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電子工学および電気通信において、無線送信機（技術文書ではXMTRまたはTXと略されることが多い）は、アンテナを用いて電波を発信し、無線受信機へ信号を送信する電子機器である。送信機自体は無線周波数の交流電流を生成し、それをアンテナに印加する。この交流電流によって励起されたアンテナは、電波を放射する。
送信機は、ラジオ（音声）放送局やテレビ放送局、携帯電話、トランシーバー、無線コンピュータネットワーク、Bluetooth対応機器、ガレージドアオープナー、航空機、船舶、宇宙船に搭載された双方向無線機、レーダー装置、航行ビーコンなど、無線で通信するすべての電子機器に不可欠な構成要素です。送信機という用語は通常、通信目的または無線測位のために電波を生成する機器、例えばレーダーや航行用送信機などに限定されます。電子レンジや透熱療法装置など、加熱や産業目的で電波を生成する機器は、回路構成が似ている場合でも、通常は送信機とは呼ばれません。
この用語は、一般的には放送送信機、つまりFMラジオ送信機やテレビ送信機のように放送で使用される送信機を指すのに用いられます。この場合、送信機本体、アンテナ、そして多くの場合、送信機が設置されている建物も含まれます。
送信機は、電子機器全体の中でも独立したグループである場合もあれば、他の電子機器内部の電気回路である場合もあります。送信機と受信機が一体となったユニットはトランシーバーと呼ばれます。ほとんどの送信機の目的は、情報を遠距離に無線通信することです。情報は、マイクロホンからの音声信号、ビデオカメラからの映像信号、無線ネットワーク機器ではコンピュータからのデジタル信号など、変調信号と呼ばれる電子信号の形で送信機に提供されます。送信機は、アンテナに印加されると搬送波と呼ばれる電波を生成する無線周波数信号を生成し、搬送波と変調信号を合成します。このプロセスは変調と呼ばれます。情報は、さまざまな種類の送信機で、さまざまな方法で搬送波に付加されます。振幅変調（AM）送信機では、振幅を変化させることで情報が無線信号に付加されます。周波数変調（FM）送信機では、無線信号の周波数をわずかに変化させることで情報が付加されます。他にも多くの種類の変調方式が使用されています。
送信機からの無線信号はアンテナに送られ、アンテナはそれを電波として放射します。アンテナは、携帯電話、トランシーバー、ガレージドアオープナーなどの携帯機器のように、送信機の筐体内部に収められている場合もあれば、外部に取り付けられている場合もあります。より強力な送信機では、アンテナは建物の屋上や独立した塔に設置され、給電線（伝送線）によって送信機と接続されます。
電磁波は、電荷が加速されるときに放射されます。[ 1 ] [ 2 ]無線周波数の電磁波である電波は、アンテナと呼ばれる金属導体を流れる電子からなる時間的に変化する電流によって生成されます。電子は速度を変化させて加速します。[ 3 ] [ 2 ] アンテナ内を往復する交流電流は、導体の周囲に振動する磁場を生成します 。交流電圧は、導体の両端を交互に正負に帯電させ、導体の周囲に振動する電場を生成します。振動の周波数が十分に高い場合、約 20 kHz を超える無線周波数範囲では、振動する結合した電場と磁場は、電磁波、つまり電波としてアンテナから宇宙空間に放射されます。
無線送信機は、電源（バッテリーまたは商用電源）からの電力を無線周波数の交流電流に変換してアンテナに供給する電子回路であり、アンテナはこの電流のエネルギーを電波として放射します。 [ 4 ] 送信機はまた、音声信号や映像信号などの情報を無線周波数電流に符号化して、電波に乗せて伝送します。電波が無線受信機のアンテナに当たると、アンテナ内で同様の（ただし出力の弱い）無線周波数電流が励起されます。無線受信機は受信した電波から情報を抽出します。
実用的な無線送信機は主に以下の部品で構成されています。
UHF帯やマイクロ波帯といった高周波送信機では、自由発振発振器は出力周波数において不安定になります。従来の設計では、より低い周波数の発振器を使用し、周波数逓倍器でその周波数を逓倍することで、目的の周波数の信号を得ていました。現代の設計では、動作周波数の発振器を使用し、非常に安定した低周波数基準（通常は水晶発振器）に位相同期させることで安定化させるのが一般的です。
同一エリアにある2つの無線送信機が同じ周波数で送信しようとすると、互いに干渉し合い、受信が途切れ途切れになるため、どちらの送信も明瞭に受信できない可能性があります。無線通信への干渉は、経済的に大きな損失をもたらすだけでなく、生命を脅かす可能性もあります（例えば、緊急通信や航空管制への干渉など）。
