Relazione tecnica di I0JX

Rapporto Tecnico
Sperimentazione Radioamatoriale
della Banda dei 70 MHz
- Aspettative, Modalità e Risultati Periodo: 12 Luglio / 15 Settembre 2007
Collegamenti Effettuati
Ricezioni del Radiofaro I0JX/B
LiveMUF © Dave Edwards, G7RAU
Preparato, con il contributo di radioamatori italiani,
dall’Ing. Antonio Vernucci,
radioamatore con nominativo di chiamata I0JX
ed esperto di comunicazioni spaziali
Approvato dal Prof. Piero Tognolatti,
radioamatore con nominativo di chiamata I0KPT,
ordinario del Raggruppamento Campi
Elettromagnetici dell’Università dell’Aquila,
docente del corso di Radiopropagazione e
direttore del Dipartimento di Ingegneria Elettrica e dell’Informazione
20 Settembre 2007
2
INDICE
LISTA DELLE ABBREVIAZIONI
Pag. 3
PREMESSA
Pag. 4
1 LA BANDA DEI 70 MHZ
1.1 Utilizzi Professionali ed Utilizzi Radioamatoriali
1.2 Ma Perché Sperimentare Proprio i 70 MHz?
1.3 Caratterizzazione della Banda dei 70 MHz
1.3.1 Collocazione nello Spettro e Principali Modi Propagativi
1.3.2 Aspettative
Pag. 6
Pag. 6
Pag. 8
Pag. 11
Pag. 11
Pag. 15
2 GLI IMPIEGHI RADIOAMATORIALI DELLA BANDA
2.1 Le Allocazioni di Spettro
2.2 Le Modalità d’Impiego
2.2.1 I Modi di Trasmissione
2.2.2 Gli Apparati
2.2.3 Le Antenne
2.2.4 I Radiofari
Pag. 17
Pag. 17
Pag. 19
Pag. 19
Pag. 20
Pag. 23
Pag. 26
3 LA CAMPAGNA SPERIMENTALE
3.1 La Valenza della Sperimentazione
3.2 Le Risorse e le Modalità Esecutive
3.2.1 Le Stazioni
3.2.2 Il Radiofaro Bi-banda I0JX/B
3.2.3 Il Cluster Radioamatoriale
3.3 I Risultati Conseguiti
3.3.1 Generalità
3.3.2 Sintesi dei Collegamenti Effettuati
3.3.3 Esame dei Modi Propagativi
3.3.3.1 Generalità
3.3.3.2 Collegamenti in E-sporadico Singolo Salto
3.3.3.3 Collegamenti in E-sporadico Salto Multiplo
3.3.3.4 Collegamenti in Meteor Scatter
3.3.3.5 Collegamenti Troposferici
3.3.3.6 Collegamenti in F2
3.3.3.7 Collegamenti in Transequatoriale
3.3.4 Il Contesto Interferenziale
3.4 Le Prospettive Future
Pag. 31
Pag. 31
Pag. 36
Pag. 36
Pag. 38
Pag. 40
Pag. 44
Pag. 44
Pag. 44
Pag. 47
Pag. 47
Pag. 49
Pag. 50
Pag. 51
Pag. 52
Pag. 53
Pag. 53
Pag. 54
Pag. 56
4 CONCLUSIONI
Pag. 59
Allegato 1 - Parere Ministeriale
Allegato 2 - Richiesta della Sperimentazione Radioamatoriale in Banda 70
MHz
3
LISTA DELLE ABBREVIAZIONI
A:
BBC:
CW:
dB:
EBU:
EHF:
EIRP:
EME:
FM:
FSK:
GHz:
HF:
HSCW:
Hz:
IARU:
ITU:
kHz:
MF:
MGRS:
MHz:
MUF:
mW:
Ohm:
OIRT:
PC:
PMR:
RF:
SHF:
TV:
UHF:
UTC:
V:
VHF:
W:
WAP:
Ampère (unità di misura della corrente elettrica)
British Broadcasting Corporation
Emissione telegrafica
Rapporto tra numeri espresso in scala logaritmica
European Broadcasting Union
Onde extra corte (30 GHz - 300 GHz)
Potenza equivalente emessa da un radiatore isotropico
Collegamenti tramite riflessione sulla Luna
Modulazione di frequenza
Modulazione a spostamento di frequenza
Miliardi di Hz
Onde corte
Telegrafia ad alta velocità
Hertz (unità di misura della frequenza)
International Amateur Radio Union
International Telecommunications Union
Migliaia di Hz
Onde medie
Military Grid Reference System
Milioni di Hz
Massima frequenza utilizzabile
Millesimi di W
Unità di misura della resistenza elettrica
International Radio and Television Organisation
Calcolatore personale
Servizio radiomobile privato
Radiofrequenza
Onde super corte (3 GHz – 30 GHz)
Televisione
Onde ultra corte (300 MHz - 3 GHz)
Tempo Coordinato Universale
Volt (unità di misura della tensione)
Onde cortissime (30 MHz - 300 MHz)
Watt (unità di misura della potenza)
Accesso ad Internet semplificato per terminali mobili
4
PREMESSA
Il presente rapporto riguarda le attività svolte in banda 70 MHz (4 metri) da un
rilevante numero (75) di radioamatori italiani nel periodo 12 Luglio - 15 Settembre 2007.
Le attività sono iniziate con il rilascio dell’autorizzazione Ministeriale all’uso della banda,
intesa a consentirne la sperimentazione ed a quindi raccogliere dati utili per meglio
comprendere e caratterizzare i fenomeni di propagazione che la governano.
Si ricorda come l’autorizzazione sia stata conseguente al parere favorevole (vedi
Allegato 1) espresso il 6 Luglio 2007 dal Ministero delle Comunicazioni, a valle della
concessione di tre frequenze in banda 70 MHz da parte del Ministero della Difesa.
Detto parere favorevole faceva a sua volta seguito alla richiesta (vedi Allegato 2)
inoltrata dal Dr. Luca Ferrara (IK0YYY) in nome e per conto di alcuni radioamatori, nella
quale si dichiarava interesse per una possibile sperimentazione - anche se limitata nel
tempo - da portare avanti con il coordinamento tecnico del Prof. Piero Tognolatti (I0KPT),
ordinario del Raggruppamento Campi Elettromagnetici dell’Università del’Aquila e
direttore del Dipartimento di Ingegneria Elettrica e dell’Informazione.
I parametri tecnici stabiliti dal Ministero sono:
•
•
•
•
•
•
Frequenze:
- 70,100 MHz;
- 70,200 MHz;
- 70,300 MHz.
Larghezza di banda: 25 kHz.
Modi operativi: tutti quelli compatibili con la larghezza di banda consentita.
Antenne: omnidirezionali e direttive.
Potenza effettivamente radiata (EIRP): non superiore a 25 W.
Area operativa: l’intero territorio nazionale, ad eccezione di una fascia larga 30 km dai
confini di Austria, Francia e Svizzera.
Come naturale seguito all’originaria richiesta, e tenendo anche conto
dell’orientamento compartecipativo che chiaramente traspare dall’autorizzazione
Ministeriale, si è ritenuto doveroso dare pubblica visibilità dei risultati sinora ottenuti, come
pure dell’impegno profuso dai radioamatori nell’utilizzo della banda.
In tale chiave, il presente rapporto illustra e circostanzia quanto effettuato dai
numerosi radioamatori che si sono cimentati nella sperimentazione dei 70 MHz. Ci si è qui
soffermati principalmente sugli aspetti tecnico-operativi, senza indugiare sulle questioni di
carattere teorico-scientifico che sono ampiamente trattate nella letteratura tecnica alla quale
si rimanda chi desideri approfondire delle tematiche particolari.
Il rapporto è infatti primariamente rivolto a chi, pur se ben a conoscenza delle attività
svolte dai radioamatori, non ne abbia un coinvolgimento diretto. Pertanto non si addentra in
dettagli che risulterebbero di immediata comprensione solo per chi al mondo
radioamatoriale partecipi attivamente.
Come meglio precisato al Cap. 4, pur se l’autorizzazione all’uso della banda rimarrà
in vigore per tutto l’anno 2007, si è preferito documentare tempestivamente le attività
5
svolte nel periodo che riveste di gran lunga maggior significatività dal punto di vista
sperimentale, ovvero fino a metà Settembre.
Quanto qui riportato è largamente basato su dati desunti dal Cluster radioamatoriale,
un sistema informativo in tempo reale - di libero accesso - le cui caratteristiche sono
descritte al Par. 3.2.3. Ulteriori informazioni sono peraltro direttamente giunte da quei
radioamatori che hanno reso noti i dati dei collegamenti e degli ascolti da loro effettuati
come pure le apparecchiature utilizzate, raccogliendo così l’invito formulato nella pagina
web pubblica http://www.space.it/70mhz appositamente messa in piedi per propagandare
l’iniziativa.
-o-
6
1 LA BANDA DEI 70 MHZ
1.1 Utilizzi Professionali ed Utilizzi Radioamatoriali
Si premette come con il termine “banda radioamatoriale dei 70 MHz” (o “banda
radioamatoriale dei 4 metri”) si faccia qui specificatamente riferimento al segmento
70 MHz - 70,5 MHz, che in molti paesi è stato assegnato in maniera stabile ai radioamatori
(vedi Par. 2.1). Ciò non toglie che quanto qui nel seguito riportato possa considerarsi in
massima parte anche valido per segmenti di banda vicini, come il 73 MHz - 78 MHz che
viene impiegato da utilizzatori “istituzionali”, quali Pubblica Sicurezza e Vigili del Fuoco.
Chi di queste frequenze ne faccia un uso professionale generalmente non coglie, nel
corso dell’impiego operativo, delle specificità che possano essere ricondotte alla particolare
banda impiegata. In altre parole i servizi operanti nella regione spettrale denominata “VHF
bassa” (ovvero 30 MHz - 150 MHz, all’interno della quale si collocano quindi i 70 MHz)
vengono fruiti con modalità sostanzialmente non diverse da quelle che caratterizzano le
frequenze più elevate (“VHF alta” od UHF). D’altra parte nel contesto professionale si ha
in tutti i casi a che fare con comunicazioni a breve / media distanza (qualche decina di km
al massimo, o più se tramite ponti ripetitori), realizzate tramite collegamenti radio a portata
(quasi) ottica che non soffrono di significative variazioni giornaliere o stagionali, dato che
la propagazione dei segnali è, per quei collegamenti, molto poco legata a fattori esterni che
possano subire cambiamenti.
Le uniche particolarità - percepibili dall’utente - delle frequenze in VHF bassa sono
da una parte la necessità di impiegare antenne piuttosto ingombranti (specie nell’uso
mobile) rispetto a quelle con cui si possono realizzare collegamenti sostanzialmente
equivalenti in banda UHF, e dall’altra il manifestarsi di interferenze occasionali da parte di
servizi stranieri, specie nei periodi estivi, principalmente dovuti a fenomeni propagazione a
lunga distanza comunemente definita “sporadica”. Tra l’altro proprio questi due sono i
motivi principali che spingono verso la dismissione della banda dei 73 MHz - 78 MHz per
gli usi istituzionali.
Passando ora al caso dei radioamatori, l’impiego che questi intendono fare della
banda dei 70 MHz è similare a quello che essi già fanno delle altre bande loro assegnate in
VHF bassa, ovvero i 50 MHz ed i 144 MHz, ed è quindi sostanzialmente diverso da quello
di tipo professionale. Infatti:
•
•
per la nutrita schiera di radioamatori interessati alla sperimentazione, e non già alla
comunicazione fine a sè stessa, il collegamento in portata (quasi) ottica ha generalmente
scarso interesse. Questo verrà magari sfruttato per scambiare osservazioni tecniche con
i colleghi locali o per effettuare prove della funzionalità degli apparati, ma non
costituisce certamente l’oggetto primario della sperimentazione;
i radioamatori hanno invece interesse a ricevere segnali che giungano da grandi
distanze, tramite molteplici e complessi meccanismi di propagazione, principalmente:
- per riflessione sui vari strati della Ionosfera (“propagazione Ionosferica”);
- o legati a fenomeni che si manifestano nella Troposfera (“propagazione
Troposferica”);
7
-
•
o conseguenti alla ionizzazione dell’alta Atmosfera causata dal passaggio di
migliaia di piccole particelle dette anche “meteore”. Si parla in questo caso di
“propagazione Meteor Scatter”.
Si tratta degli stessi meccanismi propagativi che, per i servizi istituzionali, sono invece
causa di occasionali interferenze;
va peraltro rilevato come - in VHF bassa - la propagazione Ionosferica, talvolta
consenta ai radioamatori di effettuare collegamenti a grandissima distanza (anche
10.000 km od oltre) pur se spesso con segnali bassi, talvolta al limite dell’intelligibilità.
Queste situazioni, molto ambite per i radioamatori, non vengono spesso neanche colte
dagli utilizzatori istituzionali, in quanto i livelli di interferenza loro causati sono
talmente bassi da non essere praticamente percepibili.
Si ribadisce nuovamente come si stia qui parlando di collegamenti in banda 70 MHz
(o più generalmente in bande che si collochino in VHF bassa), in quanto sulle frequenze
ancora più basse (bande HF, 3 MHz - 30 MHz) collegamenti a lunghissima distanza
possono essere agevolmente stabiliti dai radioamatori quasi in ogni momento, utilizzando
attrezzature anche non molto complesse.
Da quanto sopra detto emerge facilmente come i radioamatori, al fine di poter
sfruttare al meglio le opportunità propagative, debbano impiegare delle tecniche trasmissive
(vedi Par. 2.2.1) più efficienti di quelle (ad esempio la FM) che vengono tipicamente
utilizzate in campo professionale per collegamenti a portata (quasi) ottica.
Le tecniche radioamatoriali generalmente presentano delle occupazioni di banda
molto ridotte (che vanno da circa 100 Hz a 2.400 Hz). Da ciò discende il fatto che le
frequenze autorizzate dal Ministero in banda 70 MHz non vengano impiegate dai
radioamatori come tre canali di comunicazione larghi 25 kHz (come normalmente
avverrebbe se si trattasse invece di collegamenti a carattere professionale). Infatti i
radioamatori preferiscono sfruttare le risorse loro concesse come se fosse stata loro
assegnata una banda complessivamente pari a 75 kHz (anche se frammentata in tre
blocchi). Agendo in tal modo diventa possibile ospitare simultaneamente, all’interno della
banda disponibile, un numero significativo di comunicazioni a banda stretta (anche di tipo
eterogeneo), e non quindi solo tre.
-o-
8
1.2 Ma Perché Sperimentare Proprio i 70 MHz?
La domanda sorge spontanea. I principali motivi sono così riassumersi:
•
•
•
•
•
•
i 70 MHz cadono, come già detto, nella cosiddetta regione “VHF bassa” (che si estende
fino a circa 150 MHz, mentre l’intera VHF giunge fino a 300 MHz), regione che è
ritenuta - da una gran parte dei radioamatori - la più interessante per i fenomeni di
propagazione che ivi si manifestano. In anticipazione di quanto nel seguito precisato al
riguardo, si cita il fatto di come al di sopra dei (circa) 150 MHz non si verifichino più
fenomeni di riflessione sulla Ionosfera, ma solo propagazione Troposferica o per
Meteor Scatter;
come precedentemente accennato, i radioamatori già dispongono di due bande in VHF
bassa, ovvero quella dei 50 MHz (6 metri) e quella dei 144 MHz (2 metri), le quali si
collocano quasi agli estremi di detta porzione delle VHF. Essi pertanto conoscono
ormai bene i fenomeni di propagazione Ionosferica che interessano i 50 MHz e quali di
essi rimangano attivi anche in 144 MHz, anche se con minore intensità e maggiore
casualità in dipendenza della più elevata frequenza. Ma non hanno però avuto modo di
verificare come detti modi propagativi si caratterizzino all’aumentare della frequenza,
dato che la loro esperienza è limitata ai due estremi della VHF bassa;
in particolare, l’interesse per frequenze dell’ordine dei 70 MHz è anche legato al fatto
che, in questa parte dello spettro, possa cadere l’ “ultima frontiera” per alcune modalità
propagative Ionosferiche (ad es. per la riflessione su strato F2 e per quella su strato
E-sporadico multi-salto), che interessano i 50 MHz, ma che per certo non sussistono in
144 MHz. Forte è anche l’interesse per l’atteso insorgere di modi di propagazione
combinati, ad esempio riflessioni su strato E che si abbinino a riflessioni su strato F2;
va anche rimarcato come la propagazione Transequatoriale (vedi Par. 1.3.1), che si
ritiene sussistere in banda 70 MHz - e che sarebbe anche sfruttabile in pratica dato che
in Sud Africa e Namibia la banda è assegnata ai radioamatori -, non sia sta mai finora
sperimentata. Infatti, durante l’ultimo periodo di elevata attività solare (quando cioè la
propagazione Transequatoriale si instaura), non vi erano paesi europei tra quelli che
concedono l’uso dei 70 MHz ai radioamatori che si trovassero ad una latitudine
sufficientemente bassa (orientativamente sotto i 45 gradi) da poter sfruttare la
propagazione Transequatoriale. L’Italia è invece ampiamente servita da detto modo
propagativo;
volendo sperimentare frequenze che si trovino in posizione intermedia tra i 50 MHz ed i
144 MHz è comunque giocoforza utilizzare una banda che sia disponibile anche ai
radioamatori di un certo numero di paesi esteri, altrimenti non sarebbe ovviamente
possibile mettere in piedi alcun collegamento radioamatoriale a lunga distanza. Da
quest’ultima considerazione discende la particolare scelta del già citato segmento
70 MHz - 70,5 MHz, nel quale ricadono praticamente tutte le assegnazioni
radioamatoriali in essere;
mentre per tutte le bande radioamatoriali tradizionali (HF, 144 MHz, 430 MHz) esiste
ormai un’ampia offerta commerciale di apparati ed antenne, ciò non si applica alla
banda dei 70 MHz. Infatti, pur essendo ormai non affatto trascurabile il numero dei
paesi in cui detta banda è assegnata ai radioamatori, evidentemente allo stato attuale il
“giro d’affari” deve essere stato valutato dai manufatturieri ancora non tale da
giustificare produzioni di massa (la cosa potrebbe però cominciare a cambiare se la
banda venisse rilasciata in maniera stabile ai radioamatori di un paese importante quale
9
l’Italia). Ciò implica la necessità di autocostruire apparati ed antenne, o quanto meno di
adattare prodotti originariamente concepiti per altre bande di frequenza. Pertanto, con
l’utilizzo dei 70 MHz, al già citato interesse per i fenomeni di propagazione che si
verificano in quella banda si viene ad aggiungere quello legato alla costruzione ed alla
sperimentazione di impianti rice-trasmittenti.
Ad ulteriore giustificazione del forte e crescente interesse che numerosissimi
radioamatori nutrono per le bande in VHF bassa (a cui sui ripete nuovamente appartengono
i 70 MHz), si aggiunge quanto segue:
•
•
i segmenti di banda allocati ai radioamatori su frequenze inferiori alla VHF bassa (cioè
in HF, tra 3,5 MHz e 29,7 MHz, tuttora largamente sfruttati per collegamenti a
grandissima distanza) rivestono forse oggi un interesse minore che nel passato anche
per il fatto che, grazie ai miglioramenti tecnologici ed agli aumentati standards di vita
delle popolazioni, collegamenti una volta considerati arditi sono diventati ormai
abbastanza comuni. Pesa anche il fatto che le antenne necessarie per operare in HF sono
di grosse dimensioni, e ciò si scontra con il forte e generalizzato aumento
dell’attenzione per i canoni estetici (oltre ai timori per i presunti effetti dei campi sulla
salute);
per contro le allocazioni radioamatoriali su frequenze superiori alla VHF bassa (ovvero
in UHF e SHF - quindi 432 MHz, 1.296 MHz e superiori), pur certamente rivestendo un
indubbio interesse nei riguardi della sperimentazione tecnologica - ed anche per la
possibilità di ottenere elevati guadagni d’antenna mediante strutture di dimensioni
abbastanza contenute (fatto importante, ad esempio, per il collegamenti EME con
riflessione sulla Luna) -, non presentano invece interesse dal punto di vista della
propagazione Ionosferica, la quale non interessa quelle bande. Peraltro si riscontrano
fenomeni di propagazione Troposferica e per Meteor Scatter i quali però, a parte casi
eccezionali, non consentono collegamenti a distanze così elevate come quelle possibiili
con la propagazione Ionosferica.
Fino agli anni 80, l’unica possibilità che i radioamatori italiani avevano di effettuare
collegamenti in VHF bassa era quella di utilizzare la banda dei 144 MHz (2 metri), che si
caratterizza nel periodo estivo, oltre che con le usuali aperture Troposferiche e per Meteor
Scatter, anche con occasionali eventi - tipicamente di breve durata - di riflessione sullo
strato Ionosferico E, che si presenta in maniera estremamente saltuaria (strato
“E-sporadico”). Si realizzano così, in banda 144 MHz, collegamenti a lunga distanza anche
ben oltre i 2.000 km. Negli anni di massima attività solare (che presenta un picco ogni
undici anni) per qualche radioamatore fu addirittura possibile effettuare in 144 MHz - ma
parliamo qui di episodi veramente isolati - dei collegamenti in propagazione
Transequatoriale tra Italia e Namibia.
