがある。
ノースダコタ州ブランチャード近郊に位置するKVLY-TVの送信塔は、 1963年の完成当時、世界で最も高い人工建造物だった。1974年にワルシャワのラジオ塔にその座を奪われたが、1991年にワルシャワのラジオ塔が倒壊したことで再び世界一の座を取り戻した。2009年初頭にはブルジュ・ハリファ超高層ビルにその座を奪われたが、KVLY-TVの送信塔は現在も世界一高い送信塔である。