Saatja

Elektroonikas ja telekommunikatsioonis on saatja või raadiosaatja elektronseadis, mis antenni abil tekitab raadiolaineid. Saatja tekitab raadiosagedusliku vahelduvvoolu või -pinge, mis rakendatuna antennile kiirgab teda ümbritsevasse ruumi vastava sagedusega raadiolaineid.

Kommertsliku FM-ringhäälingu saatja. See saadab sagedusel 101.9 MHz 48 kW kiirgusvõimsusega

Raadiosaatjaid kasutatakse raadioside realiseerimiseks. Lisaks ringhäälingule kasutatakse raadiosaatjaid sidetehnika elektroonikaseadmetes, näiteks mobiiltelefonides, käsiraadiojaamades (walkie-talkie), traadita kohtvõrkudes, Bluetooth-seadmetes, garaažiuste ja väravate avamise seadmetes, kahepoolses sides lennukites, laevades ja kosmoseaparaatides, aga ka radarites ja raadiomajakates.

Terminit "saatja" kasutatakse ainult sides ja raadiolokatsioonis kasutusel olevate ja raadiolaineid tekitavate seadmete puhul. Soojendamiseks kasutatavaid raadiolainete tekitamise seadmeid, nagu seda on mikrolaineahjud ja diatermoteraapia seadmed, ei nimetata tavaliselt saatjateks, kuigi nende tööpõhimõte on sama.

Üldiselt mõistetakse saatja all tihti ringhäälingusaatjaid, nagu seda on FM-raadiojaamade saatjad või telekanalite saatjad. Sel juhul lisatakse saatja mõiste alla peale saatja seadmestiku ja antenni veel ka saatejaama hoone kui nende jaoks vajalik ehitis.

Saatja all mõistetakse üldiselt kõiki andmeid või mõõtmistulemusi edastatavaid seadmeid, nagu seda on näiteks protsesside juhtimise süsteemides ja telemeetrias kasutatavad seadmed anduritelt lähtuvate andmete või mõõtesignaalide saatmiseks süsteemi teistesse kaugemal asuvatesse osadesse, tavaliselt juhtimisseadmesse. Tavaliselt kasutatakse sel juhul pigem juhtmeid (elektrilisi või optilisi kaableid) kui vähem kindlat raadiosidet.

Kirjeldus

Raadiosaatja võib olla eraldi seade või elektriahel seadme sees. Saatja ja vastuvõtja võivad olla kombineeritud transiivriks. Enamiku saatjate eesmärgiks on informatsiooni raadio teel teatud vahemaa taha edastamine. Informatsioon jõuab saatjasse elektrisignaalina, näiteks helisignaal mikrofonist, videosignaal kaamerast või traadita side võrkudes digitaalsignaal arvutist. Saatja kombineerib informatsioonisignaali raadiosagedusliku signaaliga, mida nimetatakse kandevsignaaliks (kandevsageduseks) ning mis on kasutatav raadiolainete tekitamiseks. Seda kombineerimise protsessi nimetatakse moduleerimiseks. Informatsiooni saab kandevsignaalile lisada mitmel viisil eri tüüpi saatjates. Amplituudmodulatsiooni (AM) korral lisatakse informatsioon raadiosignaalile tema amplituudi muutmise teel. Sagedusmodulatsioonis (FM) muudetakse vähesel määral kandevsignaali sagedust. Lisaks neile kahele on muidki moduleerimistehnikaid, näiteks digitaalsete signaalide puhul laialdaselt kasutatavad sagedusmanipulatsioon (FSK) ja faasimodulatsioon (täpsemalt kvadratuurne AM ehk QAM).

Antenn võib olla saatja korpuse sees või kinnitatud korpuse välisküljele nagu mobiiltelefonides, raadiotelefonides ja muudes kandeseadmetes. Võimsamate saatjate puhul asub antenn hoone katusel või eraldi torni otsas. Sel juhul on saatja ja antenn omavahel ühendatud ülekandeliiniga.

Õiguslikud piirangud

Enamikus maailma riikides on raadiosaatjate kasutus rangelt seadustega reguleeritud, et vähendada potentsiaalselt ohtlikku raadiokiirgust ja raadiohäireid. Kõik saatjad peavad olema valitsuse poolt litsentsitud mõnda litsentsiklassi, näiteks ringhäälingu- või amatöörsaatja. Saatjad tohivad kasutada ainult kindlaid ettenähtud sagedusi ja võimsusi.

Mõnel juhul, näiteks amatöörraadioside puhul, omistatakse igale saatjale unikaalne kutsung, mis koosneb unikaalsest numbrite ja tähtede jadast, mida peab kasutama sidesuhtlusel enese identifitseerimiseks.

Madalatel võimsustel lühikeste vahemaade taha tohib erandlikult ka ilma litsentsita saata, näiteks mobiiltelefonidega, juhtmeta mikrofonidega, Wi-Fi- ja Bluetooth-seadmetega jne. Kuigi neid võib kasutada ilma litsentsita, peavad need seadmed ikkagi läbima nõutud tüübitestid enne müügikõlblikuks kuulutamist.

Tööpõhimõte

Raadiosaatja on elektroonikalülitus, mis muudab akust või elektrivõrgust pärit elektrienergiat raadiosageduslikuks vahelduvvooluks. Kiirelt suunda muutev vool, millele on lisatud vajalik informatsioon, kiirgub elektrijuhilt (antennilt) elektromagnetilise kiirgusena. Kui lained kohtuvad raadiovastuvõtja antenniga, tekitavad need sarnase (kuid väiksema võimsusega) kõrgsagedusliku voolu. Vastuvõtja eraldab vastu võetud signaalist informatsiooni. Praktiline raadiosaatja koosneb tavaliselt järgmistest osadest:

• Toiteplokk, mis muudab toitepinge saatja jaoks sobivaks.
• Raadiosageduslikku signaali tekitav ostsillaator. Tavaliselt tekitab see konstantse amplituudiga siinussignaali, mida sageli nimetatakse kandevlaineks või kandevsignaaliks, sest see (moduleerituna) kannab informatsiooni ruumi. Enamikus tänapäevastest saatjatest kasutatakse kristallostsillaatorit, kus sagedus on suure täpsusega määratud kvartskristalli väga stabiilsete elektromehaaniliste omavõnkumiste poolt.
• Moduleeriv skeem, mis lisab informatsiooni ostsillaatori tekitatud kandevsignaalile. See saavutatakse kandevsignaali mõne osa muutmisega. Saatjasse tuleb helikandev informatsioon audiosignaalina, videona või digitaalkujul (kahendsüsteemis).
• Raadiolainete leviala suurendav ja raadiosignaali võimsust kasvatav elektrooniline võimendi.
• Saatja ja antenni näivtakistust sobitav ahel, et võimsuse ülekanne oleks võimalikult suure kasuteguriga. Kui näivtakistused ei võrdu, siis tekib seisulaine. Selle tulemusena peegeldub osa võimsusest tagasi võimendisse, raisates energiat ja mõnikord saatjat kahjustades.

Kõrgema sagedusega saatjates, ultrakõrgsagedus- ja mikrolainealas pole võimalik stabiilseid ostsillaatoreid valmistada. Nende sageduste juures kasutatakse madalama sagedusega ostsillaatoreid, mille väljund korrutatakse sageduskordistiga, et saada vajalik sagedus.

Vaata ka

• Kesklainesaatja
• Käsiraadiojaam
• Raadiovastuvõtja
• Tarkvaraline raadio
• Transponder

Viited