Fu solo con il rilascio della banda dei 50 MHz (6 metri), avvenuto nel 1990 grazie
alla concessione del Ministero delle Comunicazioni in coordinamento con il Ministero della
Difesa, che i radioamatori cominciarono ad apprezzare, oltre alla propagazione in
E-sporadico che in 50 MHz si manifesta in maniera molto più intensa e duratura che in 144
MHz, anche gli altri modi propagativi di cui le bande in VHF bassa godono.
In un periodo in cui si registrava un elevatissima attività solare (1990-1991, come poi
anche successivamente nel 2000-2002) furono realizzati dei collegamenti radioamatoriali
inaspettati, quali quelli (tramite riflessione su strato Ionosferico F2) con le isole del Pacifico
10
o con il Giappone “via lunga”, cioè puntando l’antenna verso il Sud America, o quelli
- forti e stabili - con il Sud Africa (tramite propagazione Transequatoriale).
Ci si rese anche conto delle forti potenzialità del modo propagativo E-sporadico
multi-salto, che permette anch’esso di effettuare, anche se solo in ben determinati periodi
estivi e con EIRP elevati, collegamenti a grandissima distanza (ad es. California o
Giappone, su distanze fino a 10.000 km). Detto modo presenta il grande vantaggio di essere
praticamente indipendente dall’attività solare e di presentarsi quindi regolarmente su base
annuale (anche se non sempre con lo stesso livello di efficacia).
Allo stato attuale la banda radioamatoriale dei 50 MHz conta su di un significativo
numero di utilizzatori, che andrà presumibilmente ancora crescendo man mano che ci si
avvicinerà al prossimo picco del ciclo di attività solare (previsto intorno all’anno 2012).
Riassumendo, i numerosi modi propagativi che caratterizzano la banda dei 50 MHz
sono in massima parte scorrelati tra di loro, intervengono in maniera differente nei vari
periodi dell’anno, ed sono alcuni anche legati al livello dell’attività solare che ha un ciclo
undecennale (e che nell’anno 2007 si è attestata sui valori minimi). Caratteristica comune a
tutti questi modi propagativi è da una parte la scarsa prevedibilità del momento preciso
della loro insorgenza e dall’altra la loro tipicamente breve durata temporale. Ciò fa sì che,
per poter bene sfruttare le occasioni che la banda offre, occorre grande dedizione e forte
impegno di tempo.
Un significativo aiuto a tal proposito viene fornito da:
•
•
un sistema informativo denominato Cluster (vedi Par. 3.2.3), tramite il quale i
radioamatori possono venire a conoscenza, in tempo reale, dei collegamenti radio che
siano al momento in atto nelle varie bande di frequenza. Chiaramente dovrà esser cura
del radioamatore impegnato in un collegamento di segnalarlo al Cluster, a tutto
vantaggio dei colleghi. Accedere al Cluster è possibile anche tramite la rete Packet che
i radioamatori hanno appositamente messo in piedi nelle bande VHF ed UHF, e più
recentemente anche tramite Internet;
un significativo numero di radiofari (beacons) installati nei vari paesi, i quali emettono
un segnale costante nel tempo e su frequenza nota (tipicamente una portante modulata,
in FSK a banda stretta, con un messaggio identificativo in codice Morse). I radiofari
permettono di determinare l’esistenza di condizioni propagazione con una certa area
geografica anche in assenza di radioamatori attivi in quel momento da quell’area, e
sono quindi di grandissimo ausilio per poter rivelare la sopravvenuta insorgenza di
modi propagativi che potrebbero altrimenti passare inosservati. Si segnala come, in
banda 50 MHz, siano operativi dal territorio italiano una decina di radiofari. Al
Par. 3.2.2 viene descritto l’unico radiofaro italiano bi-banda che opera su entrambi le
frequenze dei 50 MHz e dei 70 MHz.
Considerando che, come peraltro già accennato, all’altro estremo della VHF bassa
(ovvero sui 144 MHz - banda dei 2 metri) non moltissimo rimane della dovizia di modi
propagativi che sono invece presenti in banda 50 MHz, si conferma come la
sperimentazione dei 70 MHz possa dare utili indicazioni su come i vari modi attivi in 50
MHz si vadano modificando in funzione della frequenza.
-o-
11
1.3 Caratterizzazione della Banda dei 70 MHz
1.3.1 Collocazione nello Spettro e Principali Modi Propagativi
Al fine di meglio comprendere le motivazioni che hanno portato a prescegliere la
banda dei 70 MHz come oggetto della richiesta sperimentazione radioamatoriale, si
esamina qui come detta banda si collochi nel contesto dell’intero spettro di frequenze
utilizzabile per servizi di telecomunicazioni. Ciò in maniera semplice e senza pretesa di
rigore, rimandando alla letteratura del settore chi desideri approfondire le tematiche.
La Figura 1-1 mostra come, ai nostri fini, lo spettro possa essere grosso modo diviso
in tre grandi Regioni (indicate come 1, 2 e 3).
TIPO DI PROPAGAZIONE
ionosferica (strato E)
ionosferica (strato F2)
breve - media
10
distanza
grande
10
breve - media distanza
sporadica
20
150
50
distanza
150
grande distanza nord-sud
ionosferica transequatoriale
50
meteor scatter
50
troposferica
UTILIZZI PROFESSIONALI
25
collegamenti a grande
distanza per riflessione
40
collegamenti diretti a breve /
media distanza
1
2
3
30 MHz
MF, HF
150 MHz
VHF bassa
VHF alta, UHF, SHF, EHF
70 MHz
Figura 1-1 Spettro Radio
Nella figura sono indicati, per ciascuna delle tre Regioni, sia i tipici utilizzi di natura
professionali (ovvero non radioamatoriale) che i principali tipi di propagazione, tra i quali
non sono menzionate la propagazione in portata (quasi) ottica che è sempre presente a
qualunque frequenza, come pure le propagazioni di tipo particolare (ad es. quella aurorale
che si manifesta solo alle alte latitudini, non interessando normalmente l’Italia).
Le tre Regioni qui definite sono:
•
•
la Regione 1 che si estende fino a 30 MHz e che comprende quindi le cosidette “onde
corte” (HF, 3 MHz - 30 MHz) e le “onde medie” (MF, 300 kHz - 3 MHz), oltre alle
frequenze ancora più basse su cui qui si sorvola;
la Regione 2 che va da 30 MHz a 150 MHz e che comprende quindi la parte bassa delle
cosidette “onde metriche” (VHF, 30 - 300 MHz);
12
•
la Regione 3 che va dai 150 MHz in su, e che comprende quindi la rimanente parte delle
VHF e le cosiddette “onde centimetriche” (UHF, 300 MHz - 3 GHz) ed “onde
millimetriche” (SHF, 3 GHz - 30 GHz; EHF, 30 GHz - 300 GHz).
Consideriamo dapprima la Regione 3 (frequenza > 150 MHz), che è quella più
facilmente caratterizzabile dal punto di vista dei fenomeni di propagazione. Dalla
Figura 1-1 si evince facilmente come, in detta Regione, il tipo di utilizzo previsto si sposi
bene con i modi propagativi disponibili. Infatti, in presenza di utilizzi che normalmente
richiedono collegamenti diretti a breve / media distanza - tipicamente qualche decina di km
-, è positivo il fatto che non si attuino in questa Regione dei meccanismi importanti di
propagazione - al di là di quella di tipo (quasi) ottico - che potrebbero comportare
inaspettate ed indesiderabili interferenze. I radioamatori americani, i quali possono
utilizzare anche la banda dei 220 MHz, confermano come su quella frequenza non si siano
mai riscontrati dei fenomeni di propagazione Ionosferica. Gli unici fenomeni significativi
sono quindi quelli che si manifestano nella Troposfera, oltre a limitati eventi di Meteor
Scatter (vedi Par. 1.1). La propagazione Troposferica, che è particolarmente efficace sulle
tratte che attraversano il mare, è legata al gradiente di temperatura e di umidità nella parte
bassa della Troposfera. A differenza degli eventi Ionosferici, quelli Troposferici sono tanto
meglio sfruttabili quanto più elevate siano (rispetto al livello del mare) le postazioni dalle
quali si effettua il collegamento; inoltre essi tendono ad irrobustirsi all’aumentare della
frequenza. Questo tipo di propagazione, che occasionalmente permette alle onde di
viaggiare anche a grandissima distanza (perfino a qualche migliaia di km, come verificatosi
più volte sulla tratta California - Hawaii), può così causare delle temporanee ma usualmente
non gravissime interferenze ai servizi. Per quanto riguarda invece il fenomeno del Meteor
Scatter, questo rende possibili brevissimi collegamenti a distanze massime tipiche di
2.200 km (in funzione dell’altezza a cui esso si manifesta). La durata massima della
ionizzazione è tipicamente solo di qualche secondo, fatto che richiede l’utilizzo di tecniche
particolari di comunicazione (vedi Par. 2.2.1). Peraltro non sono rarissimi collegamenti di
durata superiore, grazie al concatenarsi temporale di più eventi, ed è in tal caso possibile
anche impiegare le tecniche di collegamento più tradizionali (quali la fonia). La
propagazione Meteor Scatter, sebbene quasi sempre presente, si dimostra particolarmente
efficace in ben determinati periodi dell’anno, specie in coincidenza del passaggio degli
sciami meteorici (tipicamente nei mesi di Agosto - le Perseidi - e Novembre - le Leonidi -)
e riguarda le frequenze a partire da qualche decina di MHz, perdendo generalmente
efficacia all’aumentare della frequenza, con un limite massimo di utilizzabilità pratica
probabilmente intorno ai 200 MHz - 300 MHz. Si segnala come detto modo propagativo
possa difficilmente causare interferenze significative ai sistemi di comunicazioni
professionali, in considerazione del basso livello del segnale riflesso e della occasionalità e
brevità dei fenomeni.
Passando ora a considerare la Regione 1 (frequenza < 30 MHz), va innanzitutto
rilevato come gli utilizzi tipici delle bande in essa comprese siano per comunicazioni a
media, grande o grandissima distanza, e richiedano quindi collegamenti che sfruttino delle
riflessioni per poter superare il limite imposto dalla naturale portata ottica delle onde.
Anche in questo caso si osserva quindi una buona rispondenza tra tipo di utilizzo ed i modi
di propagazione disponibili. Ciò principalmente grazie alla presenza degli strati Ionosferici
denominati E ed F2 (si omette per semplicità di citare qui gli altri strati Ionosferici che poca
rilevanza hanno in questa discussione), i quali sono in grado di riflettere i segnali a
13
virtualmente tutte le distanze d’interesse pratico. Mentre le distanze brevi (diciamo dai
100 km in su) sono servite da una singola riflessione (“salto”), quando si superi qualche
migliaia di km (e fino a 20.000 km, ovvero all’antipodo) i collegamenti avvengono tramite
più salti. Più precisamente, ma in maniera comunque estremamente semplificata:
•
•
•
lo strato E è quello che, trovandosi ad altezza più bassa (variabile da 90 a 160 km), può
provocare la riflessione - con singolo salto - a distanze che vanno da valori minimi
molto bassi (anche soli 100 - 200 km) fino a valori massimi di circa 2.500 km, più
comunemente intorno ai 1.600 km. Il livello di ionizzazione dello strato E è variabile
lungo la giornata (trattasi tipicamente di uno strato diurno) e con la stagione, e diventa
molto elevato d’estate quando se ne registra una forte variabilità temporale (“Esporadico”). Quanto più elevato è il livello di ionizzazione, tanto più alta è la frequenza
a cui la riflessione può avvenire e, a parità di frequenza, tanto più breve diventa la
distanza minima di riflessione (la quale è comunque fortemente influenzata dall’altezza
dello strato riflettente);
lo strato F2 si trova ad altezza più elevata (oltre i 200 km) ed il singolo salto può quindi
giungere a distanze dell’ordine dei 4.000 km. Lo strato F2 è il responsabile dei
collegamenti a grandissima distanza, fino all’antipodo ed oltre (non è peraltro raro
effettuare collegamenti nel cosidetto modo long path, secondo il quale per raggiungere
dall’Italia, ad esempio, il Giappone si compie il giro del mondo percorrendo la via
lunga tramite il Sud America). Il livello di ionizzazione dello strato F2, e quindi la
MUF, è fortemente influenzato dall’attività solare, che presenta un massimo ogni undici
anni (il prossimo massimo si verificherà negli anni 2011-2013). I periodi dell’anno
tipicamente migliori per la propagazione in F2 sono Ottobre-Dicembre e FebbraioAprile;
va infine menzionata la propagazione Transequatoriale che, per quanto noto, è una
particolare forma di F2 la quale interessa, ad ogni longitudine, due regioni (“bolle”) ben
delimitate dell’emisfero Nord e di quello Sud. Alla longitudine europea, la bolla Nord è
delimitata da Italia, Grecia e Spagna, mentre quella Sud copre Angola, Botswana,
Malawi, Namibia e la parte settentrionale del Sud Africa (Transvaal). I segnali sono
forti e costanti, e spesso caratterizzati da un tremolio della frequenza ricevuta che si
traduce nel cosidetto flutter della voce. Particolarità della propagazione
Transequatoriale è il fatto che la MUF risulta significativamente più elevata di quella
relativa al modo F2. Anche questa propagazione è fortemente influenzata dall’attività
solare.
Quanto riportato in Figura 1-1 relativamente alla Regione 1 riflette le considerazioni
sopra esposte.
Passando infine ad esaminare la Regione 2 (frequenza compresa tra 30 MHz e 150
MHz) - che poi coincide con la VHF bassa, che abbiamo già osservato essere la porzione di
spettro di maggiore interesse per moltissimi radioamatori - si osserva come, a fronte di
utilizzi praticamente identici a quelli della Regione 3 (ovvero basati su collegamenti diretti
a breve e media distanza), si manifestano qui, oltre alla onnipresente propagazione di tipo
(quasi) ottico, anche dei modi propagativi di tipo Ionosferico e Troposferico, oltre al
Meteor Scatter. Si tratta di modi certamente indesiderati per gli utenti professionali in
quanto questi possono talvolta consentire l’arrivo di segnali interferenti provenienti da aree
14
anche molto lontane, e che quindi, oltre a causare fastidi, possono anche provocare un certo
sconcerto tra gli operatori.
Sulla base della lunga esperienza che i radioamatori hanno conseguito nelle bande dei
50 MHz e dei 144 MHz, la situazione della Regione 2 può essere così riassunta:
•
•
•
•
•
•
strato E - singolo salto: la riflessione su strato E-sporadico avviene normalmente da
metà Maggio a fine Agosto di ogni anno. Il fenomeno, che è noto verificarsi in tutta la
Regione 2 fino a 150 MHz, permette collegamenti a distanze massime di 2.500 km.
All’aumentare della frequenza diminuiscono sia la probabilità delle aperture, che la
durata delle stesse, come pure l’estensione dell’area geografica interessata;
strato E - salto multiplo: è un fenomeno che si verifica particolarmente nel periodo
20 Giugno - 10 Luglio di ogni anno, e che porta la distanza del collegamento a valori
molto elevati, anche se sono generalmente richiesti dei forti valori di EIRP. Nella parte
più bassa della Regione 2 (50 MHz) sono stati realizzati collegamenti anche oltre i
10.000 km (tre salti sono abbastanza frequenti, quattro salti rari e cinque salti alquanto
eccezionali), mentre nella parte alta (144 MHz) non si ha notizia di collegamenti in
doppio salto. In banda 70 MHz si ha solo qualche prima conferma della possibilità di
sfruttare almeno due salti;
strato F2: in basso (sui 50 MHz) la propagazione in F2 è solo significativamente
presente nei quattro anni centrati sul picco dell’attività solare, con collegamenti a
grandissime distanze fino all’antipodo (circa 20.000 km). In alto invece (144 MHz) non
è stata mai riscontrata presenza di propagazione F2. Quanto questo modo sia
effettivamente sfruttabile in 70 MHz è ancora tutto da stabilire (sebbene pare che, lungo
i passati anni di elevata attività solare, qualche ascolto in F2 sia avvenuto);
Transequatoriale: in basso (sui 50 MHz) la propagazione Transquatoriale è molto
presente ed intensa nei periodi di alta attività solare, ovvero nei sette anni centrati
intorno al picco, con collegamenti stabili, forti e quasi giornalieri tra l’Italia e vari paesi
dell’Africa. In alto (144 MHz) è stato riscontrato, come già accennato, qualche
rarissimo caso di propagazione Transequatoriale tra Italia e Namibia, fatto che lascia
ben sperare per i 70 MHz;
propagazione Troposferica: opera in controtendenza con quella Ionosferica in quanto
tende a migliorare significativamente all’aumentare della frequenza. In basso (50 MHz)
infatti non si riscontrano le forti e durature aperture che si verificano invece in alto
(144 MHz);
propagazione per Meteor Scatter: oltre a quanto già detto per la Regione 3, si può qui
aggiungere che il fenomeno interessa l’intera Regione 2, però con una sensibile
diminuzione di efficacia all’aumentare della frequenza. Infatti i fenomeni riscontrati in
banda 144 MHz sono meno importanti di quelli osservati in 50 MHz. Il Meteor Scatter
è ritenuto essere fenomeno abbastanza ben sfruttabile in banda 70 MHz, come peraltro
la sperimentazione ha già dimostrato.
Tra tutti i modi sopra elencati quello che, in banda 70 MHz, ha certamente maggiore
rilevanza è la riflessione su strato E-sporadico - singolo salto, la cui efficacia è, come già
detto, di gran lunga superiore nel periodo metà Maggio - fine Agosto.
Tale conclusione è in linea con quanto mostrato in Figura 1-2 (relativa alla banda dei
50 MHz), nella quale è stato riportato il ritmo, mediato sugli ultimi nove anni, delle
15
segnalazioni di ricezione del radiofaro radioamatoriale I0JX/B (vedi Par. 3.2.2) operante sin
dal 1998. E’ evidente la forte predominanza di segnalazioni nel periodo Maggio - Agosto.
Ritmo delle Ricezioni del Radiofaro I0JX/B (50 MHz)
Valori Mediati sul Periodo 1998 - 2006
Numero Medio di Ricezioni
Giornaliere nel Mese
2,0
1,8
1,6
1,4
1,2
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Mese
Figura 1-2 Ritmo delle Segnalazioni di Ricezione
del Radiofaro I0JX/B in Banda 50 MHz
Come la propagazione in E-sporadico si caratterizzi in banda 70 MHz - ovvero la
concomitanza delle relative aperture con quelle in 50 MHz, l’estensione geografica delle
stesse e la possibilità di realizzare anche collegamenti a distanza relativamente bassa
(500 km) - fa chiaramente parte degli scopi della sperimentazione.
1.3.2 Aspettative
Scopo di questo breve paragrafo è quello di riassumere quanto già precedentemente
esposto in forma più sintetica ma anche più sistematica.
Allo scopo è stata redatta la Tabella 1-1, preparata sulla base dell’esperienza
conseguita nel corso di decenni di sperimentazione nelle due bande radioamatoriali in VHF
bassa, ovvero i 50 MHz ed i 144 MHz, ed anche della breve sperimentazione condotta nella
nuova banda dei 70 MHz, nel corso della quale è stato però solo possibile valutare una parte
dei potenziali modi propagativi, e per brevissimo tempo. Quanto riportato in tabella a
proposito dei 70 MHz deve essere quindi considerato principalmente come la sintesi di
quanto si possa prevedere per quella banda, estrapolando le conoscenze già conseguite
relativamente alle frequenze più basse ed a quelle più alte.
Stante la complessità dei fenomeni in gioco, i valori quantitativi riportati in tabella
vanno considerati come puramente indicativi.