このため、ほとんどの国では、送信機の使用は法律によって厳しく規制されています。送信機は、放送、船舶無線、航空無線、アマチュア無線など、用途に応じてさまざまな免許区分に基づき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。国際電気通信連合（ITU）と呼ばれる組織が、無線スペクトルの周波数帯をさまざまなユーザー区分に割り当てています。一部の区分では、各送信機に固有のコールサインが割り当てられ、これは送信時に識別子として使用する必要があります。送信機の操作者は通常、安全な無線操作に関する十分な技術的知識と法的知識を証明する試験に合格することで取得できる、一般無線電話操作者免許などの政府免許を保持する必要があります。
上記の規制の例外として、携帯電話、コードレス電話、ワイヤレスマイク、トランシーバー、Wi-FiおよびBluetooth機器、ガレージドアオープナー、ベビーモニターなどの消費者向け製品において、低出力短距離送信機を免許なしで使用することが認められています。米国では、これらは連邦通信委員会（FCC）の規制パート15に該当します。免許なしで運用できますが、これらの機器は一般的に販売前に型式承認を受ける必要があります。
最初の原始的な無線送信機（火花放電送信機と呼ばれる）は、ドイツの物理学者ハインリヒ・ヘルツが電波の先駆的な研究を行っていた1887年に製作されました。これらは、2本の導体間の高電圧火花によって電波を発生させました。1895年から、グリエルモ・マルコーニはこれらの送信機を用いた最初の実用的な無線通信システムを開発し、ラジオは1900年頃から商業的に利用されるようになりました。火花放電送信機は音声（音）を送信できず、代わりに無線電信によって情報を送信しました。オペレーターは電信キーを叩いて送信機のオン/オフを切り替え、電信コード（通常はモールス符号）でテキストメッセージを綴る電波パルスを生成しました。受信側では、これらのパルスは紙テープに直接記録されることもありましたが、より一般的だったのは可聴受信でした。パルスは受信機のイヤホンからビープ音として聞こえ、モールス符号を知っているオペレーターがそれをテキストに変換しました。これらの火花放電式送信機は、無線電信時代、あるいは「火花放電時代」と呼ばれるラジオの最初の30年間（1887年～1917年）に使用されました。減衰波を発生させるため、火花放電式送信機は電気的に「ノイズ」が発生しやすかったのです。そのエネルギーは広い周波数帯域に分散し、他の送信機に干渉する無線ノイズを生み出しました。減衰波の放出は、1934年に国際法によって禁止されました。
世紀の変わり目以降、短命に終わった2つの競合する送信技術が登場した。これらは最初の連続波送信機であり、1904年のアークコンバーター（ポールセンアーク）と1910年頃のアレクサンダーソンオルタネータで、1920年代まで使用された。
これらの初期の技術はすべて、1920年代に真空管送信機に取って代わられました。真空管送信機は、1906年にリー・デ・フォレストが発明したオーディオン（三極管）真空管を基に、1912年頃にエドウィン・アームストロングとアレクサンダー・マイスナーが発明したフィードバック発振器を使用していました。真空管送信機は安価で連続波を生成し、振幅変調（AM）を使用して音声（音）を送信するために容易に変調することができました。これにより、1920年頃に始まったAMラジオ放送が可能になりました。実用的な周波数変調（FM）送信は、1933年にエドウィン・アームストロングによって発明され、AMよりもノイズや静電気の影響を受けにくいことが示されました。最初のFMラジオ局は1937年に免許を取得しました。実験的なテレビ送信は1920年代後半からラジオ局によって行われていましたが、実用的なテレビ放送は1930年代後半まで始まりませんでした。第二次世界大戦中のレーダー開発は、マグネトロン、クライストロン、進行波管などの新しい能動素子を用いたUHF帯およびマイクロ波帯の高周波送信機の進化を促した。
トランジスタの発明により、 1960年代にはワイヤレスマイク、ガレージドアオープナー、トランシーバーなどの小型携帯送信機が開発されました。 1970年代の集積回路（IC）の開発は、携帯電話やWi-Fiネットワークなどの無線機器の普及を可能にしました。これらの機器では、携帯機器に内蔵されたデジタル送信機と受信機（無線モデム）がバックグラウンドで自動的に動作し、無線ネットワークとデータを交換します。
ますます混雑する無線スペクトルにおいて帯域幅を節約する必要性から、スペクトラム拡散、トランキング無線システム、コグニティブ無線などの新しいタイプの送信機の開発が進められています。関連する傾向として、アナログからデジタルへの無線伝送方式の移行が継続的に行われています。デジタル変調はアナログ変調よりもスペクトル効率が高く、データ圧縮アルゴリズムを使用することで、多くの場合、アナログよりも同じ帯域幅でより多くの情報（データレート）を送信できます。デジタル伝送のその他の利点としては、ノイズ耐性の向上、デジタル信号処理集積回路の柔軟性と処理能力の向上などが挙げられます。
