noemt men in de radiotechniek een inrichting, waarmede een electrisch vermogen bij een hoge frequentie wordt opgewekt, dat aan een antenne wordt toegevoerd ter uitstraling in de omringende ruimte (z ook radio). Het vermogen, dat door een zender moet worden geleverd, hangt af van het doel, dat met de uitzending wordt beoogd.
Een omroepzender die in een groot gebied met voldoende sterkte moet kunnen worden ontvangen, kan een vermogen van 100 kW of soms zelfs meer moeten leveren. Zijn de uitgezonden berichten slechts voor één ontvangstation bestemd of wel voor ontvangers, die t.o.v. de zender ongeveer in dezelfde richting liggen, dan tracht men de antenne zodanig in te richten, dat de uitstraling hoofdzakelijk in één richting plaats heeft. In dit geval is het benodigde vermogen veel kleiner. Deze „bundeling” van het uitgestraalde vermogen laat zich slechts bij zeer hoge frequenties practisch verwezenlijken. Bij frequenties van ca io ooo MHz worden zenders gebruikt die slechts een vermogen van ca 1/4 W leveren.Vóór de uitvinding van de radiobuizen vond het opwekken van hoogfrequente electrische trillingen plaats met behulp van vonken, lichtbogen of wel hoogfrequent-machines. Men sprak dan van vonkzenders, boogzenders en machinezenders. Met deze zenders kon uitsluitend telegrafie worden bedreven, waartoe de zender periodiek werd in- en uitgeschakeld in het rhythme van morsetekens. Na de uitvinding van de radiobuizen zijn de bovengenoemde zenders geheel verdwenen. Tegenwoordig worden de electrische trillingen steeds opgewekt door een oscillator, die met behulp van een electronenbuis wordt opgebouwd. Het vermogen dat door een dergelijke oscillator kan worden geleverd is in de regel veel kleiner dan het gewenste vermogen.
Om deze reden worden één of meer versterktrappen gebruikt. De laatste van de trappen, die het gewenste vermogen aan de antenne levert, noemt men de eindtrap.
De frequentie van de door de oscillator opgewekte wisselspanning moet binnen zeer nauwe grenzen constant blij'ven om te voorkomen dat de verschillende zenders elkaar onderling storen. Om deze reden wordt de oscillatorfrequentie veelal met een kwartskristal gestabiliseerd. In de meeste gevallen is de frequentie van de door de eindtrap aan de antenne toegevoerde wisselspanning niet dezelfde als die welke door de oscillator wordt opgewekt, doch een geheel veelvoud hiervan. Hiertoe worden één of meer van de versterktrappen gebruikt voor frequentievermenigmildiging. Dit is mogelijk doordat de anodewisselstroom van de gebruikte buizen componenten met verschillende frequenties bevat (hogere harmonischen). Door nu in de anodeketen een trillingskring op te nemen, die op een dergelijke hogere harmonische is afgestemd, wordt een wisselspanning verkregen, waarvan de frequentie een geheel veelvoud is van die van de roosterwisselspanning.
Om een bericht te kunnen overbrengen moet de door een zender geleverde wisselspanning worden gemoduleerd, d.w.z. de amplitude of de frequentie wordt periodiek gevarieerd. Men spreekt hier van amplitudemodulatie en frequentiemodulatie. Bij omroepzenders wordt meestal amplitudemodulatie toegepast.
De principiële opbouw van een zender is dus meestal zoals in de afb. schematisch is aangegeven. Met e is in deze figuur een versterker aangeduid, die de spanning versterkt waarmede men de zenderspanning in amplitude wil moduleren. Deze modulatie vindt in de regel plaats in de eindtrap. De voornaamste reden hiervan is dat bij modulatie in één der andere trappen de volgende trappen een gemoduleerde wisselspanning moeten versterken. Hierbij treedt dikwijls een ontoelaatbare vervorming op. Worden zendertrappen zodanig ingericht, dat zij een gemoduleerde wisselspanning zonder een te grote vervorming kunnen versterken, dan is het rendement steeds laag.
Modulatie in de eindtrap, heeft echter het nadeel, dat door de modulatieversterker e een groot vermogen moet worden geleverd. Om deze reden wordt in kleine zenders, waarbij geen zeer hoge eisen aan de weergavekwaliteit worden gesteld, toch wel in één der andere trappen gemoduleerd.
Het zgn. voedingsgedeelte van de zender is het gedeelte dat de nodige spanningen en stromen voor de verschillende zendertrappen levert, zoals anodespanning, schermroosterspanning en gloeispanning voor de buizen. In grote zenders is vaak voor ieder van de verschillende trappen een afzonderlijk voedingsgedeelte aanwezig.
Het door een zender te leveren vermogen is de belangrijkste factor, die bepalend is voor de afmetingen en grotendeels ook voor de kosten. Zenders die slechts een vermogen van enkele tientallen watts behoeven te leveren, hebben doorgaans afmetingen, die niet veel groter zijn dan die van een flink ontvangtoestel. Voor een grote zender met een vermogen van bijv. 100 kW is vaak een heel gebouw nodig.