-o-
16
Banda
Modalità di Realizzazione
del Collegamento
Propagazione Ionosferica
Strato F2
(fino a 20.000 km)
Propagazione Ionosferica
Transequatoriale
(fino a circa 10.000 km)
Propagazione Ionosferica
Strato E-sporadico
salto singolo (fino a 2.500 km)
Propagazione Ionosferica
Strato E-sporadico
salto multiplo (fino ad oltre 10.000 km)
Propagazione Ionosferica
Aurora (fino a 2.000 km)
Propagazione Troposferica
Propagazione jn Meteor Scatter
per ionizzazione delle meteore negli
strati alti dell’Atmosfera
(fino a 2.200 km)
Riflessione passiva
tramite Luna (EME)
Ritrasmissione attiva
tramite satellite
Ritrasmissione attiva
tramite ponti ripetitori
50 MHz (6 metri)
144 MHz (2 metri)
Presente per circa 4 anni
centrati su ogni periodo di
picco del ciclo (undecennale)
di attività solare. I
collegamenti sono spesso
erratici e di breve durata
Non se ne è mai verificata la
presenza
Presente per circa 7 anni
centrati su ogni periodo di
picco del ciclo (undecennale)
di attività solare. I
collegamenti avvengono tra
aree ben determinate (“bolle”)
dell’emisfero Nord e di quello
Sud, e sono tipicamente
duraturi con segnali forti
Presente in maniera frequente
ed intensa nel periodo metà
Maggio - fine Agosto di ogni
anno
E’ già stato dimostrato come
questa propagazione sia
possibile, ma in maniera molto
episodica e comunque solo al
picco del ciclo solare
Presente occasionalmente nel
periodo estivo con massimo nel
periodo 20 Giugno - 10 Luglio
di ogni anno. Collegamenti
erratici che necessitano di
elevato EIRP, con segnali di
scarsa intensità; dimostrata la
possibilità di concatenare fino
a 5 salti (>10.000 km)
Esistente ma non sfruttabile
alle nostre latitudini
Presente nei periodi caldi
Non se ne è mai verificata la
presenza
Caratterizzata da ping metorici
di brevissima durata. Si
manifesta principalmente nelle
ore notturne (dalla sera al
mattino) ed in periodi ben
determinati dell’anno
(passaggio degli sciami)
Utilizzata ma non
comunemente, a causa della
dimensione elevata delle
necessarie antenne
Banda non utilizzata per
collegamenti spaziali
Ripetitori esistono, ma sono di
limitata utilità e scarso utilizzo
Presente nel periodo GiugnoLuglio di ogni anno.
Propagazione molto selettiva e
molto instabile
Esistente ma non sfruttabile
alle nostre latitudini
Presente nei periodi caldi,
molto più intensamente che in
banda 50 MHz
70 MHz (4 metri)
Non si è a conoscenza delle
caratteristiche di questo modo
in 70 MHz (se confermato
essere sfruttabile). Sarà in
pratica sperimentabile solo tra
qualche anno, quando l’attività
solare sarà superiore ad oggi
Si ritiene che questa
propagazione possa sussistere,
ma non se ne conoscono le
modalità. Sarà sperimentabile
solo a partire dal 2008-2009
La sperimentazione ne ha
dimostrato la presenza con
probabilità non lontana da
quella dei 50 MHz, ma con
instabilità e selettività vicine a
quelle dei 144 Mhz. Altri
aspetti (quali estensione
geografica dei collegamenti,
possibilità di coprire distanze
basse, dell’ordine dei 500 km)
rimangono da verificare
Molto probabilmente esistente,
almeno fino a due salti, ma la
sperimentazione condotta
sinora non ha permesso di
dimostrarlo
Molto più utilizzata ed efficace
che in banda 6 metri
Si ritiene esistente, anche se
non alle nostre latitudini
Presente, con caratteristiche
intermedie tra quelle dei 50 e
dei 144 MHz. Verificata in
maniera poco significativa
durante la sperimentazione per
mancanza di un numero
sufficiente di stazioni
opportunamente attrezzate
Modalità propagativa
sicuramente presente e di cui la
sperimentazione ha provato
l’esistenza, ma i dati raccolti
finora sono troppo scarsi per
raggiungere delle conclusioni
affidabili
Certamente possibile ma non
sperimentata
Banda utilizzata per quasi tutti
i satelliti radioamatoriali
Banda fortemente utilizzata per
i ponti ripetitori
Allo stato attuale non se ne
intravede l’utilizzo
Allo stato attuale non se ne
intravede l’utilizzo
Presente, ma con eventi di
minori intensità che in banda
50 MHz
Tabella 1-1 Aspettative della Banda dei 70 MHz
17
2 GLI IMPIEGHI RADIOAMATORIALI DELLA BANDA
2.1 Le Allocazioni di Spettro
La banda radioamatoriale dei 70 MHz nacque con la concessione del segmento
70,2 MHz - 70,4 MHz ai radioamatori inglesi nel Novembre del 1956. Detto segmento fu
assegnato in sostituzione della banda 58,5 MHz - 60 MHz che quei radioamatori avevano
sin dall’immediato dopoguerra, ma alla quale avevano poi dovuto rinunciare quando nel
1949 la BBC decise di utilizzarla per trasmissioni televisive.
Successivamente la banda fu ampliata, fino a giungere all’attuale allocazione del
segmento 70 MHz - 70,5 MHz, e la sua utilizzazione diventò anche possibile presso le basi
militari inglesi di Cipro e Gibilterra.
La banda è tradizionalmente stata dominio del mondo anglosassone, ma a partire
dalla metà dello scorso decennio vari paesi hanno deciso di concederla ai propri
radioamatori, primi fra tutti la Danimarca e la Slovenia.
La situazione attuale è quella riportata in Figura 2-1 (tratta dal sito amatoriale web
http://www.70mhz.org), nella quale sono riportate le allocazioni radioamatoriali - stabili o
solo temporanee - del segmento 70 MHz - 70,5 MHz, compresa quella relativa alla
sperimentazione italiana.
Figura 2-1 Allocazioni Radioamatoriali della Banda 70 MHz - 70,5 MHz
Ad integrazione di quanto riportato nella Figura 2-1 si cita quanto segue:
•
anche i radioamatori ungheresi hanno utilizzato i 70 MHz per un periodo sperimentale
di alcuni mesi, in vista della probabile assegnazione stabile della banda;
18
•
•
•
i radioamatori tedeschi si stanno già affacciando al mondo dei 70 MHz, essendo state
concesse due licenze sperimentale (con nominativi di chiamata DI2AL e DL3YEE) per
un periodo limitato;
si ha notizia di come, in vari altri paesi europei quali Austria, Finlandia, Romania,
Serbia e Svezia, si stiano creando i presupposti per il rilascio della banda dei 70 MHz ai
radioamatori;
in Olanda in particolare l’autorizzazione dovrebbe esser concessa non appena, tra breve
tempo, verrà chiuso l’ultimo impianto televisivo operante sul canale 4.
Il fervore e l’interesse che ruotano intorno alla banda lasciano presupporre che,
almeno a livello europeo, si sia già innescato quel circolo virtuoso che porterà,
sperabilmente in tempi brevi, al rilascio stabile e generalizzato della banda a tutti i
radioamatori.
Importante è anche il fatto che la banda sia già disponibile ai radioamatori del Sud
Africa, in quanto ciò consentirebbe di sperimentare, già a partire dal 2008, il modo di
propagazione Transequatoriale. Come pure la disponibilità dei 70 MHz in Groenlandia
dovrebbe permettere di realizzare, tra qualche anno, collegamenti a lunga distanza per
riflessione su strato Ionosferico F2.
Per quanto riguarda le particolari frequenze assegnate dal Ministero per la
sperimentazione italiana, va osservato come queste, sebbene costituiscano nel complesso
una risorsa limitata in termini di larghezza di banda totale, permettano comunque ai
radioamatori italiani di effettuare agevolmente collegamenti con tutti i paesi che abbiano ad
oggi concesso l’uso della banda ai loro radioamatori. L’unica eccezione è il Portogallo il
quale ha allocato ai radioamatori porzioni di banda non coincidenti con quelle assegnate in
Italia. Peraltro il problema è comune a tutti gli altri paesi, in quanto l’allocazione
Portoghese si trova al di fuori della banda 70 MHz - 70,5 MHz, cosa che costringe ad
effettuare i collegamenti nella cosiddetta modalità split frequency, che richiede alle due
stazioni impegnate nel collegamento di utilizzare una frequenza di trasmissione diversa da
quella di ricezione. Questo fatto, pur non rappresentando un vero e proprio impedimento,
comunque complica la procedura di messa in piedi dei collegamenti che, lo ricordiamo,
avvengono massimamente per incontri di tipo casuale.
Va poi rilevato come nella banda concessa dal Ministero per la sperimentazione sia
stato anche possibile trovare spazio per un apposito radiofaro (vedi Par. 3.2.2) che trasmette
sulla frequenza di 70,088 MHz, non lontana da quelle dei radiofari esteri (vedi Figura 2-1).
Nel corso della sperimentazione è però già chiaramente emerso come, se questa
venisse sperabilmente prolungata o se la banda dei 70 MHz venisse concessa ai
radioamatori italiani in via stabile, le tre frequenze assegnate si rivelerebbero probabilmente
insufficienti per ospitare il traffico che si genererebbe.
-o-
19
2.2 Le Modalità d’Impiego
2.2.1 I Modi di Trasmissione
I modi di trasmissione che vengono utilizzati dai radioamatori in banda 70 MHz non
differiscono sostanzialmente da quelli che essi impiegano nelle altre bande di frequenza.
Peraltro il fatto che la banda in questione non sia interessata, per lunghi periodi
dell’anno, da fenomeni di propagazione Ionosferica o Troposferica, rende particolarmente
frequente l’impiego di quelle modalità trasmissive che meglio permettono di sfruttare la
propagazione in Meteor Scatter (vedi Par. 1.3.1), la quale, anche se particolarmente
rilevante solo in determinati periodi dell’anno, è comunque costantemente presente.
I principali modi di trasmissione radioamatoriali sono brevemente riassunti nel
seguito:
•
•
la comunicazione di tipo telegrafico in codice Morse (comunemente denominata “CW”)
che, lungi dall’essere abbandonata, rappresenta ancor oggi la tecnica più efficace per
effettuare collegamenti a lunghissima distanza. Essa si rivela infatti quasi insostituibile
per le comunicazioni marginali (in termini di intensità e durata dei segnali), quali
spesso sono quelle effettuate con propagazione in E-sporadico con salto multiplo. Le
ottime proprietà di questa peraltro vetusta tecnica sono anche legate alla possibilità di
adottare dei filtraggi molto stretti in ricezione (con bande anche inferiori ai 200 Hz).
Mentre normalmente la ricezione e la trasmissione del codice Morse vengono entrambi
effettuate a livello umano, esistono anche delle forme di trasmissione telegrafica che,
per le loro particolari caratteristiche, non possono che essere affidate a delle macchine.
Parliamo qui del CW ad altissima velocità (comunemente riferito come High Speed CW
- HSCW), il quale viene principalmente utilizzato per le attività in Meteor Scatter,
quando i tempi di collegamento si riducano a secondi o frazioni di secondo ed il
messaggio debba esser quindi compresso in intervalli di tempi brevissimi. Le velocità
possono allora giungere fino a 1.200 parole al minuto, e la decodifica non può pertanto
essere effettuata ad orecchio senza degli ausili. Inizialmente si utilizzavano dei
manipolatori automatici ad alta velocità per la trasmissione e, per la ricezione, dei
registratori che permettevano di riascoltare il messaggio telegrafico a velocità molto più
bassa di quella usata in trasmissione, e quindi di decodificarlo ad orecchio. Oggi
entrambi le funzionalità sono demandate a dei programmi (quali MSSOFT, MSDSP,
Cooledit) che sfruttano la scheda audio, ormai presente in ogni PC, come dispositivo di
input / output e che sono liberamente scaricabili da Internet;
la comunicazione di tipo fonico, che è chiaramente attuabile solo in condizioni di
propagazione sufficientemente buone e stabili. La tecnica maggiormente usata allo
scopo è quella della banda laterale unica (comunemente denominata “USB” o “LSB”, a
seconda che si tratti di banda laterale superiore od inferiore), la quale comporta la minor
occupazione di banda possibile e restituisce anche il miglior rapporto segnale-rumore.
Quando il canale propagativo si riveli essere sufficientemente buono viene talvolta
anche impiegata la modulazione di frequenza (FM). Va a tal proposito ricordato come
l’uso radioamatoriale di quest’ultima tecnica sia anche favorito dalla disponibilità sul
mercato dell’usato di apparati FM originariamente concepiti per applicazioni Private
Mobile Radio - PMR ed oggi dismessi (vedi Par. 2.2.2), i quali possono essere adattati
abbastanza agevolmente alle comunicazioni tra radioamatori;
20
•
•
la trasmissione di brevissimi messaggi tramite tecniche ad alta efficienza che impiegano
codici a correzione di errore di elevate prestazioni. Esse richiedono l’accurata
sincronizzazione tra chi trasmetta e chi riceva (ottenuta semplicemente mediante degli
orologi tenuti in passo con gran precisione via radio, o sfruttando degli appositi servizi
disponibili su Internet). Tra queste tecniche ricordiamo l’FSK441 ed il JT6M, entrambi
utilizzabili tramite programmi liberamente scaricabili da Internet e che sfruttano la
scheda audio del PC. Si cita come il JT6M sia stato sviluppato da un radioamatore
americano, con nominativo di chiamata K1JT, al quale nel 1993 è stato assegnato il
premio Nobel per la Fisica, per la scoperta dei pulsar binari. Dette tecniche, che hanno
un’occupazione di banda pari a quella di un normale canale fonico (cioè circa 2.400
Hz), vengono impiegate sia in condizioni di propagazione estreme che per i
collegamenti in Meteor Scatter in alternativa al prima citato HSCW;
la trasmissione di testo a moderata velocità, che oggi viene principalmente effettuata
adottando soluzioni molto più efficienti di quelle che impiegavano la vecchia radiotelescrivente. Tra queste domina il PSK31, una tecnica caratterizzata da una
grandissima insensibilità al rumore ed all’interferenza, come pure dalla ridottissima
banda occupata (inferiore a 100 Hz). Il PSK31 è anch’esso facilmente fruibile
utilizzando un programma che sfrutta la scheda audio del PC (ve ne sono numerosi e
gratuiti).
2.2.2 Gli Apparati
Come già accennato, la banda dei 70 MHz si distingue dalle altre assegnate ai
radioamatori per la scarsa disponibilità di apparecchiature commerciali concepite
appositamente per uso radioamatoriale. Ciò è con tutta probabilità eredità del fatto che, fino
a non moltissimo tempo fa, l’uso dei 70 MHz era concesso solo ai radioamatori del Regno
Unito, con un mercato che i produttori di apparati radioamatoriali evidentemente
giudicavano essere di dimensioni troppo modeste per poter essere oggetto di un loro
effettivo interesse. A tale proposito va anche rilevato come, quando i 70 MHz erano
disponibili solamente ai radioamatori del Regno Unito, sussistessero poche possibilità
pratiche di effettuare dei collegamenti a lunga distanza (se non con le basi militari di
Gibilterra e Cipro nelle quali la banda era comunque utilizzabile), e come pertanto i
radioamatori si dovessero spesso accontentare di utilizzare la banda per effettuare
collegamenti sulla limitata scala nazionale, i quali potevano essere ben messi in piedi anche
impiegando modalità trasmissive caratterizzate da efficienza non particolarmente elevata,
quali la FM. All’epoca diventò quindi comune utilizzare gli apparati dismessi dal servizio
PMR che nel frattempo migrava su altre bande. Gli apparati più comuni sono l’Ascom
SE550s, i Philips FM1000 e MX290, l’AKD4001, lo Yaesu VX1000 ed altri
principalmente di produzione Key, Motorola and Tait, i quali operano esclusivamente in
FM con frequenza canalizzata (a sintetizzatore se non addirittura a cristallo).
Con l’aumentare del numero di paesi che hanno man mano avuto accesso alla banda
dei 70 MHz, primi fra tutti Danimarca e Slovenia, crebbe molto l’interesse per i
collegamenti a lunga distanza - a quel punto divenuti fattibili -, e sorse quindi
immediatamente il problema di disporre di apparati che meglio si prestassero all’uopo,
supportando i modi trasmissivi radioamatoriali ad alta efficienza (CW, SSB, PSK31, JT6,
vedi Par. 2.2.1). La soluzione di adattare i già menzionati apparati ex-PMR non si rivelò
perseguibile, in quanto le modifiche necessarie, sia al lato trasmittente che a quello
21
ricevente, sono così significative da scoraggiare anche il radioamatore più esperto e
determinato.
Si pensò allora di modificare apparati concepiti appositamente per usi radioamatoriali
al fine di renderli in grado di coprire anche la banda dei 70 MHz. Tuttavia questa strada si
rivelò subito ardua, a causa del notevole livello di integrazione e di complessità degli
apparati moderni che non rende facili gli interventi, e può anche comportare significativi
rischi di danneggiamenti spesso non facilmente sanabili.
L’unico apparato radioamatoriale che si presta abbastanza bene allo scopo è lo Yaesu
FT-847 (al momento però non più commercializzato) il quale, tramite opportuna
predisposizione (e quindi senza vere e proprie modifiche), è in grado di operare anche in
banda 70 MHz. Sfortunatamente le prestazioni dell’apparato in quella banda non sono
eccezionali; in trasmissione si riscontra infatti una limitata efficienza dello stadio finale,
con conseguente riduzione della potenza di uscita RF e aumento della potenza dissipata
nello stadio stesso, mentre in ricezione l’apparato presenta un figura di rumore non ottimale
e richiederebbe quindi l’uso di un preamplificatore. Mentre il primo problema può essere
risolto, almeno fino ad un certo punto, tramite delle semplici modifiche documentate su
Internet, il secondo è di più difficile soluzione in quanto richiederebbe l’aggiunta di un
preamplificatore interno (di cui però i radioamatori inglesi offrono un kit), o la costruzione
di un dispositivo esterno che inserisca, soltanto nei momenti di ricezione, un
preamplificatore sulla linea d’antenna.
Va per completezza menzionato come anche l’ICOM 706 possa operare in 70 MHz,
ma solamente in ricezione anche se con discreti risultati.
Tutte queste difficoltà hanno portato i radioamatori a prediligere l’impiego dei
cosiddetti Transverters, dispositivi che consentono di utilizzare la banda dei 70 MHz
tramite un apparato radioamatoriale concepito per operare su altre bande. La Figura 2-2
mostra lo schema a blocchi di un tipico Transverter, nella quale si è fatta l’assunzione che
questo si interfacci con un apparato radioamatoriale operante nella banda dei 10 metri (28
MHz), il caso peraltro più frequente.
CATENA TRASMITTENTE
70MHz
Amplificatore di
potenza RF
70MHz
Attenuatore e
convertitore
28MHz
Antenna
70MHz
Apparato
28MHz
Oscillatore
42MHz
Amplificatore a
70MHz basso rumore
70MHz
Convertitore e
amplificatore
28MHz
CATENA RICEVENTE
Figura 2-2 Schema a Blocchi di un Tipico Transverter
Seguendo la catena ricevente, il segnale a 70 MHz proveniente dall’antenna viene
dapprima amplificato da un apposito stadio amplificatore a basso rumore e quindi
22
convertito sulla banda dei 28 MHz, con l’ausilio di un oscillatore locale a 42 MHz. Quindi
il segnale, dopo eventuale successiva amplificazione, viene inviato all’apparato
radioamatoriale sintonizzato appunto sulla banda dei 28 MHz. Chiaramente l’operatore
dovrà tener presente che quando il display dell’apparato indichi ad es. 28,1 MHz, la
frequenza operativa effettiva è in realtà 70,1 MHz.
Quando si passi in trasmissione, sia la linea d’antenna che quella dell’apparato
vengono deviate, tramite opportuno sistema di controllo, sulla catena trasmittente del
Transverter. Il segnale RF trasmesso dall’apparato in banda 28 MHz può dover essere
dapprima sensibilmente attenuato (nei casi in cui l’apparato radioamatoriale non disponga
già di un’uscita RF a basso livello, e la sua potenza minima sia quindi di svariati Watt).
Quindi il segnale viene convertito sulla banda dei 70 MHz impiegando lo stesso oscillatore
locale utilizzato in ricezione, facendo così in modo che la frequenza di trasmissione e quella
di ricezione coincidano. Il segnale, portato ormai in banda 70 MHz, viene quindi
amplificato dall’amplificatore RF che lo porta al livello di potenza desiderato.
I Transverters ben si prestano all’autocostruzione radioamatoriale visto che il loro
livello di complessità è ragionevolmente limitato e quindi abbastanza ben gestibile a livello
di appassionato di elettronica. Per quanto riguarda in particolare i Transverters per i 70
MHz, sono possibili le seguenti soluzioni:
•
•
•
•
•
l’utilizzo di un prodotto finito. In Italia sono disponibili dei Transverters a 70 MHz
prodotti dalla ditta Aemme di Crotone, che offre due modelli da 10 W e 30 W
rispettivamente. Prodotti finiti esistono anche in Ungheria. In Inghilterra esistevano
numerosi Transverters commerciali (Microwave Modules, RN Electronics, Mutek), che
però sono oggi reperibili solo nel mercato dell’usato;
la modifica di un Transverter progettato per altre bande (50 MHz o 144 MHz), quali lo
Yaesu FT-650 che tempo fa veniva portato sui 70 MHz direttamente dall’importatore
inglese della Yaesu;
l’autocostruzione di un Transverter kit per i 70 MHz. Nel passato in Inghilterra
venivano commercializzati vari kit (Cirkit, Mainline Electronics, Hands Electronics),
oggi però non più disponibili. Certamente è ancora in commercio il kit predisposto dai
radioamatori danesi al prezzo di 125 Euro (versione da 100 mW) o 255 Euro (versione
da 25 W);
l’autocostruzione di un Transverter kit originariamente concepito per i 50 MHz e
relativo adattamento alla banda dei 70 MHz. Questa soluzione viene qui citata in quanto
la disponibilità di Transverter kits per i 50 MHz è abbastanza ampia, anche se
ultimamente, con la vasta disponibilità di apparati radioamatoriali che supportano
direttamente i 50 MHz, l’esigenza di Transverters per quella banda è sempre meno
sentita. Una soluzione di questo tipo è stata proposta da un radioamatore italiano, vedi
http://www.qsl.net/i0jx/tentec_i.html;
l’autocostruzione di un Transverter ex-novo, magari partendo da un progetto già
realizzato da altri (quale il Meon pubblicato sulla rivista Practical Wireless).
