En ljusbågsomvandlare är en enhet som tar emot elektrisk energi och genererar hörbar eller radiofrekvent energi. Den använder sig av en elektrisk ljusbåge mellan två ledare som är en del av en elektrisk krets, och kräver en initial hög spänning för att generera ljusbågen och en jämn ström för att upprätthålla ljusbågen. Den genererade bågen innehåller ett brett spektrum av frekvenser och kan ställas in till en specifik frekvens med hjälp av en elektriskt avstämd krets. Den kallas också för Poulsen-bågen efter sin uppfinnare, och även känd som en bågsändare.
Den elektriska ljusbågen består av högjoniserade högtemperaturjoner som passerar genom en gas som luft, som mestadels är inert kväve. Det tar cirka 70,000 1 volt (V) att båga över ett 2.54-tums (XNUMX cm) gap. När ljusbågen väl har startat och det finns en temperaturuppbyggnad vid ledarnas ändar, uppstår en ihållande ljusbåge. Hänsyn behövs för att säkerställa att ledarnas ändar inte smälts eftersom temperaturen på dessa ändar kan nå smälttemperaturen för ledande metaller, såsom koppar.
Radiofrekvensväxelström (AC) genererades först med hjälp av en ljusbåge och en resonanskrets. Genereringen av radiofrekvens från en ljusbågsomvandlare är beroende av närvaron av bågen hos en avstämd krets över bågen. Denna avstämda krets är en ledare med både induktiva och kapacitiva egenskaper, som är fördelade och resulterar i en parallell resonansfrekvens där de reaktiva egenskaperna upphäver varandra, vilket orsakar en kraftig minskning av nettoströmmen genom den avstämda kretsen. Resultatet i parallellt resonanstillstånd är ett tillstånd som till synes frånkopplat från ljusbågen vid en viss frekvens. Den enda bågenergin som kan finnas för en ljusbågsomvandlare är energin vid den avstämda kretsens parallellresonansfrekvens.
Den resonans- eller avstämda kretsen i radiofrekvensområdet är vanligtvis mindre än ett enda varv av tråd med en diameter på cirka 12 tum (30.5 cm). Denna tråd blir en slingantenn, som har fördelade kapacitiva och induktiva egenskaper. En högre utgångsfrekvens kräver en mindre slingdiameter, medan en lägre utgångsfrekvens kräver en större slingdiameter. Medan de kapacitiva egenskaperna åstadkommes av bildandet av kapacitans på grund av närheten av två ledare åtskilda av en isolator som kan ta emot en betydande mängd elektrisk fältintensitet, åstadkommes de induktiva egenskaperna av uppbyggnaden av magnetfält runt en ledare som tenderar att motverka ytterligare förändring av strömmen som flyter genom ledaren. I tidig trådlös kommunikation var en likströmsförsörjning (DC) med en ljusbågsomvandlare den enda tillgängliga radiosändaren.