Een belangrijk probleem bij grote zenders vormt de koeling.
Het vermogen dat door de zender aan de antenne wordt toegevoerd is steeds veel kleiner dan het vermogen dat uit de voedingsbronnen wordt opgenomen. In de zender treedt nu een warmteontwikkeling op, die overeenkomt met het verschil van deze beide vermogens. Deze warmte moet worden afgevoerd, waartoe in kleine zenders luchtkoeling en in grote zenders meestal waterkoeling wordt toegepast. Het probleem van de koeling kan zeer moeilijk worden wanneer het nodig is, een zender in een volkomen gesloten kast te monteren. Dit is vaak het geval met zenders die onder tropische condities moeten worden gebruikt, waar de lucht soms een zeer hoog vochtgehalte kan hebben en de zender ook moet worden beschermd tegen het indringen van insecten en tegen schimmelvorming.
Het gebruik van frequentiemodulatie (f.m.) kan t.o.v. amplitudemodulatie (a.m.) verschillende voordelen bieden. Zo laat zich bij f.m. een betere weergavekwaliteit realiseren dan bij a.m. Ook is de invloed van storingen bij f.m. kleiner dan bij a.m. Deze voordelen zijn echter alleen in voldoende mate te verwezenlijken bij zeer hoge frequenties (hoger dan ca 30 MHz). Daar een f.m.-zender niet met een normaal voor a.m. ingericht ontvangtoestel te ontvangen is, wordt f.m. voor omroepdoeleinden nog slechts weinig toegepast. Veel wordt echter van f.m. gebruik gemaakt bij verbindingen tussen twee stations, zoals die vaak voor commerciële doeleinden worden tot stand gebracht. Wordt hierbij een antennesysteem gebruikt dat in een smalle bundel uitstraalt, dan spreekt men van straalzenders.
De reikwijdte van een zender, d.i. de afstand waarop de ontvangst nog mogelijk is, is o.a. afhankelijk van het uitgestraalde vermogen en van de frequentie. Bij zeer hoge frequenties is de reikwijdte beperkt tot de afstand waarop nog optisch zicht mogelijk is, omdat de electromagnetische golven met zeer hoge frequenties de kromming van het aardoppervlak niet volgen en ook niet door de ionosfeer worden gereflecteerd. Dit is wèl het geval met electromagnetische golven met frequenties lager dan ca 30 MHz. Deze kunnen hierdoor een zeer grote reikwijdte hebben.
De omroepzenders worden tegenwoordig in de volgende groepen verdeeld:
1. Langegolfzenders (golflengte 1000-2000 m, frequentie 300-150 kHz). Deze zenders hebben hun grootste betekenis verloren.
2. Middengolfzenders (golflengte 180-570 m, frequentie 1670525 kHz). Het vermogen van deze zenders varieert van 5 tot 150 kW. Zij bestrijken al naar het vermogen een gebied met een straal tot 200 km.
3. Tussengolfzenders (golflengte 100-150 m, frequentie 3-2 MHz). Hiertoe behoren de plaatselijke zenders in tropische gebieden.
4. Kortegolfzenders (golflengte 10-100 m, frequentie 30-3 MHz). Deze zenders worden gebruikt voor het overbruggen van zeer grote afstanden, dus bijv. voor de wereldomroepen. De vermogens variëren van 40 tot 200 kW.
Televisiezenders werken bij frequenties hoger dan 40 MHz. Dit is noodzakelijk in verband met het feit dat hoge modulatiefrequenties moeten worden overgedragen. De reikwijdte van een televisiezender is dus practisch beperkt tot de afstand van optisch zicht, welke afstand groter is naarmate de antenne hoger wordt geplaatst.
Voor speciale doeleinden, bijv. radar, worden zenders gebruikt die een buitengewoon groot vermogen kunnen leveren (bijv. 1000 kW). Dit vermogen wordt telkens in zeer korte impulsen uitgezonden (bijv. gedurende 1 microseconde). De impulsen volgen elkaar dan op met tussenpozen van bijv. 1 milliseconde. Ook voor de overdracht van telefoongesprekken kan een dergelijke impulsmodulatie worden gebruikt. De hier bedoelde zenders werken steeds bij zeer hoge frequenties en zijn geheel anders opgebouwd dan de hierboven beschreven zenders voor lagere frequenties. Als oscillator wordt hierin meestal gebruik gemaakt van magnetrons of andere speciale buizen, waarvan wij hier nog de zgn. snelheidsmodulatiebuizen of klystrons willen noemen.
Als koppelelementen tussen de verschillende zendertrappen en tussen de zender en de antenne kan bij deze hoge frequenties niet meer van normale leidingen worden gebruik gemaakt. Men past hier vaak zgn. golfpijpen (Engels: wave guides) toe, d.z. pijpen met wanden uit een geleidend materiaal, waarbinnen zich electromagnetische golven kunnen voortplanten.
J. M. VAN HOFWEEGEN
Lit.: C. Rens en H. Rens, Handb. d. Radiotechniek, dl 4 (1952); J. Hagenaar en J. Roorda, Amateurzenders, 2de dr. (1952).