In taluni casi, l’apparato radioamatoriale può richiedere qualche piccola modifica per
poter essere interconnesso ad un Transverter che non disponga, al suo interno, di adeguato
attenuatore della potenza RF in ingresso. Il problema non sussiste quando l’apparato
preveda, oltre alla normale uscita RF di potenza, anche un’uscita a basso livello la quale
viene spesso predisposta dai costruttori proprio per agevolare l’impiego dei Transverters.
23
Questo è il caso dei vecchi ricetrasmettitori Kenwood sia con stadio finale a tubi (quali il
TS830S) che a stato solido (TS430S, TS930S e TS940S), come pure di quelli più moderni
(TS2000). Tra gli Icom, il modello IC-735 è quello che offre un’uscita a basso livello,
mentre, per quanto riguarda la Yaesu, va osservato come il modello FT817, essendo
originariamente concepito per basse potenze, consenta di derivare più facilmente un segnale
RF a basso livello.
In chiusura si desidera rilevare come gli apparati che operano in banda 70 MHz, di
qualunque tipo essi siano, sono inerentemente soggetti a fenomeni di intermodulazione
causati dai forti segnali presenti nella banda broadcast degli 88 MHz - 104 MHz. Il
fenomeno è particolarmente sentito nelle grandi città a causa dell’elevata concentrazione di
impianti trasmittenti di elevata potenza. La soluzione al problema può essere da una parte
l’utilizzo di un filtro notch che attenui fortemente i segnali presenti in banda 88 MHz 104 MHz, o meglio un filtro passa banda che lasci transitare esclusivamente la banda
d’interesse (70 MHz - 70,5 MHz).
2.2.3 Le Antenne
Per quanto riguarda le antenne per i 70 MHz, occorre inizialmente distinguere tra le
omnidirezionali e le direttive.
Le antenne omnidirezionali sono tipicamente quelle con elemento radiante verticale,
che va dal semplice stilo a quarto d’onda, alla J-pole, allo stilo a cinque ottavi d’onda, alla
collineare. Queste antenne non mostrano elevati guadagni e sono tipicamente utilizzate per i
collegamenti a non lunghissima distanza, tipicamente in FM, o per i radiofari che devono
necessariamente irradiare circolarmente a 360 gradi. Il compromesso migliore tra
dimensioni e guadagno può essere, per la banda dei 70 MHz, lo stilo a cinque ottavi d’onda,
che ha una lunghezza di circa 2,7 m e presenta un guadagno di circa 2 dB rispetto allo stilo
a quarto d’onda, guadagno ottenuto mantenendo l’omnidirezionalità del fascio ma
riducendone l’apertura in elevazione. Con detta lunghezza si hanno due principali vantaggi,
il primo è che la potenza viene concentrata su angoli più bassi rispetto all’orizzonte, cioè
proprio dove questa ha la massima utilità, ed il secondo che l’impedenza dell’antenna
presenta una componente resistiva molto vicina ai 50 Ohm, e quindi ben adattata a quella
dei cavi coassiali comunemente reperibili (mentre quella reattiva, di tipo capacitivo, può
essere facilmente neutralizzata mediante una semplice bobina posta alla base dell’antenna).
Antenne omnidirezionali verticali utilizzabili in banda 70 MHz sono reperibili
abbastanza agevolmente sul mercato, prodotte sia per scopi dichiaratamente radioamatoriali
(ad es. la Ringo della ECO Antenne) che per i servizi professionali / istituzionali (ad es. la
Trident V4M e la Sirio CX4-71). Poichè questi ultimi servizi operano in generale su
frequenze alquanto più alte rispetto al segmento 70 MHz - 70,5 MHz d’interesse per i
radioamatori, andrà verificato che il campo di sintonizzabilità on-field di queste antenne
comprenda il segmento radioamatoriale.
In ogni caso va rimarcato come l’autocostruzione di un’antenna verticale per i
70 MHz, o l’adattamento di un’antenna concepita per altra banda (ad es. i 50 MHz), non
presenti generalmente difficoltà significative per il radioamatore che, nel corso della sua
attività, abbia conseguito un minimo livello di competenza tecnica e di manualità.
Passando a considerare le antenne direttive per i 70 MHz, dotate quindi di guadagno
notevolmente superiore a quello delle antenne omnidirezionali, quelle caratterizzate dal
24
miglior rapporto efficienza / dimensioni sono le antenne di tipo Yagi, la cui lunghezza del
boom dipenderà dal guadagno che si desidera ottenere. In commercio si trovano numerose
antenne appositamente concepite per applicazioni radioamatoriali, con numero di elementi
variabile tra 3 e 14 (tra cui ricordiamo quelle della ECO Antenne, della Vargarda Radio
AB, della WiMo Antennen und Elektronik GmbH, quelle della Sandpiper Aerial
Technology, della Trident Antennas, della Moonraker, della Cushcraft, e della Jaybeam).
Queste antenne possono anche avere dimensioni non trascurabili, come si evince
dalla Figura 2-3, nella quale viene mostrata una tipica installazione portatile per la banda 70
MHz dotata di antenna Yagi a 9 elementi.
Figura 2-3 Esempio di Antenna Yagi a 9 Elementi per i 70 MHz
Le antenne di produzione estera sono generalmente di costo abbastanza elevato,
anche in considerazione delle non trascurabili dimensioni dell’involucro nel quale vengono
trasportate.
Il radioamatore italiano che non abbia particolari esigenze e che non desideri
imbarcarsi nella realizzazione di un’antenna ex-novo potrà convenientemente adattare delle
antenne Yagi televisive (vedi Tabella 3-1) per il sistema I - canale B o per il
sistema E - canale 4 (comunemente dette antenne per “canale B/E4”), le quali vengono
prodotte da varie case, anche se sono poi facilmente reperibili solo nelle poche zone d’Italia
25
dove il canale B/E4 viene ancora utilizzato. Dette antenne hanno un numero massimo di
elementi pari a 5.
In particolare una buona soluzione è quella di impiegare l’antenna mod. 4B (a
4 elementi) della ditta Fracarro, il cui costo è tipicamente inferiore ai 40 Euro. Detta
antenna ha una frequenza propria di risonanza pari a 67,5 MHz, molto vicina al centro
banda desiderato di 70,2 MHz, per cui il necessario adattamento può essere semplicemente
realizzato mediante una modesta riduzione della lunghezza degli elementi. In pratica
basterà accorciare ciascuna estremità dell’elemento secondo quanto sotto riportato:
•
•
•
•
riflettore (nero): 60 mm;
elemento radiante: 56 mm;
primo direttore (giallo): 50 mm;
secondo direttore (rosso): 48 mm.
Quando si abbiano invece esigenze di maggior guadagno, oltre all’autocostruzione
ex-novo, una possibilità è quella di adattare ai 70 MHz un’antenna progettata per la banda
dei 50 MHz. In questo caso però, stante la forte differenza di frequenza, l’adattamento
comporterà con tutta probabilità una ristrutturazione dell’antenna stessa, per cui il
vantaggio che se ne consegue potrebbe essere limitato al solo riutilizzo degli elementi e
delle strutture di supporto, che peraltro potrebbero altrimenti essere di non facile reperibilità
come oggetti a sé stanti.
Un’altra possibilità è quella di adattare antenne Yagi prodotte per il mercato
professionale (che ripetiamo opera su frequenze alquanto più elevate di quelle
radioamatoriali), le quali hanno però usualmente lo svantaggio di un costo elevato (a meno
che non possano essere reperite sul mercato dell’usato), come pure generalmente quello di
un basso guadagno (dette antenne vengono tipicamente progettate con un modesto numero
di elementi, usualmente tre). Alcune di queste antenne sono progettate per poter variare la
lunghezza degli elementi al fine di adattare la frequenza di lavoro a quella desiderata. In
questi casi il radioamatore avrà la possibilità di tarare l’antenna sul segmento
radioamatoriale dei 70 MHz - 70,5 MHz, semprechè l’antenna stessa sia stata progettata per
poter scendere così in basso.
Alcune antenne Yagi per uso professionale vengono invece commercializzate come
“a larga banda” e dichiarate quindi coprire anche il segmento radioamatoriale. Sebbene
queste antenne utilizzino elementi di grosso spessore (fatto che certamente contribuisce alla
piattezza della risposta impedenza / frequenza), non è detto che le stesse possano anche
assicurare il guadagno specificato sull’intera banda nominale (la teoria dell’antenna Yagi è
basata sul fatto che direttore e riflettore risuonino su frequenze che distino da quella
operativa di valori dell’ordine di qualche percento in più o in meno. Pertanto un elemento
che si comporti come direttore su una determinata frequenza potrebbe comportarsi come
riflettore su una frequenza più elevata, con potenziale inversione del verso di massimo
guadagno!). In conclusione l’uso di queste antenne non sembra consigliabile.
Sconsigliato è anche l’impiego di antenne di tipo log-periodico che coprano i 70 MHz
(quali quelle offerte dalla Waters & Stanton o dalla Create), le quali presentano un
guadagno più basso delle Yagi a parità di dimensioni. Il principale vantaggio delle antenne
log-periodiche è certamente la loro forte larghezza di banda, fatto che potrebbe certamente
portare al progetto di un’unica antenna in grado di coprire le bande dei 50 MHz, 70 MHz e
26
144 MHz, con un guadagno però fortemente decrescente al diminuire della frequenza. Le
antenne log-periodiche hanno anche lo svantaggio di non presentare, in generale, la
desiderata impedenza di 50 Ohm resistivi sull’intera banda operativa, fatto di particolare
rilevanza quando si operi su frequenze alle quali i normali i cavi coassiali presentano
perdite significative, e quando quindi le perdite aggiuntive dovute alla presenza di onde
stazionarie sulla linea di trasmissione diventino non trascurabili.
2.2.4 I Radiofari
Le bande dei 50 MHz e dei 70 MHz si differenziano principalmente da tutte le altre
bande di uso radioamatoriale per il contemporaneo sussistere di tre condizioni:
•
•
•
il fatto che queste bande siano fortemente caratterizzate dalla presenza di modi di
propagazione altamente variabili, ed il cui insorgere non sia facilmente predicibile (vedi
Par. 1.3.1);
il fatto che le aperture di propagazione in queste bande interessino tipicamente aree
geografiche di dimensioni relativamente limitate, e all’interno delle quali vi possano
quindi non sempre essere dei radioamatori già attivi al momento in cui l’apertura
insorge, con il rischio che la stessa apertura possa non essere rilevata ed andare quindi
persa;
che, usualmente, le aperture persistano per tempi sufficientemente lunghi, così che il
venirne a conoscenza possa poi rivelarsi di pratica utilità per il radioamatore che sia
interessato a sfruttarle.
A tal proposito va anche rimarcato come il radioamatore, soggetto che
professionalmente opera negli ambiti più disparati, sia tipicamente persona che possa
dedicare all’attività radio-sperimentale solo una limitata parte del suo tempo. Mentre
sfruttare delle aperture di propagazione già in atto può magari risultargli cosa possibile,
molto meno potrebbe esserlo il porsi in condizioni operative per tempi lunghi, in attesa che
sopravvenga la desiderata apertura di propagazione.
E’ pertanto chiaro come sussista, specialmente per i 50 MHz ed i 70 MHz, un forte
interesse a poter rapidamente rivelare l’insorgere delle aperture ed a poter poi diffondere
l’informazione ai radioamatori affinché questi possano adeguatamente sfruttarle:
•
•
il primo compito è molto facilitato dalla disponibilità di un significativo numero di
radiofari radioamatoriali - di cui qui nel seguito brevemente si parla - sparsi su varie
aree geografiche, i quali emettono un segnale continuo (24h / 24h) generalmente di non
grande potenza, la cui ricezione testimonia l’essere in atto un’apertura di propagazione
tra l’area ove è localizzato il radiofaro e l’area ove opera il radioamatore che ne effettua
l’ascolto (od anche tra aree a queste limitrofe);
il secondo compito è oggi principalmente svolto dal Cluster radioamatoriale - di cui si
fa accenno al Par. 3.2.3 - tramite cui il radioamatore che riveli la presenza di
propagazione (perché si trovi già impegnato in un collegamento, o perché riceva il
segnale emesso da un radiofaro) può diffondere la notizia agli altri radioamatori, i quali
consultando periodicamente il Cluster (anche tramite Internet o tramite apposito
servizio WAP su telefono cellulare) possono così decidere se porsi in condizione
operativa e quindi sfruttare l’evento propagativo in corso.
27
Esistono radiofari operanti in quasi tutte le bande radioamatoriali ma, come già
accennato, sono le bande dei 50 MHz e dei 70 MHz quelle nelle quali se ne può trarne la
maggiore utilità, ed anzi si dimostrano indispensabili. Infatti:
•
•
•
i radiofari che operano nella parte bassa delle onde corte (1,8 MHz - 10 MHz) sono
generalmente poco utili e quindi sconsigliabili. La stessa IARU li ritiene superflui e
potenziale causa di disturbi e interferenze nocive alle normali operazioni, anche se
trasmettano a bassa potenza;
quelli che operano nella parte alta delle onde corte (14 MHz - 29,7 MHz) hanno una
valenza non elevatissima, anche se crescente all’aumentare della frequenza. Infatti in
onda corta le aree geografiche interessate dai fenomeni di propagazione sono
generalmente molto estese e comprendono quindi un gran numero di radioamatori. Ne
va come sia usualmente agevole rivelare l’insorgere di fenomeni di propagazione
semplicemente ascoltando le comunicazioni già in atto tra radioamatori, senza dover
ricorrere ai radiofari. A ciò si aggiunge il fatto che i radiofari tipicamente radiano, come
già detto, delle potenze non molto elevate e quindi poco rappresentative di quelle
effettivamente impiegate per le comunicazioni (anche in dipendenza dell’uso di antenne
omnidirezionali che si rivelano indispensabili perché il segnale del radiofaro possa
essere ascoltato potenzialmente ovunque);
quelli che operano nelle bande dei 144 MHz e superiori hanno una discreta utilità
principalmente per quanto riguarda i fenomeni di propagazione Troposferica. Va
peraltro osservato come detti fenomeni abbiano generalmente durate non brevissime e
possano anche interessare aree abbastanza estese, per cui essi possono essere spesso
rilevati anche senza far ricorso all’ascolto dei radiofari. Per quanto riguarda la
propagazione Ionosferica (riflessione su strato E-sporadico), che ricordiamo
manifestarsi occasionalmente in banda 144 MHz ma non nelle bande a questa superiori,
i radiofari si rivelano essere comunque di ridotta utilità, in quanto - sui 144 MHz - la
propagazione in E-sporadico è caratterizzata da fortissime variabilità temporali e
limitatissima estensione delle aree geografiche interessate. Pertanto la ricezione di un
particolare radiofaro ad un certo istante potrebbe dir poco sulla possibilità pratica di
effettuare successivamente dei collegamenti.
I radiofari radioamatoriali generalmente trasmettono, in ciascuna banda, all’interno di
un segmento loro dedicato. Per la banda dei 6 metri questo è 50 MHz - 50,08 MHz, mentre
per la banda dei 2 metri è 144,4 MHz - 144,49 MHz. Per quanto riguarda la banda dei
4 metri, la situazione è ancora fluida in quanto, mentre in alcuni paesi (Regno Unito,
Danimarca, Sud Africa, vedi Par. 2.1) si è proceduto a designare un segmento di banda per
uso esclusivo dei radiofari (compreso tra 70 MHz e 70,08 MHz), negli altri paesi un simile
livello di formalizzazione non è stato ancora raggiunto, anche perché in certi paesi il
segmento 70 MHz e 70,08 MHz non è assegnato ai radioamatori.
Un aspetto importante è ovviamente quello dell’identificazione del radiofaro. E’
pratica ormai universalmente adottata che il radiofaro radioamatoriale venga identificato
tramite la sua frequenza di emissione, ma ancor meglio tramite un messaggio telegrafico
ciclico (in codice Morse) con cui viene modulato il segnale emesso dal radiofaro stesso.
Infatti, sebbene esistano (ad es. in Internet) numerose liste dei radiofari
radioamatoriali attivi nelle quali viene riportato - per ogni radiofaro - la frequenza
operativa, la sola conoscenza della frequenza potrebbe non permettere un’identificazione
28
certa. A questo proposito va considerato come molti radiofari, a causa della generale
scarsezza di banda disponibile, operino su frequenze molto vicine tra di loro, talvolta
addirittura sovrapposte, fatto che può certamente comportare delle ambiguità. A ciò si
aggiunge il fatto che le varie liste che circolano possono ovviamente non risultare
aggiornate, e quindi non riportare i radiofari che siano stati attivati da breve tempo, od
indicare una frequenza errata per quelli che l’abbiano cambiata di recente.
Il messaggio telegrafico con cui viene modulata la portante del radiofaro è di tipo
ripetitivo (con durata del ciclo dell’ordine del minuto o meno) e tipicamente consiste di:
•
•
•
nominativo ripetuto più volte. In Italia le norme prevedono che questo coincida con il
nominativo di chiamata del radioamatore installatore seguito dal suffisso “/B” (per
significare che si tratta di un Beacon). A questo proposito si ricorda come i nominativi
radioamatoriali, la cui lunghezza massima è usualmente di sei caratteri (lettere e
numeri), sono strutturati in maniera tale che dal nominativo si possa immediatamente
evincere il paese di appartenenza e spesso (come nel caso dell’Italia) anche l’area
geografica all’interno del paese;
la localizzazione geografica approssimativa. Principalmente per motivi di sinteticità,
questa non viene espressa in termini di longitudine e latitudine, ma tramite il cosiddetto
codice Maidenhead (comunemente denominato il Locator), costituito da una stringa di
sei caratteri (lettere o numeri) in grado di circoscrivere aree geografiche la cui forma e
dimensione dipende dalla latitudine. Alla latitudine di Roma dette aree hanno forma
rettangolare, leggermente trapezoidale, con estensione latitudinale di circa 4,6 km e
longitudinale di circa 6,9 km. In sostanza, si tratta di un approccio similare a quello
dell’MGRS, anche se il codice Maidenhead è notevolmente più breve di questo,
essendo concepito per poter essere agevolmente comunicato al corrispondente durante
il collegamento;
eventualmente anche altri dati, quali potenza radiata, altezza sul livello del mare, ecc.
Come già detto, il messaggio telegrafico va a modulare la portante del radiofaro. A
questo proposito esistono due tecniche principali:
•
•
interruzione di portante. Secondo questa tecnica la portante del radiofaro viene
trasmessa solo in coincidenza dei punti e delle linee del codice Morse, mentre nelle
pause non si ha la radiazione di alcun segnale. Questa tecnica ha il vantaggio di una
larghezza di banda estremamente bassa ed anche quella di non richiedere costruzioni
ad-hoc (il radiofaro può infatti essere semplicemente messo in piedi destinando allo
scopo un comune apparato radioamatoriale in grado di operare nella banda del radiofaro
stesso). Per contro si riscontra lo svantaggio di una meno facile rilevabilità del radiofaro
in condizioni di basso rapporto segnale-rumore (rispetto a soluzioni che invece
prevedano l’emissione continua della portante) in dipendenza della minore potenza
media trasmessa, come pure quello di non offrire un segnale di riferimento stabile a chi
intenda utilizzare ad esempio il radiofaro per la taratura di ricevitori o la messa a punto
di antenne;
spostamento in frequenza della portante. Questo approccio consiste nell’emettere una
portante continua la cui frequenza cambia valore nei momenti di attività (ovvero in
coincidenza dei punti e delle linee del codice Morse). Questo metodo è altamente
preferibile semprechè la separazione tra le due frequenze non ecceda i circa 500 Hz, al
29
fine di limitare la banda occupata. Peraltro in genere richiede la costruzione di un
radiofaro ad-hoc.
In banda 50 MHz esiste un gran numero di radiofari radioamatoriali (vedi
http://www.keele.ac.uk/depts/por/50.htm), la grande maggioranza dei quali si colloca
all’interno della banda riservata, tra 50 MHz e 50,08 MHz.
In banda 70 MHz, vi è già un buon numero di radiofari attivi, come risulta dalla
Tabella 2-1, anche autorizzati in paesi in cui la banda non è stata ancora resa disponibile ai
radioamatori.
Nella Tabella 2-1 si nota la menzione del radiofaro italiano I0JX/B messo
appositamente in piedi per la sperimentazione e le cui caratteristiche principali sono
riportate al Par. 3.2.2. A questo proposito va rilevato come detto radiofaro sia tra i
pochissimi del tipo bi-banda, ovvero che trasmettano sia sui 50 MHz che sui 70 MHz dalla
stessa postazione, cosa chiaramente molto utile al fine di stabilire la correlazione tra gli
eventi di propagazione che si manifestano nelle due bande.
-o-
30
Frequenza
Località
Inghilterra
70,000 MHz GB3BUX
Buxton, Derbys
Inghilterra
70,007 MHz GB3WSX
Yeovil, Somerset
Groenlandia
70,012 MHz OX4MB
Kangerlussuaq
70,0125 MHz 70M1BVC Ungheria
Slovenia
70,014 MHz S55ZRS
Mt. Kum
Inghilterra
70,016 MHz GB3BAA
Tring, Herts
Scozia
70,020 MHz GB3ANG
Dundee
Danimarca
70,021 MHz OZ7IGY
Greater Jystrup
Olanda
70,023 MHz PI7EPO
Rijswijk
Inghilterra
70,025 MHz GB3MCB
St Austell
Irlanda del Nord
70,027 MHz GB3CFG
Carrickfergus,
70,029 MHz S55ZMB
Slovenia
Inghilterra
70,031 MHz G4JNT/P
Blandford, Dorset
Isole Faeroer
70,035 MHz OY6BEC
Torshavn
70,0375 MHz 70M7BVB Ungheria
Grecia
70.040 MHz SV1FOUR
Atene
70,0708 MHz GW3MHW Galles
70,088 MHz
Nominativo
I0JX/B
70,1135 MHz 5B4CY
70,130 MHz
EI4RF
70,151 MHz LX0FOUR
70,3125 MHz SJV900
70,4375 MHz MB7FM
70,608 MHz
CQ5FOUR
70,612 MHz
75,300 MHz
CU8DUB
ZD8DUB
Italia
Roma
Cipro
Irlanda
Dublino
Lussemburgo
Svezia
Inghilterra
Chiltern Hills
Portogallo
Ribetelo
Isole Azzorre
Is. Ascensione.
Locator
Watt
Antenna
2 x Turnstile
(omni)
Altezza
IO93BF
20
IO80QW
150
5 el. 70°
27m
GP47TA
25
5 el. 90°
700m
JN87FI
20
2 el. "UK"
JN76MC
456m
1219m
IO91PS
20
Dipolo
195m
IO86MN
100
3 el. yagi 160°
370m
JO55WM
25
Big-wheel
102m
JO22EA
20
Halo
90m
IO70OJ
40
2 el. yagi 45°
320m
JN76VK
20
20
6
3 el. 45°,
3 el. 135°
4 el. yagi 310°
IO80UU
0,6
Dipolo
2,5m
IP62
25
2 el. 135°
10m
KM27AW
5
5 el. yagi 315°
JN61HV
6
KM64FT
10
IO63WD
25
JN39AV
JO99
10
4 el. yagi
340°
6 el. yagi 315°
5 el. 45°,
5 el. 135°
Dipolo orizz.
IO91PS
10
Dipolo
IM59QD
10
HM49KL
II22TB
10
8
IO74CR
300m
262m
JN97QK
4 el. 340°
120m
730m
Tabella 2-1 Radiofari Operanti nel Segmento Radioamatoriale dei 70 MHz
31
3 LA CAMPAGNA SPERIMENTALE
3.1 La Valenza della Sperimentazione
Chiariamo innanzitutto come la sperimentazione dei 70 MHz in atto vada classificata
come “radioamatoriale“, intendendo con tal termine significare come la stessa non sia stata
orientata a conseguire tutti quegli obiettivi che tipicamente ci si pongono nelle campagne
sperimentali eseguite in ambito professionale, nè sia stata portata avanti mettendo in campo
delle risorse comparabili a quelle che vengono usualmente dispiegate in quest’ultimo
ambito.
Prima di chiarire meglio il concetto sopra esposto, giova qui delineare brevemente
come si inquadri la figura del radioamatore al presente livello di evoluzione sociale e
tecnologica.
L’attività radioamatoriale trova oggi principale giustificazione in degli obiettivi - tra
loro altamente sinergici - che sono classificabili in due principali categorie, ovvero:
•
•
obiettivi individuali:
- istruzione: conseguire, tramite l’interazione con gli impianti rice-trasmittenti e la
relativa strumentazione, l’accrescimento delle proprie conoscenze in materie
tecniche, con particolare riguardo a quelle afferenti al ramo delle telecomunicazioni.
Tale obiettivo è chiaramente rilevante per coloro che nella vita si occupino di
questioni di altra natura, ma è anche importante per chi, d’estrazione tecnica, possa
sfruttare le proprie esperienze radioamatoriali nel contesto di attività professionali
nel campo dell’elettronica;
- socializzazione: favorire l’inserimento sociale, allargando l’ambito delle proprie
conoscenze ed entrando a far parte di un giro di persone con cui sussista una
sostanziale comunanza di interessi, e risulti quindi spontaneo mettere a fattor
comune le esperienze tecnico-operative da ciascuno conseguite;
- distrazione: trarre soddisfazione dal coinvolgersi, nel tempo libero, in attività
percepite come gratificanti.
obiettivi collettivi:
- sostegno umanitario: che si realizza principalmente tramite il fattivo impegno in
attività di supporto alla gestione delle emergenze (Protezione Civile), specie nel
periodo immediatamente successivo all’evento calamitoso;
- buona volontà: il sentimento di amichevolezza che il radioamatore istintivamente
nutre nei confronti dei propri colleghi, e che spesso sfocia in amicizia vera e propria,
certamente contribuisce a migliorare il livello generale di fratellanza tra gli uomini.
Stante la natura pervasiva del mezzo oggetto del comune interesse - ovvero la
radio -, l’afflato non conosce distanze e, valicando le frontiere, favorisce la mutua
comprensione tra popoli, razze e culture diverse;
- civilizzazione: quanto più numerosi siano gli individui che, nell’ambito delle
società, operino per il miglioramento del loro livello culturale, tanto più queste
evolveranno verso più elevati standards di civilizzazione.
Chiaramente i vari obiettivi sopra elencati vengono perseguiti dai singoli con
differenti enfasi, in maniera commisurata alla proprie inclinazioni, possibilità e scolarità.
32
Intenzionalmente, non si è qui fatta esplicita menzione - tra gli scopi dell’attività
radioamatoriale - di obiettivi a carattere scientifico / tecnologico. Infatti, considerando
l’attuale livello di sviluppo della tecnologia e delle modalità con cui gli ulteriori progressi
vengono oggi conseguiti (principalmente grazie a teams di ricerca transnazionali), si
comprende il perché - in tempi recenti - non siano stati molti i casi nei quali l’attività
radioamatoriale abbia apportato un significativo e diretto contributo all’evoluzione
scientifico / tecnologica. Va peraltro rilevato come i teams di ricerca possano fortemente
beneficiare della presenza di radioamatori, soggetti intimamente motivati all’indagine
tecnica e quindi particolarmente fattivi, produttivi e fertili di idee.
In conclusione, è bene che il radioamatore persegua i propri obiettivi tramite attività
che risultino ben distinte da quelle portate avanti del mondo professionale, anche se questo
rappresenterà necessariamente il punto di riferimento a cui ispirarsi al momento di
concepire nuove iniziative.
Tutto ciò premesso riassumiamo brevemente la differente caratterizzazione delle
campagne sperimentali professionali e di quelle radioamatoriali:
•
•
le sperimentazioni di tipo professionale vengono comunemente motivate con l’intento
di migliorare le prestazioni tecnico-economiche dei sistemi. Se consideriamo ad
esempio le campagne di propagazione che vengono effettuate in ambito spaziale (tra
breve ne verrà effettuata una, in Italia, sulle nuove bande dei 40 GHz e 50 GHz), queste
hanno il principale obiettivo di affinare i criteri di dimensionamento dei sistemi di
comunicazione satellitari, al fine di migliorarne la competitività. Sperimentazioni di
questo tipo richiedono da una parte la raccolta sistematica di un gran numero di dati
- fatto che in genere comporta un forte dispiegamento di risorse - e dall’altra lo
sviluppo di teorie scientifiche che permettano di ricondurre i risultati sperimentali
ottenuti nel contesto di modelli matematici che potranno essere poi impiegati al
momento di dimensionare il sistema operativo di telecomunicazioni;
le sperimentazioni di tipo radioamatoriale sono invece generalmente intese a valutare il
comportamento di fenomeni di propagazione che non vengono usualmente sfruttati per
scopi professionali. Come già detto al Cap. 1, l’interesse dei radioamatori per la banda
dei 70 MHz è quello di sfruttare i modi propagativi a lunga distanza che
occasionalmente si manifestano in VHF bassa, e che vengono invece percepiti come
sorgenti di indesiderabili interferenze da parte degli utilizzatori istituzionali o
commerciali. Questi infatti impiegano la banda per servizi che richiedono collegamenti
in portata (quasi) ottica, che sono per contro generalmente di scarso interesse
sperimentale per i radioamatori.
Da quanto sopra detto si evince come obiettivo della sperimentazione radioamatoriale
dei 70 MHz non possa e non debba ragionevolmente essere quello di giungere ad una
modellizzazione teorica del canale propagativo intesa a supportare la progettazione di
sistemi di telecomunicazioni a lunga distanza, di cui peraltro non apparirebbero oggi chiare
le prospettive d’impiego se non quelle radioamatoriali stesse. Ciò ben si sposa con il fatto
che i radioamatori non sarebbero comunque in grado di mettere in campo le risorse
necessarie per una sperimentazione di tipo professionale (che richiederebbe
presumibilmente il dispiegamento di un grandissimo numero di radiofari e di stazioni
automatiche di rilevamento, oltre alle strutture di processamento dei dati così ottenuti),
33
come pure di apportare collettivamente, al di là di casi isolati, contributi di natura
scientifica intesi a modellizzare compiutamente i fenomeni propagativi.
Quale sono dunque i veri obiettivi della sperimentazione radioamatoriale sui 70
MHz? In sintesi:
•
•
•
arricchire notevolmente la comprensione che oggi si ha delle possibilità di
collegamento a grande distanza offerte dalle bande in VHF bassa, conseguendo così un
bagaglio di nuove conoscenze che, se pur non immediatamente sistematizzabili in
maniera rigorosa o suffragate da modellizzazioni teorico-scientifiche, rappresenti
comunque un utile tassello che ben si inserisce nei risultati dello sforzo che l’uomo da
sempre devolve al controllo dei fenomeni della natura. Va a questo proposito rilevato
come decisivo ed insostituibile sia il ruolo che i radioamatori possono giocare in
campagne sperimentali di questo tipo, sia per la grande molteplicità dei “punti di
osservazione” che la comunità dei radioamatori viene implicitamente a costituire, che
per l’elevato livello di dedizione mostrata da soggetti che si impegnano negli
esperimenti per mero desiderio di conoscenza - e non per proprio tornaconto -, come
pure per il fatto che la sperimentazione non viene così a gravare sulle tasche di altri che
i radioamatori stessi;
creare una nuova occasione nel contesto della quale il radioamatore motivato possa
rinnovare il suo impegno nella sperimentazione, con l’obiettivo di allargare
ulteriormente il suo ambito di conoscenze tecniche;
infine il fatto che, essendo la disponibilità commerciale di apparati e di antenne operanti
in banda 70 MHz molto ridotta (vedi Par. 2.2.2 e 2.2.3), stia fortemente crescendo
l’interesse per l’autocostruzione di nuovi apparati e/o la modifica di apparati esistenti,
interesse che si era andato progressivamente attenuando sin da quando, già verso la fine
degli anni 60, cominciava a registrarsi una crescente presenza di prodotti commerciali
anche nel settore radioamatoriale.
A quest’ultimo proposito va peraltro rilevato il fatto che - anche se forse non
annoverabile tra gli scopi della sperimentazione - l’affacciarsi di un paese importante come
l’Italia sulla banda dei 70 MHz porterà prevedibilmente i costruttori a porre sul mercato
nuovi apparati radioamatoriali che consentano di operare anche in quella banda, con i
fall-out del caso.
Ed ancora il fatto che l’esempio italiano servirà certamente a stimolare le competenti
Amministrazioni dei paesi nei quali l’uso della banda dei 70 MHz non sia ancora consentito
ai radioamatori, perchè autorizzino - anche loro - delle sperimentazioni della banda, o
addirittura la concedano ai radioamatori su base permanente.
In chiusura va doverosamente osservato come delle sperimentazioni in VHF bassa - e
quindi anche su bande vicine a quella radioamatoriale dei 70 MHz - vengano portate avanti
dagli appassionati di ricezione televisiva a lunga distanza, un hobby che va peraltro
progressivamente perdendo valenza a causa della incessante dismissione dei servizi TV in
quella regione dello spettro. Molti di questi appassionati si riuniscono nella Worldwide TVFM DX Association (sito web http://www.anarc.org/wtfda/dx_history.htm).
In Tabella 3-1 sono riportate, per varie parti del mondo, le allocazioni di banda per
servizi televisivi che siano adiacenti - o addirittura si sovrappongano - alla banda
radioamatoriale dei 70 MHz.
34
Sistema
A
B
C
D
E
G
I
Paese
USA
Irlanda
Cina
Australia
Europa
Nuova Zelanda
Italia
Canale
4
C
3
2
4
3
B
Banda (MHz)
67,25-71,75
61,75-67,75
65,75-72,25
64,25-69,75
62,25-67,75
Tabella 3-1 Allocazioni di Banda per Servizi TV in banda 70 MHz
Per chi sia interessato a comprendere quanto l’attività di ricezione TV a lunga
distanza possa essere sinergica con quella di rice-trasmissione radioamatoriale, si elencano
qui brevemente i vantaggi e gli svantaggi della prima:
•
•
vantaggi:
- le emittenti TV sono usualmente di elevata potenza, fatto che di per sé tende a
facilitarne la ricezione (anche se ciò può, per certi versi, renderla meno
interessante);
- i segnali vengono emessi con continuità, spesso anche 24h / 24h, fatto che rende
meno critica la ricerca, e permette di sfruttare più compiutamente i fenomeni di
propagazione (anche se in realtà una similare situazione può essere ottenuta, in
ambito radioamatoriale, con il dispiegamento di un significativo numero di radiofari
che trasmettano 24h / 24h).
svantaggi:
- la ricezione del segnale TV è solo possibile in presenza di un rapporto segnalerumore molto superiore a quello che tipicamente si riscontra nei collegamenti
radioamatoriali. Va a questo proposito ricordato come il rapporto segnale-rumore
ottenibile nel caso TV sia negativamente condizionato dall’elevata banda del
relativo segnale;
- poiché le trasmittenti TV operano su canali predefiniti, è molto comune il caso di
interferenza co-canale. L’interferenza, come pure un rapporto segnale-rumore non
sufficientemente alto, rendono spesso problematica l’identificazione delle emittenti;
- la distanza massima alla quale un’emittente TV può essere ricevuta è generalmente
limitata a quella superabile con un singolo salto in E-sporadico. Infatti il segnale TV
proveniente da salti multipli avrebbe generalmente un livello troppo basso per poter
essere decodificabile, e sarebbe spesso interferito da emissioni co-canale provenienti
da stazioni che si trovino a distanza di primo salto;
- alcuni modi propagativi non sono sfruttabili. Ad es. il Meteor Scatter è
incompatibile con la ricezione TV a causa della brevissima durata delle aperture,
mentre la propagazione Transequatoriale lo è principalmente a causa del fenomeno
del flutter che contraddistingue tale tipo di propagazione e che rovina l’immagine al
punto da renderla non più fruibile;
- il livello di coinvolgimento personale che si consegue con un’attività di sola
ricezione - e quindi puramente “passiva” - non è paragonabile con quello di chi si
impegni in attività, quali quelle radioamatoriali, che prevedano anche la
trasmissione di segnali, e quindi “attive”;
35
-
la ricezione TV offre opportunità più limitate di maturare esperienze di natura
propriamente elettronica, tramite la realizzazione e la sperimentazione di circuiti e
progetti.
In conclusione sembra potersi facilmente concludere come l’attività hobbystica di
ricezione TV a lunga distanza, sebbene possa comunque fornire utili indicazioni sul
comportamento propagativo delle bande in VHF bassa, sia difficilmente paragonabile con
quella radioamatoriale in termini di produttività e coinvolgimento.
-o-
36
3.2 Le Risorse e le Modalità Esecutive
3.2.1 Le Stazioni
La sperimentazione della banda dei 70 MHz era stata originariamente richiesta da
sette stazioni di radioamatore italiane (vedi Premessa), ma l’opportuno allargamento
dell’autorizzazione - da parte del Ministero delle Comunicazioni - a tutti i radioamatori
operanti dalla penisola (a parte le limitazioni conseguenti alla salvaguardia delle aree di
confine) ha certamente molto arricchito la valenza degli esperimenti condotti.
Infatti, a tutto il 15 Settembre 2007, risultava come ben 75 stazioni di radioamatore si
fossero attivate in banda 70 MHz (vedi Tabella 3-2), anche se qualcuna di queste solamente
in ricezione.
Area
Identificativa
Radioamatoriale
Regione
Lazio (25)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Sardegna (4)
Umbria (1)
Liguria (1)
Piemonte (4)
Valle d’Aosta (-)
Lombardia (7)
Friuli-Venezia Giulia (1)
Trentino-Alto Adige (-)
Veneto (4)
Emilia-Romagna (5)
Toscana (7)
Abruzzo (9)
Basilicata, prov. Matera (-)
Puglia (3)
Basilicata, prov. Potenza (-)
Calabria (1)
Campania (-)
Molise (-)
Sicilia (3)
Nominativo di Chiamata
1A0KM, I0JX, I0KHY, I0KPT, I0QM, I0WTD, IK0BAL, IK0BZY,
IK0FTA, IK0MDA IK0NOJ, IK0OKY, IK0SME, IK0SMG, IK0VAQ,
IK0YYY, IW0BYL, IW0FFK, IW0GPN, IW0HIV, IZ0AEG, IZ0CEG,
IZ0CKM, IZ0DZZ, IZ0GUG
IS0AEE, IS0GQX, IS0MKX, IS0/IK0BZY
IZ0FWE
IW1PFS
I1YRB, IK1EGC, IW1AVR, IZ1DYE
I2ADN, I2KBD, IK2CFG, IK2QEB, IW2MBA, IZ2AMS, IZ2FOB
IV3HWT
I3VWK, IW3FZQ, IW3GPE IZ3GWJ
IK4ADE, IK4HLQ, IK4PMB, IZ4GWE, IZ5MAO/4
I5CTE, I5IAR, I5MXX, IK5MEJ, IK5MEN, IW5AUY, IZ5EME
I6BQI, I6CTJ, I6QIZ, IK2AQZ/6, IK6EIW, IK6JBN, IW6ATU,
IY6GM, IZ6GSB
I7CSB, IK7MJA, IZ7EUH
IZ8DWF
IT9DLN, IT9JLG, IW9HPC
Tabella 3-2 Stazioni di Radioamatore Attivatesi in Banda 70 MHz
Quanto riportato in Tabella 3-2 è stato principalmente derivato dalle segnalazioni
apparse sul Cluster radioamatoriale (vedi Par. 3.2.3), oltre che da contatti diretti. Pertanto la
stima di 75 radioamatori partecipanti alla sperimentazione è da considerarsi pessimistica.
Non può infatti del tutto escludersi che dei radioamatori che si siano attivati in banda
70 MHz entro il 15 Settembre 2007 non siano stati involontariamente menzionati in tabella.
Il numero totale di radioamatori partecipanti alla sperimentazione è da ritenersi
soddisfacente, specie se si tiene conto dei condizionamenti che l’hanno caratterizzata, tra i
quali ricordiamo:
•
scarsa disponibilità commerciale di apparati (vedi Par. 2.2.2) ed antenne (vedi
Par. 2.2.3) operanti nella banda radioamatoriale dei 70 MHz;
37
•
•
•
•
•
limitato tempo a disposizione per la sperimentazione, in considerazione del fatto che,
all’inizio delle attività, il principale modo propagativo - ovvero quello per riflessione su
strato E-sporadico - stava ormai per entrare in fase discendente;
effetto “sorpresa”. Il tempo necessario per mettere in piedi ex-novo una stazione
operante in banda 70 MHz è talvolta risultato superiore a quello lungo il quale era
ancora possibile sfruttare il modo E-sporadico;
incertezza sul possibile utilizzo della banda da parte dei radioamatori a valle del periodo
concesso per la sperimentazione;
limitazione territoriale, che ha precluso l’uso della banda in zone particolarmente ricche
di radioamatori (specie in Lombardia);
la coincidenza con le ferie estive della parte più interessante del periodo sperimentale.
Nondimeno i radioamatori italiani sono stati comunque in grado, collettivamente, di
incidere notevolmente sul livello di utilizzazione della banda in Europa, riscuotendo così
forte interesse da parte di tutti e stimolando i radioamatori esteri a perseguire simili
obiettivi.
Per quanto riguarda gli impianti messi in piedi dai radioamatori italiani per poter
partecipare alla sperimentazione, vale quanto segue:
•
apparati ricetrasmittenti:
- l’apparato più comunemente impiegato è stato lo Yaesu FT-847 il quale è l’unico
ricetrasmettitore commerciale che, opportunamente adattato, può operare in banda
70 MHz, anche se con delle limitazioni in termini di efficienza dello stadio finale e
di figura di rumore del ricevitore (vedi Par. 2.2.2). L’apparato non è più
commercializzato dalla Yaesu, per cui è oggi solo reperibile sul mercato dell’usato.
Lo Yaesu FT-847 è in grado di erogare fino a circa 70 W in banda 70 MHz, ma la
potenza di uscita è facilmente regolabile, permettendo così di rientrare nella
limitazione di 25 W EIRP prevista per la sperimentazione;
- vari tipi di Transverters, tra cui in particolare (vedi Par. 2.2.2) quello realizzato
dalla casa italiana Aemme di Crotone, il kit commercializzato dai radioamatori
Danesi, ed il kit 50 MHz della Ten-Tec modificato per i 70 MHz. Va inoltre
segnalato come molti radioamatori abbiano, all’occorrenza, anche riesumato dei
vecchi Transverters per i 50 MHz modificandoli per i 70 MHz. Detti Transverters
erano stati dismessi quando diventati ormai obsoleti a seguito della notevole offerta
commerciale di apparati in grado di operare anche in banda 50 MHz, grazie al forte
interesse creatosi per questa banda. Si ricorda come i Transverters abbiano, in
generale, potenze raramente superiori ai 10W;
- tra quelli che si sono cimentati nella sola ricezione, è stato anche comune l’impiego
dell’ICOM 706, un apparato di grande diffusione tra i radioamatori per le sue buone
prestazioni abbinate ad un costo accettabile ed alle dimensioni ridotte, fatto che ne
consente agevolmente l’uso anche in condizioni di mobilità. L’ICOM 706 è grado di
ricevere in banda 70 MHz, se pur con qualche limitazione, ma non anche di
trasmettere. Va comunque registrato almeno un caso in cui detto apparato sia stato
anche posto in grado di trasmettere, pur se ciò ha comportato delle modifiche non
trascurabili;
- va poi citato come qualche radioamatore abbia utilizzato la banda dei 70 MHz
impiegando un ricetrasmettitore-scanner di tipo palmare (quale l’ICOM IC-E90) in
38
•
grado di trasmettere esclusivamente in FM. Con tale tipo di apparato sono stati però
tipicamente solo effettuati collegamenti a portata quasi ottica;
- infine vi sono anche stati dei peraltro infrequenti casi di radioamatori che hanno
impiegato apparati ex-PMR (sempre in FM).
antenne:
- la modifica di antenne televisive di tipo Yagi multi-elemento per il canale B/E4,
vedi Par. 2.2.3 e Tabella 3-1, è stata la soluzione più comunemente perseguita,
grazie al loro costo contenuto ed alla facilità di adattamento alla banda
radioamatoriale dei 70 MHz. Un elemento di difficoltà è però rappresentato dalla
scarsa reperibilità di dette antenne, a causa del fatto che l’utilizzo del canale B/E4
sul territorio italiano è sempre meno diffuso, come pure delle difficoltà di
trasportare singole antenne a causa della fragilità dell’involucro;
- altri hanno modificato antenne progettate per i 50 MHz, operazione che richiede una
maggiore complessità di intervento;
- qualche radioamatore ha proceduto ad autocostruirsi l’antenna ex-novo, anche se la
cosa si rivelava non facile negli stretti tempi disponibili;
- infine c’è chi, impossibilitato dall’installare in tempi brevi una nuova antenna per i
70 MHz, ha direttamente utilizzato delle antenne pre-esistenti progettate per altre
bande di frequenza (più comunemente i 50 MHz), con eventuali sistemi di
adattamento dell’impedenza. I risultati ottenuti sono spesso stati discreti.
3.2.2 Il Radiofaro Bi-banda I0JX/B
Come peraltro facilmente prevedibile in base a quanto detto al Par. 2.2.4, una risorsa
rivelatasi di decisiva importanza è il radiofaro radioamatoriale operante in banda 70 MHz
che è stato appositamente messo in piedi per la sperimentazione ed identificato con la sigla
I0JX/B in linea con quanto previsto dalle vigenti norme.
Detto radiofaro è stato realizzato ampliando le risorse di un radiofaro pre-esistente
che operava, sin dal 1998, in banda 50 MHz (sulla frequenza di 50,004 MHz).
L’ampliamento è consistito principalmente nel:
•
•
•
dotare il radiofaro pre-esistente di una testata RF addizionale in grado di generare il
segnale in banda 70 MHz e di amplificarlo fino al livello di potenza desiderato;
installare un’antenna ad-hoc per la banda dei 70 MHz e relativa discesa;
ampliare la capacità del sistema di alimentazione in corrente continua.
Il radiofaro I0JX/B ora emette contemporaneamente, e dallo stesso sito, una portante
in banda 50 MHz ed una in banda 70 MHz. Ciò rende più agevole correlare gli eventi di
propagazione che si manifestino in banda 50 MHz con quelli in banda 70 MHz.
In Tabella 3-3 sono riportate le principali caratteristiche tecniche del radiofaro I0JX/B
limitatamente alla sezione 70 MHz.
Il radiofaro è stato costruito osservando le tipiche modalità realizzative degli apparati
radioamatoriali, che prevedono anche il riuso e/o la modifica - senza per questo dover
accettare compromessi in termini di prestazioni - di elementi e componenti reperibili nel
mercato del surplus, spesso a basso costo anche quando nuovi. In particolare, con
riferimento alla Figura 3-1, il radiofaro I0JX/B comprende:
39
Localizzazione
Frequenze nominali
Modulazione
Messaggio
Tipo di antenna
Puntamento dell’antenna
Guadagno dichiarato
Polarizzazione dell’antenna
Posizionamento dell’antenna
Potenza RF
EIRP
Discesa
ROS
Apparato
Servizio
Alimentazione
Roma Est, latitudine 41º 53' 14.4" N, longitudine 12º 35' 24.4" E
70,088 MHz a tasto telegrafico rilasciato
70,0885 MHz a tasto telegrafico premuto
(500 Hz di shift verso l’alto)
FSK, con identificazione in codice Morse
I0JX/B I0JX/B I0JX/B JN61HV I0JX/B I0JX/B I0JX/B JN61HV ROMA
WWW.QSL.NET/I0JX
Yagi a 4 elementi a lobo largo (antenna TV per canale B/E4 modificata).
Boom di 2,3 m
340 gradi (a metà tra UK e Danimarca, utile quindi per la maggior parte dei
paesi nei quali è concesso l’uso della banda dei 70 MHz ai radioamatori)
6.5 dBi
Orizzontale
Su un palo di 7 m alla sommità di un edificio di cinque piani
6W
< 25 W
In cavo RG-213 foam, lunga 10 m
< 1:1,2
Di costruzione artigianale. Oscillatore a quarzo da 35,044 MHz seguito da
un moltiplicatore per 2 e quindi da due stadi prima dell’amplificatore finale
di potenza. Circuito di controreazione per mantenere la potenza di uscita
indipendente dalla temperatura e dall’invecchiamento dei componenti
24h / 24h
Alimentatore professionale 13,8 V 50 A di tipo switching. Rete elettrica
servita da sistema no-break
Tabella 3-3 Caratteristiche Tecniche del Radiofaro I0JX/B - Sezione 70 MHz
•
•
•
il radiofaro vero e proprio, originariamente progettato per operare in banda 50 MHz e
realizzato ex-novo con tecniche artigianali. Esso comprende la sezione RF ed il
generatore di messaggio telegrafico Morse, il quale può anche controllare un secondo
modulo RF esterno;
il già citato modulo RF 70 MHz, ottenuto modificando un modulo trasmittente
professionale reperito nel mercato surplus;
un alimentatore largamente sovradimensionato (corrente max. 50 A), anch’esso reperito
nel mercato surplus (provenienza centri di calcolo).
Per quanto riguarda le antenne, mentre per i 50 MHz - banda ormai utilizzata in tutto
il mondo - è stato giocoforza impiegare un’antenna omnidirezionale (stilo verticale lungo
5/8 di lunghezze d’onda), per i 70 MHz si è preferito al momento adottare un’antenna
direttiva di non elevato guadagno, in grado di servire la grande maggioranza dei paesi in cui
la banda dei 70 MHz è oggi concessa ai radioamatori, con l’intenzione di sostituirla poi con
un’antenna omnidirezionale al momento in cui entrino in banda 70 MHz i radioamatori di
un maggior numero di paesi. Le antenne del radiofaro I0JX/B sono mostrate in Figura 3-2.
40
Figura 3-1 Aspetto Esteriore del Radiofaro I0JX/B
3.2.3 Il Cluster Radioamatoriale
Condurre una sperimentazione comporta non solamente mettere in piedi le necessarie
risorse tecniche ed umane, ma anche disporre di un mezzo attraverso i quale le esperienze
dei singoli possano essere portate a conoscenza di chi si incarichi di ricondurle,
armonizzandole, in un contesto documentativo unificato.
Tale obiettivo non era affatto facile da perseguire nell’ambito di una sperimentazione
aperta a tutti i radioamatori italiani, e che coinvolgeva quindi un significativo numero di
soggetti con i quali non erano stati presi precedenti accordi. Al di là dei problemi legati
all’identificare chi effettivamente partecipasse alla sperimentazione ed a stabilirvi un
contatto, va rilevato come ottenere un’adeguata documentazione dei risultati - e con
modalità uniformi - è cosa non semplice quando si abbia a che fare con persone di
estrazioni eterogenee e che non possano sempre trovarsi in condizioni di garantire la
massima disponibilità.
A questa difficoltà ha però ben sopperito il Cluster radioamatoriale, un sistema
informativo (di cui si era già accennato Par. 3.2.3) a livello mondiale tramite il quale i
radioamatori si segnalano a vicenda, in tempo reale, i collegamenti in corso. In pratica, il
radioamatore che stia effettuando un collegamento radio con una stazione ritenuta essere di
potenziale interesse per gli altri radioamatori inserisce la notizia sul Cluster. Gli altri
radioamatori quindi, leggendo la segnalazione, possono decidere se anche loro cercare di
effettuare il collegamento con la stazione segnalata.
41
Figura 3-2 Le antenne del Radiofaro I0JX/B
Le segnalazioni possono anche riguardare ricezioni di radiofari radioamatoriali, le
quali forniscono importanti indicazioni sulla possibilità di effettuare collegamenti con
stazioni che siano localizzate in aree geografiche non troppo lontane da quelle del radiofaro
ricevuto.
Esistono quattro diverse modalità di accesso al Cluster radioamatoriale, ovvero:
•
•
•
direttamente ai nodi del Cluster, tramite trasmissioni a pacchetto (modalità
comunemente detta PacketCluster). Detto accesso comporta però la disponibilità di un
apparato radio operante in VHF od UHF e di relativa antenna. Inoltre la zona in cui si
opera deve risultare servita da un nodo Cluster;
accesso ai nodi tramite la cosiddetta “rete Packet”, rete che i radioamatori hanno
appositamente messo in piedi nelle bande VHF ed UHF (valgono in questo caso gli
stessi condizionamenti sopra indicati per l’accesso diretto ai nodi Cluster);
tramite Internet (modalità comunemente detta WebCluster);
42
•
o tramite servizio WAP su telefono cellulare. Quest’ultima modalità è particolarmente
comoda quando non si abbia nè un accesso radio nè Internet.
L’interfaccia uomo-macchina è sostanzialmente la stessa per l’accesso Packet e per
quello Internet. Tipicamente è quella mostrata in Figura 3-3.
Figura 3-3 Tipica Interfaccia Utente del Cluster Radioamatoriale
Ogni riga corrisponde ad una segnalazione. Da sinistra a destra:
•
•
•
•
•
la frequenza su cui opera la stazione segnalata (in kHz);
segue il nominativo della stazione (o radiofaro) segnalata;
segue poi data e ora (UTC) della segnalazione;
seguono quindi dei liberi commenti;
segue infine il nominativo della stazione segnalante.
Durante l’uso del operativo del Cluster compaiono frequentemente nuove righe,
ovvero nuove segnalazioni, che causano la sparizione dallo schermo di quelle più vecchie
(che rimangono comunque consultabili).
Il Cluster, concepito per fornire informazioni ai radioamatori in tempo reale, può
anche ben servire per conoscere quanto sia accaduto nel passato nelle varie bande
43
radioamatoriali. Ciò in quanto il Cluster prevede la possibilità di richiamare tutte le
segnalazioni precedenti (ad es. dell’ultima giornata), banda per banda.
Ecco che il Cluster si rivela essere un mezzo potentissimo per venire a conoscenza
dei collegamenti effettuati dai radioamatori, semprechè questi siano stati oggetto di
segnalazione. A quest’ultimo proposito va segnalato come, in considerazione della novità
della banda dei 70 MHz e del carattere di eccezionalità che rivestivano i relativi
collegamenti, la grandissima parte di essi sia stata di fatto oggetto di segnalazione sul
Cluster, e ne sia quindi rimasta traccia. Non solamente i collegamenti bi-direzionali, ma
anche le numerosissime ricezioni del radiofaro italiano I0JX/B da parte di radioamatori
esteri, e dei numerosi radiofari stranieri da parte di radioamatori italiani.
In conclusione, in occasione della sperimentazione in banda 70 MHz, il Cluster
radioamatoriale si è rivelato essere risorsa insostituibile, in quanto ha consentito di rilevare
in maniera semplice ed efficacissima i dati relativi ai collegamenti ed alle ricezioni
effettuate, che sarebbe stato altrimenti certamente non facile raccogliere.
-o-
44
3.3 I Risultati Conseguiti
3.3.1 Generalità
La sperimentazione italiana della banda dei 70 MHz ha riscosso notevole interesse sia
in Italia che internazionalmente. Come dettagliato nella Tabella 3-2, significativo è stato il
numero di radioamatori italiani che vi hanno partecipato, nonostante le circostanze (vedi
Par. 3.2.1) non abbiano permesso un’ancor più ampia adesione, prima fra tutte la scarsa
disponibilità commerciale di apparati operanti in banda 70 MHz.
Numerosissimi sono stati i collegamenti a lunga distanza effettuati dai radioamatori,
nonostante il numero di paesi in cui viene attualmente concesso l’uso radioamatoriale della
banda 70 MHz (vedi Par. 2.1) non sia ancora elevatissimo.
Ancor più viva sarebbe sicuramente stata l’attività se questa fosse iniziata al
momento in cui si instaurava la propagazione per riflessione su strato Ionosferico Esporadico, che costituisce il modo propagativo più importante negli anni di bassa attività
solare - come il 2007 - e che, come già detto (vedi Par. 1.3.1), si manifesta principalmente
nel periodo metà Maggio - fine Agosto di ogni anno. Il periodo utile per poter
compiutamente sperimentare la propagazione nel modo E-sporadico è infatti risultato essere
non di molto superiore a sette settimane.
Nondimeno è stato comunque possibile tenere un buon livello di attività (vedi
Par. 3.3.2), al punto che l’Italia si è di fatto rivelata essere il paese europeo più attivo in
banda 70 MHz dopo il Regno Unito, che però ha una lunghissima tradizione di utilizzo
della banda (vedi Par. 2.1), oltre ad un numero di radioamatori in assoluto più elevato di
quello italiano.
3.3.2 Sintesi dei Collegamenti Effettuati
In questo paragrafo si fornisce mera evidenza dei collegamenti radio stabiliti - nel
complesso - dai radioamatori italiani, rimandando al Par. 3.3.3 le considerazioni relative ai
vari modi propagativi. Si ricorda, come peraltro già accennato, che una gran parte di quanto
qui riportato sia basato sulle segnalazioni comparse sul Cluster radioamatoriale (vedi
Par. 3.2.3), che è stato fortemente utilizzato durante il periodo sperimentale ed ha quindi
fornito dati altamente rappresentativi di quanto i radioamatori italiani abbiano
effettivamente fatto in banda 70 MHz. Nondimeno si sono anche considerati i rapporti di
quei radioamatori che hanno reso disponibile il loro log di stazione.
In Tabella 3-4 è stata riassunta, per quanto noto e distinguendo i vari modi di
propagazione, l’attività svolta in banda 70 MHz nel periodo 12 Luglio - 15 Settembre 2007
dai radioamatori italiani, considerando sia i collegamenti bi-direzionali effettuati, che le
loro ricezioni di radiofari esteri. Chiaramente si tratta un quadro pessimistico, vista
l’impossibilità pratica di documentare l’attività svolta in maniera del tutto esaustiva.
45
Paese
Corrispondente
Numero di Collegamenti Bidirezionali e di Ricezioni
di Radiofari Esteri da Parte di Radioamatori Italiani
E-sporadico
Meteor Scatter
Troposferica
Totale
Austria
Croazia
Danimarca
Francia
Germania
Grecia
Irlanda
Italia
Lussemburgo
Norvegia
Olanda
Polonia
Portogallo
Slovenia
Galles
Inghilterra
UK
Irlanda del Nord
Isola di Man
Scozia
Ungheria
1
96
7
14
10
5
5
4
32
6
15
2
75
347
16
9
20
-
3
9
2
5
1
1
1
1
2
2
1
27
1
1
3
1
26
2
71
19
1
1
30
105
9
19
13
5
72
5
5
33
8
15
23
76
374
16
10
21
4
Totali
664
60
120
844
Tabella 3-4 Riassunto dell’Attività dei Radioamatori Italiani in 70 MHz
12 Luglio - 15 Settembre 2007
A tal proposito si rileva quanto segue:
•
•
sono stati indicati in corsivo quei paesi in cui la banda dei 70 MHz non sia ancora stata
assegnata ai radioamatori. I collegamenti con quei paesi sono stati quindi effettuati
nella modalità cross-band (trasmettendo cioè in 70 MHz e ricevendo in 50 MHz);
l’elevato numero di collegamenti con il Regno Unito e la Danimarca testimonia il fatto
di come in quei paesi la banda dei 70 MHz sia disponibile ai radioamatori da lungo
tempo.
La Figura 3-4 fornisce una visualizzazione grafica dell’attività dei radioamatori
italiani con propagazione Meteor Scatter e Troposferica.
La Figura 3-5 fornisce una visualizzazione grafica dell’attività dei radioamatori
italiani con propagazione nel modo E-sporadico, distinguendo, ai fini di una migliore
visibilità dei collegamenti, il Nord, il Centro ed il Sud Italia.
46
LiveMUF © Dave Edwards, G7RAU
Propagazione Meteor Scatter
Propagazione Troposferica
Figura 3-4 Rappresentazione Grafica dell’Attività dei Radioamatori Italiani in 70 MHz
12 Luglio - 15 Settembre 2007 - Propagazione Meteor Scatter e Troposferica
LiveMUF © Dave Edwards, G7RAU
E-sporadico - Nord Italia
E-sporadico - Centro Italia
E-sporadico - Sud Italia
Figura 3-5 Rappresentazione Grafica dell’Attività dei Radioamatori Italiani in 70 MHz
12 Luglio - 15 Settembre 2007 - Propagazione in E-sporadico
La visualizzazione grafica dell’intera attività svolta dai radioamatori italiani è
mostrata nella copertina di questo rapporto.
Un altro importante elemento da considerare al fine di caratterizzare la banda dei
70 MHz è costituito dai rapporti di ricezione del radiofaro I0JX/B che sono stati riassunti in
Tabella 3-5 per il periodo 12 Luglio - 15 Settembre 2007.
47
Paese
Corrispondente
Austria
Croazia
Danimarca
E-sporadico
Numero di Ricezioni
Meteor Scatter
Troposferica
Totale
Ungheria
3
30
1
4
14
1
1
3
6
13
2
26
8
71
1
7
-
2
4
3
1
1
4
1
3
4
6
-
8
4
30
1
4
18
1
1
6
3
6
16
2
26
1
9
75
1
7
1
Totali
191
16
13
220
Territorio continentale
Isole Faroer
Francia
Germania
Grecia
Irlanda
Italia
Lussemburgo
Norvegia
Olanda
Polonia
Portogallo
Slovenia
UK
Galles
Inghilterra
Irlanda del Nord
Scozia
Tabella 3-5 Segnalazioni di Ricezione del Radiofaro I0JX/B
12 Luglio - 15 Settembre 2007
Detti rapporti di ricezione sono visualizzati graficamente nella Figura 3-6, ove anche
in questo caso sono stati distinti i vari modi propagativi (la visualizzazione grafica di tutti i
rapporti di ricezione nel loro complesso è mostrata nella copertina di questo rapporto).
Va rilevato come significativa sia la presenza di rapporti provenienti da paesi ove la
banda dei 70 MHz non sia stata ancora assegnata ai radioamatori (indicati in corsivo).
Al fine di dare evidenza dell’effetto stagionale sulla propagazione in E-sporadico, in
Fig. 3-7 è stato riportato il ritmo delle segnalazioni di ricezione del radiofaro
radioamatoriale 70 MHz I0JX/B durante le nove settimane successive al 12 Luglio 2007
(data dell’autorizzazione Ministeriale). Si osserva come, depurando il grafico dalle naturali
variabilità statistiche, il ritmo sia andato tendenzialmente decrescendo man mano che si
procedeva avvicinandosi all’autunno.
3.3.3 Esame dei Modi Propagativi
3.3.3.1 Generalità
Il breve periodo praticamente disponibile per la sperimentazione, come pure la non
elevatissima diversificazione geografica dei collegamenti, non sono stati di ausilio al fine di
caratterizzare fenomeni che, come quelli propagativi, hanno per loro natura carattere
statistico
48
LiveMUF © Dave Edwards, G7RAU
Propagazione in Meteor Scatter
Propagazione Troposferica
Propagazione in E-sporadico
Figura 3-6 Rappresentazione Grafica delle Ricezioni del Radiofaro I0JX/B
12 Luglio - 15 Settembre 2007
Ritmo Settimanale delle Ricezioni del Radiofaro
I0JX/B (70 MHz) con Propagazione in E-sporadico
31 Luglio
31Agosto
Numero di Ricezioni
nella Settimana
60
50
40
30
20
10
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Settimane a partire dal 13 Luglio 2007
(fino al 13 Settembre 2007)
Figura 3-7 Effetto Stagionale sulla Propagazione in E-sporadico
Come pure sfavorevole è stata l’impossibilità pratica di sfruttare quei modi che si
manifestano solo negli anni di massima attività solare (vedi Par. 1.3.1), e che comunque
potrebbero essere sperimentati solo insieme a radioamatori di paesi oltre oceano, ove l’uso
dei 70 MHz non è ancora permesso.
49
In tale situazione si è ritenuto opportuno, per ciascuno dei modi propagativi
considerati, complementare la discussione di quanto effettivamente fatto in banda 70 MHz
con delle considerazioni relative a quanto si potrà presumibilmente fare nel futuro
estrapolando i dati raccolti, ormai da quasi due decenni, in banda 50 MHz.
3.3.3.2 Collegamenti in E-sporadico Singolo Salto
Come si evince facilmente dalle Tabelle 3-4 e 3-5 e come peraltro prevedibile, la
propagazione per riflessione su strato E-sporadico - singolo salto - è risultata essere quella
più largamente sfruttabile in banda 70 MHz. Propagazione che, come già accennato al
Par. 1.3.1, si manifesta molto più frequentemente nel periodo metà Maggio - fine Agosto di
ogni anno (apparentemente in modo indipendente dal livello di attività solare), anche se,
lungo l’anno, non sono infrequenti delle isolate aperture che hanno peraltro valenza
raramente paragonabile a quelle delle aperture estive.
Numerosissimi sono stati i collegamenti effettuati dei radioamatori italiani, alcuni dei
quali con paesi nei quali la banda dei 70 MHz non è radioamatorialmente disponibile,
operando quindi nella già citata modalità cross-band (vedi Par. 3.3.2).
Passando a considerare le modalità con cui detto modo propagativo si caratterizza in
banda 70 MHz, sembrerebbe potersi confermare ciò che si è da lungo tempo andato
registrando in banda 50 MHz, e cioè che - dall’Italia - la propagazione in E-sporadico
riguardi tutto il territorio europeo, presentandosi sotto forma di “canali” che servono aree
abbastanza ben definite, ovvero Portogallo/Marocco, Spagna, Olanda/Inghilterra,
Germania/Danimarca, Paesi Nordici/Galles, Ucraina/Romania, Bulgaria/Turchia/Grecia.
Mentre in 50 MHz viene talvolta rilevata la coesistenza simultanea di più canali, tale
effetto non è stato sinora osservato in 70 MHz, ma ciò potrebbe essere solo dovuto al fatto
che i paesi in cui i radioamatori possono operare sono di gran lunga meno numerosi che in
50 MHz (oltre al limitato periodo in cui sono state effettuate le osservazioni).
Altro evento non ancora riscontrato in banda 70 MHz sono le aperture in E-sporadico
con aree relativamente vicine (500 km), che invece si verificano occasionalmente in banda
50 MHz e che talvolta permettono di collegare, da Roma, altre stazioni italiane (al di là di
quanto si possa comunque fare sfruttando la propagazione Troposferica). Non si sa, né lo si
è potuto verificare stanti le condizioni in cui si è svolta la sperimentazione, se tale effetto
- che si presenta in 50 MHz quando lo strato E sia particolarmente basso ed il suo livello di
ionizzazione risulti invece particolarmente elevato - riguardi o meno anche la banda dei
70 MHz. Di certo si sa che in 144 MHz non sono mai stati effettuati dei collegamenti in
E-sporadico a distanza relativamente breve.
Come già precedentemente accennato, è noto come la propagazione in E-sporadico
diventi - di norma - meno frequente all’aumentare della frequenza, e tale comportamento è
stato verificato in pratica quando, in corrispondenza ad aperture in banda 50 MHz, non si
registravano corrispondenti aperture in banda 70 MHz. Peraltro sono stati chiaramente
notati due effetti degni di menzione:
•
non vi è sempre stata precisa correlazione tra il livello di apertura in 50 MHz e quello in
70 MHz. In altre parole non sempre si è verificato che la banda dei 70 MHz si apriva
- magari in modo modesto - solo quando era in atto una forte apertura in banda 50
MHz. Anzi, talvolta il livello di apertura risultava modesto in entrambi le bande;
50
•
sulla base di informazioni ricevute da radioamatori stranieri che curavano abbastanza
sistematicamente la ricezione del radiofaro bi-banda I0JX/B sia sui 50 MHz che sui 70
MHz, è risultato come si siano verificati casi nei quali il segnale in 70 MHz era
ricevibile, mentre non lo era quello in 50 MHz. Si tratta chiaramente di situazioni di
grande interesse, la cui insorgenza andrebbe però valutata su un periodo di osservazione
molto più lungo. Ciò riconferma l’importanza dei radiofari, specialmente se operanti in
entrambi le bande dei 50 MHz e 70 MHz dallo stesso sito geografico.
Una delle caratteristiche, peraltro ben nota, della propagazione in E-sporadico è
quella di risultare “puntinata”, intendendosi con questo termine il fatto che i collegamenti
riguardano tipicamente delle coppie di aree geografiche di ridotta estensione (accade
talvolta che una stazione ricevibile in una certa località non lo risulti invece in siti distanti
solo qualche decina di km).
A questa caratteristica si affianca quella della notevole dinamicità temporale del
contesto, ovvero il fatto che le coppie di aree geografiche tra le quali sia possibile mettere
in piedi il collegamento varino nel tempo, e talvolta anche rapidamente.
Entrambi le caratteristiche si accentuano all’aumentare della frequenza. Il loro
combinato disposto porta al fatto che i collegamenti in E-sporadico risultano soggetti ad
affievolimenti (fading) di entità ragguardevole ed anche di rapida variabilità.
Ciò premesso, paragonando quanto riscontrato nel breve periodo di attività in 70
MHz con le invece protratte esperienze conseguite in banda 50 MHz e 144 MHz, sembra
potersi asserire come l’entità e la variabilità degli affievolimenti tipicamente riscontrati in
70 MHz sia inaspettatamente risultata essere molto più elevata che in 50 MHz, nonostante
la non elevatissima differenza di frequenza. Ciò al punto da far assomigliare i 70 MHz, per
questo aspetto, ai 144 MHz, banda nella quale la volatilità dei segnali in E-sporadico risulta
notoriamente esasperata.
La distanza massima raggiunta in 70 MHz con propagazione in E-sporadico è stata di
2.578 km (ricezione del radiofaro I0JX/B da radioamatore delle Isole Faroer). Tale distanza
è molto vicina a quella massima raggiungibile con singolo salto.
Data la complessità e la forte articolazione di questo modo propagativo, si ravvisa un
forte beneficio dal poter continuare la sperimentazione nel corso dei prossimi anni.
3.3.3.3 Collegamenti in E-sporadico Salto Multiplo
Come già precedentemente accennato non è stato finora possibile, nel corso della
sperimentazione dei 70 MHz, effettuare collegamenti in E-sporadico a salto multiplo sia
perché questo modo operativo è quasi solo presente nel periodo metà
Giugno - metà Luglio e si era quindi già praticamente esaurito al momento di iniziare le
attività (l’ultimo collegamento a salto multiplo in banda 50 MHz è stato effettuato da Roma
nella prima decade di Luglio del 2007), sia per la mancanza di corrispondenti localizzati a
grandi distanze ed in paesi in cui la banda è concessa ai radioamatori.
Un’altra difficoltà è che i collegamenti in salto multiplo possono necessitare di EIRP
elevate.
Allo stato attuale non si sa fino a che punto detto modo propagativo sia
effettivamente sfruttabile in banda 70 MHz. Gli unici collegamenti di cui si ha notizia sono
quelli effettuati, ai primi di Luglio del 2007 nella modalità cross-band (trasmissione in
51
70 MHz e ricezione in 50 MHz), tra la stazione VE9AA (New Brunswick, Canada) e le
stazioni EI2IP (Irlanda) e G7CNF (Inghilterra), per una distanza massima di circa 4.500 km
corrispondenti a due salti. Si ha peraltro anche notizia di ascolti di stazioni europee da parte
della stazione WB4SLM (Georgia, USA) nel Giugno 2007.
Perché dall’Italia si possano effettuare collegamenti con il continente Nord-Atlantico
occorrerebbero tre o quattro salti, e questa possibilità non è stata ancora dimostrata.
Peraltro, se ai 70 MHz si dimostrasse estrapolabile quanto già fatto in banda 50 MHz
con propagazione a salto multiplo, si potrebbero certamente trarre delle conclusioni
entusiasmanti. Basti osservare la Tabella 3-6, la quale riporta solo alcuni dei numerosissimi
collegamenti effettuati da Roma in banda 50 MHz nella modalità E-sporadico a salto
multiplo.
Lunghezza
Collegamento
9.892 km
9.813 km
9.748 km
9.619 km
9.374 km
9.369 km
9.209 km
9.106 km
9.050 km
8.836 km
Periodo
Località Collegata
Luglio 2003
Giugno 2007
Luglio 2003
Luglio 2006
Luglio 2003
Giugno 2006
Giugno 2006
Luglio 2003
Luglio 2003
Luglio 2003
California, USA
Arizona, USA
Nevada, USA
Kumamoto, Giappone
Oregon, USA
Texas, USA
Hokkaido, Giappone
Washington, USA
British Columbia. Canada
Montana, USA
Sigla Stazione
Corrispondente
W6QUV
N7CW
K5HK
JA6SBW
WX7R
W5OZI
JL8GFB
K7AD
VE7SL
W7KNT
Tabella 3-6 Alcuni Collegamenti Effettuati da Roma in Banda 50 MHz
nella Modalità Propagativa E-sporadico a Salto Multiplo
Si ritiene che il limite di 10.000 km non sia stato superato solo perché - a quella
distanza - inizia l’Oceano Pacifico, sia dal lato USA che dal lato Giappone, e non vi sono
quindi più radioamatori da collegare. Si ha peraltro notizia di - peraltro rarissimi collegamenti in E-sporadico a salto multiplo che hanno raggiunto gli oltre 13.000 km
(ad es. Giappone-Mauritania).
3.3.3.4 Collegamenti in Meteor Scatter
Come evidente dalle Tabelle 3-4 e 3-5, un discreto numero di collegamenti è stato
effettuato con propagazione Meteor Scatter. A questo proposito va rilevato come un
singolo collegamento in Meteor Scatter possa richiedere tempi notevoli (anche dell’ordine
della decina di minuti) e ciò chiaramente non favorisce l’effettuazione di un gran numero di
collegamenti.
Il Meteor Scatter costituisce un modo propagativo importante per la banda dei 70
MHz, in quanto è quasi l’unico modo che permette collegamenti a lunga distanza durante i
periodi non estivi (a parte, forse, gli anni in cui l’attività solare registra un picco).
Chiaramente il ricorso al Meteor Scatter è cresciuto dopo la fine di Agosto quando la
presenza dello strato E-sporadico è diventata sempre meno frequente.
La modalità con cui è stato più comunemente sfruttato il Meteor Scatter è quella del
JT6M (di cui si è già parlato al Par. 2.2.1), che è facilmente fruibile impiegando un
52
semplice PC (oltre ovviamente all’impianto radio). Si tratta in ogni caso di collegamenti
essenziali (in termini quantità d’informazione scambiata) e che richiedono, come già detto,
tempi piuttosto lunghi perché ciascuna delle due parti riesca ad avere conferma certa che
l’altra parte abbia ricevuto l’informazione trasmessa.
In occasione del passaggio degli sciami (Perseidi, 13 - 14 Agosto) sono stati anche
stati possibili brevissimi collegamenti in fonia e telegrafia, quando i cosiddetti ping
meteorici raggiungevano durate dell’ordine dei secondi.
La sensazione che si è avuto a valle della breve esperienza conseguita durante la
sperimentazione dei 70 MHz è che in quella banda la modalità Meteor Scatter sia meno
efficace che in banda 50 MHz, e ciò sarebbe in tendenza con le osservazioni effetuate in
banda 144 MHz. Ma chiaramente ogni conclusione affidabile al riguardo richiederebbe
tempi di sperimentazione molto più lunghi. C’è poi anche da rilevare come l’EIRP
utilizzato in banda 70 MHz (< 25 W) sia molto inferiore a quello tipicamente impiegato in
banda 50 MHz ove non esiste una limitazione in termini di EIRP (a fronte di una potenza
massima ammessa di 500 W, non vi è infatti limite al guadagno d’antenna), e ciò fa
chiaramente grossa differenza.
La distanza massima raggiunta in 70 MHz nel modo Meteor Scatter è stata, per
quanto noto di 1.952 km (Abruzzo - Norvegia), e quindi similare a quella superabile in
banda 50 MHz o 144 MHz.
Si possono concludere queste brevi note osservando come il Meteor Scatter sia una
modalità che abbia più un interesse speculativo che pratico, a causa dell’esiguità
dell’informazione scambiabile e dei tempi relativamente lunghi necessari per completare il
collegamento. Inoltre, essendo l’efficacia di questo modo legata ad eventi difficilmente
imbrigliabili in modelli che portino a qualche livello di prevedibilità dei fenomeni, si
potrebbe forse concludere come il Meteor Scatter sia un modo che, dal punto di vista
propriamente sperimentale, non presenti grandissimi livelli di attrattività.
3.3.3.5 Collegamenti Troposferici
Nel corso del breve periodo sperimentale non è stato possibile raccogliere dati molto
significativi sul comportamento del modo propagativo Troposferico in banda 70 MHz,
principalmente perché la sperimentazione di questo modo avrebbe richiesto la
partecipazione di numerose stazioni equipaggiate con antenne ad elevato guadagno ed
anche preferibilmente localizzate in postazioni elevate. Inoltre le attività di sperimentazione
dei 70 MHz sono iniziate quando una buona parte del periodo in cui maggiormente si
manifesta la propagazione Troposferica era ormai trascorso.
La distanza massima raggiunta in 70 MHz con propagazione Troposferica è stata, per
quanto noto di 986 km (Abruzzo - Grecia). Tale valore non è elevatissimo ma, lo si ritiene,
solo per la mancanza di stazioni adeguatamente equipaggiate e posizionate alle opportune
distanze.
In conclusione, da quanto si è potuto desumere nel corso del breve periodo di
sperimentazione, la banda dei 70 MHz sembrerebbe rivelarsi non efficacissima, al pari di
quella dei 50 MHz, nei riguardi della propagazione Troposferica. E’ peraltro noto come tale
tipo di propagazione interessi principalmente le frequenze più elevate, e non possa quindi
essere comunque considerata come uno dei modi sui quali puntare per i 70 MHz.
53
3.3.3.6 Collegamenti in F2
Similmente a quanto avvenuto per il modo E-sporadico a salto multiplo (vedi
Par. 3.3.3.3), non è stato possibile effettuare collegamenti per riflessione sullo strato
Ionosferico F2, non solo per la già rimarcata mancanza di corrispondenti posizionati a
grande distanza, ma anche perché l’anno 2007 cade nelle vicinanze del minimo dell’attività
solare, quando la MUF (Massima Frequenza Utilizzabile) spesso non va oltre i 18 - 20
MHz.
Sarebbe veramente interessante riuscire a stabilire fino a che punto la propagazione in
F2 possa essere sfruttata in banda 70 MHz, ma tale verifica sarà solo presumibilmente
possibile verso la fine del decennio quando l’attività solare assumerà nuovamente valori
elevati.
Per dare un’idea di quali collegamenti si potrebbe sperare di effettuare in banda 70
MHz con propagazione F2 - e di quali distanze coprire -, è stata riportata in Tabella 3-7 una
piccola parte dei collegamenti effettuati da Roma in banda 50 MHz per riflessione su strato
ionosferico F2, dalla quale si evince come il picco dell’attività solare si sia registrato
intorno al’anno 2001.
Lunghezza
Collegamento
30.300 km
Periodo
Località Collegata
Ottobre 2000
16.934 km
14.540 km
13.245 km
12.872 km
12.208 km
12.356 km
10.977 km
10.769 km
9.951 km
9.855 km
Aprile 2001
Aprile 2001
Aprile 2000
Ottobre 2000
Marzo 2002
Aprile 2000
Aprile 2003
Ottobre 2000
Dicembre 2001
Ottobre 2001
Oita, Giappone via lunga
(ovvero via Sud America)
American Samoa
Isola di Pasqua, Cile
Punta Arenas, Cile
Hawaii
Isola San Felix, Cile
Isole Falkland
Isola di Natale, Australia
Sabah, Borneo
Arizona, USA
Okinawa, Giappone
Sigla Stazione
Corrispondente
JH6NKZ
KH8/N5OLS
CE0Y/W7XU
CE8SFG
WH6O
XR0X
VP8DBL
VK9XI
9M6BAA
K7JE
JR6HI
Tabella 3-7 Alcuni Collegamenti Effettuati da Roma in Banda 50 MHz
tramite Riflessione su Strato Ionosferico F2
3.3.3.7 Collegamenti in Transequatoriale
Quanto detto al Par. 3.3.3.6 nei riguardi del fatto che, nei periodi di minimo
dell’attività solare come l’anno 2007, non siano effettuabili collegamenti in modalità F2
vale anche per la propagazione Transequatoriale che, per quanto noto, è una modificazione
di quella in F2.
Per contro la propagazione Transequatoriale sarebbe ben verificabile in banda 70
MHz dato che l’uso di questa banda è concesso ai radioamatori del Sud Africa e Namibia
(ma presumibilmente anche a quelli della Botswana, Lesotho e Swaziland).
Come precedentemente accennato, sono già stati effettuati dei peraltro rarissimi
collegamenti in propagazione Transequatoriale nella banda dei 144 MHz, e ciò, insieme al
54
fatto che detta propagazione si presenta invece stabile e “violenta” in banda 50 MHz per un
lungo periodo centrato sul picco dell’attività solare, lascia ben sperare per i 70 MHz.
In 50 MHz sono stati effettuati un grandissimo numero di collegamenti tra Italia ed
Africa, di cui quelli mostrati in Tabella 3-8 non rappresentano che un minimale esempio
Data
29/08/98
07/11/99
03/03/00
12/04/01
16/03/02
24/04/03
05/04/04
Località Collegata
Transvaal, Sud Africa
Natal, Sud Africa
Orange, Sud Africa
Città del Capo, Sud Africa
Lesotho
Namibia
Angola
Lunghezza
Collegamento
7.682 km
8.161 km
8.076 km
8.409 km
8.076 km
6.606 km
5.606 km
Sigla Stazione
Corrispondente
ZS6EZ
ZS5LC
ZS4TX
ZR1AEE
7P8Z
V51/ZS6JON
D2PFN
Tabella 3-8 Alcuni Collegamenti Effettuati da Roma in Banda 50 MHz
tramite Propagazione Transequatoriale
Al momento buono si tratterà di verificare quanto rimanga in 70 MHz delle ampie
possibilità che la propagazione Transequatoriale offre in banda 50 MHz. Come evidente
dalla Tabella 3-8, detta propagazione si estende su un periodo di circa sette anni centrati
intorno a quello di picco (2001).
3.3.4 Il Contesto Interferenziale
Tra i risultati della sperimentazione vi sono chiaramente anche le interferenze
riscontrate, sia quelle che potrebbero essere state concepibilmente causate dai radioamatori
nei confronti dei titolari istituzionali della banda, che quelle subite dai radioamatori stessi.
Per quanto riguarda le prime non vi è molto da dire in quanto non è giunta notizia di
alcuna interferenza causata dalla sperimentazione radioamatoriale. Nè risulta che i
radioamatori abbiano mai ascoltato in banda 70 MHz segnali che siano riferibili ad
impieghi di tipo non radioamatoriale, il che lascia sospettare come la banda, sebbene
allocata ad altri servizi, sia - di fatto - per questi scarsamente utilizzata.
Per quanto riguarda invece le interferenze subite dai radioamatori, la banda dei
70 MHz si differenzia molto da quella dei 50 MHz, la quale è caratterizzata, specie in
estate, dalla frequente presenza dei cosiddetti “ronzoni”, ovvero di portanti vibranti
regolarmente spaziate (tipicamente circa 15 kHz), che altro non sono che le righe dello
spettro dei segnali televisivi. Esistono ancora infatti emittenti TV che trasmettono su bande
che si sovrappongono alla quella radioamatoriale (50 MHz - 51 MHz), quali il Canale A del
Sistema B (45.75-51.75 MHz), il Canale 1 del Sistema C (49.75-56.25 MHz) e del
Sistema G (45.25-50.75 MHz), ed il Canale 2 Sistema E (48.25-53.75 MHz) e del Sistema
F (49.25-55.75).
I ronzoni, che provengono principalmente dai paesi dell’Est Europa e dalla Spagna, si
presentano ovviamente solo quando si manifestino delle aperture i propagazione con quei
paesi. Al di là del fastidio da loro creato, i ronzoni possono comunque servire come
indicatori di propagazione, anche se l’impossibilità pratica di identificazione delle
emittenti, e quindi della loro localizzazione, ne riduce molto l’utilità.
55
Nella banda radioamatoriale dei 70 MHz si registrano invece solo interferenze
causate dalle stazioni di radiodiffusione FM che attualmente operano dai 65,90 MHz ai
73,28 MHz. Si tratta di stazioni principalmente dell’Europa dell’Est che trasmettono sulla
cosiddetta “banda OIRT”. Si rammenta come l’OIRT (International Radio and Television
Organisation) - OIR prima del 1960 e più spesso chiamata Intervision - fu istituita nel 1946
e successivamente incorporata, nel 1993, nell’EBU (European Broadcasting Union). I suoi
membri erano Bulgaria, Cecoslovacchia, Germania dell’Est, Finlandia, Ungheria, Polonia,
Romania, e USSR.
Sebbene l’uso della banda sia in declino a causa della migrazione delle stazioni verso
la banda 88 MHz - 104 MHz, che è universalmente impiegata per la radiodiffusione FM, vi
sono ancora numerose stazioni attive in banda OIRT. I maggiori problemi ai radioamatori
operanti in 70 MHz sono causati dalle emittenti riportate in Tabella 3-9 (verificate essere a
tutt’oggi attive).
Denominazione
FM99
RR 2 Cultural
Radio Mogilev
Klassikaradio
BR 2
Radio Pukas
Serebryanyj Dozhd
Mayak + Golos Rossii
Radio Rossii
Culture Channel
Radio Centras
Paese
Lituania
Romania
Belarus
Estonia
Belarus
Lituania
Russia
Belarus
Russia
Belarus
Lituania
Frequenza
70,040 MHz
70,040 MHz
70,100 MHz
70,130 MHz
70,130 MHz
70,220 MHz
70,250 MHz
70,280 MHz
70,310 MHz
70,400 MHz
70,400 MHz
Tabella 3-9 Stazioni di Radiodiffusione OIRT che Emettono
nel Segmento Radioamatoriale dei 70 MHz
Anche in questo caso le interferenze si manifestano solo in coincidenza di aperture di
propagazione verso l’Europa dell’Est. In realtà, poichè nessun paese di quell’area ha
concesso l’impiego dei 70 MHz ai radioamatori, e poichè la propagazione per riflessione su
strato E-sporadico (vedi Par. 3.3.3.2) si è dimostrata essere molto selettiva in 70 MHz, i
segnali provenienti da parte di stazioni OIRT, quando presenti, non sono stati quasi mai
causa di grossi fastidi. Anzi la loro presenza si è talvolta dimostrata utile, segnalando
l’essere in atto condizioni di propagazione con l’Europa dell’Est, informazione
premonitrice di possibili aperture con i paesi ove operino dei radioamatori in 70 MHz (la
propagazione spesso “gira”).
-o-
56
3.4 Le Prospettive Future
Scorrendo mentalmente quali siano state le tendenze del mondo radioamatoriale a
partire dal dopoguerra quando l’attività diventò legale, si può sinteticamente affermare
come, giunti all’epoca odierna nella quale non esistono praticamente più limitazioni di tipo
tecnologico alla libertà di espressione del radioamatore, le bande di frequenza per le quali si
va riscontrando la maggior crescita di interesse sono quelle in VHF bassa. Infatti:
•
•
le frequenze ancora più basse (ovvero le onde corte, 1,8 MHz - 30 MHz) soffrono da
una parte delle difficoltà legate all’installazione di antenne di dimensioni
necessariamente ragguardevoli (e ciò sia per motivi estetici, che per i pretesi timori di
danni alla salute che la popolazione ritiene possibili), e dall’altra del diminuito interesse
che consegue alla relativa facilità con cui è oggi possibile effettuare collegamenti una
volta ritenuti ardui (e ciò grazie all’ampia disponibilità di apparati radio sempre più
performanti ed agili da operare). Come anche per il fatto che nell’era dei telefonini, dei
satelliti e dell’Internet il fascino del collegamento a lunghissima distanza non è
evidentemente più quello di una volta;
le frequenze più elevate (dai 432 MHz in su, ma anche in parte i 144 MHz), sono
impiegate principalmente per gare (contests) e per scopi relazionali-colloquiali, anche
mediante l’uso di ponti ripetitori (reti APRS, ATV, Packet, interconnessione ai servizi
chat-like di Internet), peraltro molto utili quando si tratti di fornire supporto alla
Protezione Civile. La componente tecnico-sperimentale di detti utilizzi, al di là dello
sfruttamento dei limitati fenomeni di propagazione che si verificano principalmente nei
mesi estivi, rimane legata alle prove in campo delle realizzazioni elettroniche effettuate
dai radioamatori più tecnicamente dotati.
Le bande in VHF bassa vanno sempre più generalmente ricevendo attenzione da parte
dei radioamatori, sia per le difficoltà che esse comportano quando si tratti di effettuare
collegamenti a lunghissima distanza - e che implicano quindi un forte impegno ed
un’ottimale predisposizione degli impianti rice-trasmittenti -, che per il concorrere di
numerosi modi propagativi che stimolano l’interesse e la fantasia dello sperimentatore.
Grande è stato infatti il successo della banda dei 50 MHz che, concessa nei vari paesi
europei principalmente lungo il decennio 1990-2000, è oggi una delle bande maggiormente
utilizzate (chiaramente nei periodi in cui la propagazione lo permette) ed a cui i nuovi
radioamatori principalmente si rivolgono. Ne è testimone il fatto di come attualmente non
vengano quasi più prodotti apparati per onde corte che non offrano anche la possibilità di
operare in 50 MHz. Parte del successo è ascrivibile alla ridotta dimensione (e costo) degli
impianti d’antenna, come pure al fatto che la banda è maggiormente vitale nel periodo
estivo quando si ha mediamente più disponibilità di tempo libero.
Dopo che in 50 MHz è stato dimostrato esser possibile quello che una volta sarebbe
stato giudicato inconcepibile (vedi Tabelle 3-6, 3-7 e 3-8), la sfida dei 70 MHz diventa
quella di spingere ancora oltre la soglia dell’impossibile.
Non va dimenticato il già citato fatto che per i 70 MHz, a differenza di praticamente
tutte le altre bande radioamatoriali, esistono pochissimi prodotti commerciali (vedi
Par. 2.2.2 e 2.2.3). Ciò lascia prevedere per il futuro - se l’assegnazione della banda verrà
prorogata in Italia e concessa anche in altri paesi - un grosso impulso verso
l’autocostruzione e/o la modifica di apparati e di antenne, risvegliando così quella che era la
missione originaria del radioamatore. E’ peraltro prevedibile che i costruttori reagiranno
57
prontamente al nuovo stato di cose, mettendo sul mercato apparati che supportino anche la
banda dei 70 MHz.
Passando a considerare i vari modi di propagazione, sulla base di quanto esposto al
Par. 1.3.2, e sempre nell’assunzione che la sperimentazione radioamatoriale in banda
70 MHz possa continuare anche nei prossimi anni, si può asserire che l’aspettativa
maggiore è certamente quella di poter effettuare collegamenti per riflessione sullo strato
Ionosferico F2, cosa che potrebbe verificarsi nel periodo 2011-2013.
Una condizione particolarmente rilevante a tal fine è la disponibilità di stazioni
corrispondenti posizionate a grande distanza e che siano autorizzate a trasmettere - e non
solo a ricevere - in banda 70 MHz. Ciò al fine di facilitare la messa in piedi di collegamenti,
che andrebbero altrimenti più faticosamente realizzati nella modalità cross-band (cioè
trasmettendo in banda 70 MHz e ricevendo in banda 50 MHz).
A questo proposito va rilevato come negli Stati Uniti stia crescendo coscienza
dell’interesse radioamatoriale per i 70 MHz, interesse che ha portato varie stazioni Nordamericane (quali K1TOL, VE9AA e W3EP) ad attrezzarsi per ricevere in banda 70 MHz ed
essere così in grado di effettuare collegamenti nel modo cross-band, anche se, in questi
anni di bassa attività solare, solo con propagazione E-sporadico a salto multiplo
Non va a tal fine dimenticato come l’organo di controllo americano (FCC) abbia già
decretato che negli Stati Uniti la TV analogica terminerà il 17 Febbraio 2009, con il
passaggio alla TV digitale. Questo fatto comporterà lo spostamento delle trasmissioni TV
verso i canali VHF più alti (dal 7 al 13, 174 MHz - 216 MHz) e UHF (dal 14 al 51),
liberando così i canali in VHF bassa, tra cui il canale 4 che, nel loro sistema A (vedi
Tabella 3-1), si sovrappone alla banda radioamatoriale dei 70 MHz. Questo è il motivo
principale che ostacola oggi l’assegnazione di detta banda ai radioamatori americani.
Anche in Canada si vanno riscontrando delle iniziative intese a prevedere la
possibilità che i radioamatori utilizzino la banda dei 70 MHz, anche se con qualche
limitazione di tipo territoriale (come è peraltro avvenuto anche in Italia).
In sintesi, vi sono delle discrete prospettive che la banda dei 70 MHz possa essere
concessa negli Stati Uniti ed in Canada in tempo utile per sperimentare, nel prossimo ciclo
solare, la propagazione nel modo F2.
Per quanto riguarda la propagazione Transequatoriale, anche per questa si registra
notevole aspettativa ed interesse. Infatti, se da una parte sembra esservi un’ancor maggiore
certezza - rispetto alla propagazione in F2 - che detto modo propagativo sia effettivamente
sfruttabile in banda 70 MHz dall’Italia, dall’altra questo sarà presumibilmente utilizzabile
per un periodo più lungo (orientativamente tra il 2009 ed il 2015) e quindi a più breve
termine.
Tra i fatti che focalizzano l’interesse verso detto modo propagativo è l’esistenza di
corrispondenti (in Sud Africa, Namibia, ecc.) già oggi abilitati ad operare in 70 MHz e
posizionati in maniera ottimale dal punto di vista geografico. Infatti, come già
precedentemente detto (vedi Par. 1.3.1), tale tipo di propagazione si manifesta tra aree
geografiche ben definite (“bolle”) dell’emisfero Nord e di quello Sud, che comprendono da
una parte i prima menzionati stati africani e dall’altra Italia, Grecia Cipro ed altri paesi del
Mediterraneo del Sud.
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E’ importante rilevare come, fino ad oggi, i paesi che potevano operare
radioamatorialmente in banda 70 MHz (principalmente il Regno Unito e Danimarca) si
trovino a latitudini troppo elevate per poter ben sfruttare la propagazione Transequatoriale,
e pertanto la disponibilità in Italia della banda diventa determinante a questo fine. Si dovrà
chiaramente procedere a sensibilizzare il radioamatori del Sud Africa e della Namibia su
questa nuova opportunità, poiché risulterebbe come, in quelle nazioni, la banda dei 70 MHz
- nonostante disponibile - venga di fatto poco utilizzata a causa dell’impossibilità pratica di
effettuare collegamenti a lunga distanza per mancanza di corrispondenti.
In attesa delle propagazioni F2 e Transequatoriale di cui si è appena parlato, nei
prossimi anni si desidererebbe tentare di effettuare collegamenti a lunga distanza mediante
propagazione per riflessione su strato E-sporadico con salto multiplo, il quale si presenta
tipicamente nel periodo 20 Giugno - 10 Luglio di ogni anno (vedi Par. 1.3.1), ed
indipendentemente dal livello di attività solare. Alle già citate difficoltà di trovare dei
corrispondenti a lunga distanza abilitati ad operare in 70 MHz (vedi quanto già detto per la
propagazione nel modo F2) - per cui sarà necessario, almeno nei primi anni, far ricorso alla
modalità cross-band - si aggiunge il fatto che questo modo di propagazione può talvolta
richiedere delle EIRP più elevate di quelle oggi autorizzate.
A chiusura di questo excursus si citano, anche se solo per dovere di completezza, gli
altri modi propagativi che si manifestano in banda 70 MHz ovvero la propagazione
Troposferica e quella in Meteor Scatter. Dette modalità - la cui valenza è notoriamente
indipendente dal livello di attività solare - se da una parte sarebbero certamente sfruttabili
per effettuare collegamenti a medio-lunga distanza nei prossimi anni, dall’altra
eserciteranno prevedibilmente un limitato richiamo per chi sia in cerca di emozioni.
Fattore comune a tutto quanto sopra detto è che, perché la dovizia di modi propagativi
che interessano la banda dei 70 MHz possa essere adeguatamente sfruttata e caratterizzata,
andrà preventivamente messo in piedi, nel tempo, un nucleo sufficientemente numeroso di
radioamatori italiani adeguatamente attrezzati - specie per quanto riguarda le antenne - e
animati da un forte interesse sperimentale.
Non si tratta certamente di cosa improvvisabile in tempi brevi e che andrà quindi
costruita e favorita con vari mezzi, primo fra tutti l’estensione del periodo sperimentativo ai
prossimi anni. E’ infatti evidente come il radioamatore sarà più facilmente portato ad
impegnarsi e fare investimenti quando abbia la garanzia di poter continuare ad impiegare
utilmente nel tempo le proprie attrezzature.
-o-
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4 CONCLUSIONI
Nell’attuale periodo di sperimentazione della banda dei 70 MHz si registra una
significativa attività da parte di numerosi radioamatori italiani (Par. 3.2.1) i quali si
impegnano con dedizione (Par. 2.2) ad effettuare collegamenti ed ascolti a grande distanza.
Un importante e complementare ruolo è peraltro giocato dal radiofaro bi-banda 50-70 MHz
I0JX/B messo appositamente in piedi per la campagna sperimentale (Par. 3.2.2).
I risultati sinora ottenuti (Par. 3.3.2) confermano come la banda rivesta un notevole
interesse grazie ai numerosi modi propagativi che in essa si manifestano. Anche se il
periodo in cui è stato possibile sfruttare il modo “E-sporadico” (quello più importante in
questi anni di bassa attività solare) non è stato di lunghissima durata, è comunque stato
possibile ottenerne una buona caratterizzazione.
In momenti in cui si riscontra grosso fervore - a livello europeo e non solo - per
l’utilizzo radioamatoriale dei 70 MHz, la sperimentazione concessa in un paese importante
quale l’Italia ha avuto ampia risonanza sui bollettini radioamatoriali, riscuotendo ovunque
interesse ed apprezzamento.
L’esempio italiano agirà certamente da catalizzatore nei riguardi di quei paesi che non
abbiano ancora previsto usi radioamatoriali dei 70 MHz, portando anch’essi ad autorizzare
delle sperimentazioni o addirittura a concedere l’impiego della banda in maniera stabile.
Non è infatti un caso che, successivamente all’autorizzazione italiana, si sia riscontrata
anche in Germania dell’attività radioamatoriale in banda 70 MHz.
La decisione di redigere il presente Rapporto in anticipo rispetto alla scadenza
dell’autorizzazione (31/12/2007) è conseguente al fatto che, in anni di bassa attività solare
quale il 2007, i meccanismi propagativi che governano la banda dei 70 MHz non avrebbero
comunque dato luogo - nei rimanenti mesi dell’anno - a nuovi eventi di importanza tale da
arricchire significativamente la valenza delle sperimentazioni già condotte. Si è peraltro
desiderato dare visibilità dell’attività svolta in tempo utile perchè il Ministero delle
Comunicazioni, appreso quanto già fatto e quanto rimarrebbe da fare, possa eventualmente
decidere di estendere il termine della vigente autorizzazione.
In tale ottica si segnalano le buone prospettive future dei 70 MHz (Par. 3.4), grazie
alla crescente attività solare che - già dal 2008 / 2009 - consentirà lo sfruttamento di
interessanti nuovi modi propagativi, ed al prevedibile incremento dei paesi nei quali la
banda è utilizzabile dai radioamatori. Importante poi il fatto che le attività radioamatoriali
non hanno causato interferenze ai servizi istituzionalmente titolari della banda.
Nella consapevolezza che la presenza dei radioamatori italiani in banda 70 MHz
sarebbe determinante perché questa possa avere un significativo sviluppo in Europa ed in
altri continenti, l’estensione temporale dell’autorizzazione porterebbe con sè anche un
implicito e generale messaggio di incoraggiamento all’utilizzo radioamatoriale della banda.
E’ quindi con fiducia che ci si rivolge al Ministero delle Comunicazioni, nelle
persone dell’Ing. F. Troisi e del Dr. Cascio, rinnovando loro il sentito ringraziamento di
tutti i radioamatori, che va peraltro esteso ai Responsabili del Ministero della Difesa per il
segnale di considerazione e di stima insito nel rilascio di una concessione notoriamente
soggetta a molteplici e significativi vincoli.
Allegato 1 - Parere Ministeriale
Allegato 2 - Richiesta della Sperimentazione Radioamatoriale in Banda 70 MHz
Al Ministero delle Comunicazioni
Direzione Generale per i Servizi di
Comunicazione Elettronica e di Diffusione
viale America, 201
00144 Roma
Oggetto:
Richiesta Autorizzazione Straordinaria Uso Banda 70 MHz
Roma 12 Marzo 2007
Spett. Direzione,
il sottoscritto Luca Ferrara coordina l’organizzazione di una campagna sperimentale di
telecomunicazioni radioamatoriali sulla banda di frequenza dei 70 MHz che si
desidererebbe portare avanti sotto il coordinamento tecnico del Prof. Piero Tognolatti,
Ordinario del Raggruppamento Campi Elettromagnetici e Direttore del Dipartimento di
Ingegneria Elettrica e dell’Informazione dell’Università dell’Aquila.
Si ricorda come il Prof. Tognolatti abbia già in passato posto in essere iniziative intese ad
effettuare sperimentazioni particolarmente significative dal punto di vista tecnico /
scientifico, anche con il coinvolgimento diretto degli studenti, impiegando soluzioni ed
apparati all’avanguardia del mondo radioamatoriale.
Detta campagna potrà peraltro avere solamente luogo ove il Ministero in indirizzo rilasci
un’autorizzazione straordinaria relativamente alla banda dei 70 MHz, il cui uso non è
attualmente concesso ai radioamatori italiani. A tal proposito il sottoscritto segnala come la
stessa banda risulti invece già assegnata al servizio di radioamatore in diverse nazioni, tra le
quali Inghilterra, Danimarca, Grecia, Portogallo, Irlanda, Croazia, Sud Africa, Slovenia,
Lussemburgo, Monaco, Somalia, Groenlandia, Gibilterra.
Al fine di facilitare, quanto più possibile, la concessione dell’autorizzazione richiesta, si è
programmato di limitare la campagna sperimentale:
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al solo periodo 1 Maggio - 31 Luglio 2007
ad un numero limitato di radioamatori, particolarmente qualificati e che operino dalla
stessa area geografica (Roma)
ad un intervallo di frequenze di soli 150 kHz, precisamente da 70,100 MHz a 70,250
MHz
I radioamatori che intenderebbero partecipare alla campagna sperimentale sono:
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Stefano Badessi, operante da Roma via A. Omodeo 51, numero telefonico 06-xxxxxx,
titolare di patente di operatore di stazione di radioamatore n. 2558/RM ed
autorizzazione generale con nominativo I0WTD;
Claudio Colagrande, operante da Roma in via della Pisana 419, numero telefonico 06xxxxxx, titolare di patente di operatore di stazione di radioamatore n. 9728/RM ed
autorizzazione generale con nominativo IW0HIV;
Luca Ferrara, operante da Roma via Guattani 2/a, numero telefonico 06- xxxxxx,
titolare di patente di operatore di stazione di radioamatore nr. 6254/RM ed
autorizzazione generale con nominativo IK0YYY;
Sergio Roca, operante da Roma Piazza Regina Margherita 19, numero telefonico 06xxxxxx, titolare di patente di operatore di stazione di radioamatore n. 4387/RM ed
autorizzazione generale con nominativo IK0FTA;
Piero Tognolatti, operante da Roma via Mar della Cina 248, numero telefonico 06xxxxxx, titolare di patente di operatore di stazione di radioamatore n. 313/RM ed
autorizzazione generale con nominativo I0KPT;
Antonio Vernucci, operante da Roma via G. C. Abba 8, numero telefonico 06- xxxxxx,
titolare di patente di operatore di stazione di radioamatore n. 56/RM ed autorizzazione
generale con nominativo I0JX.
Qualora nulla osti ad estendere la sperimentazione anche alla regione Lombardia, il
sottoscritto segnala come sussista interesse anche da parte di:
• Angelo D'Anna, operante da Casnate con Bernate (CO) via Ortigara n. 19, numero
telefonico 031- xxxxxx, titolare di patente di operatore di stazione di radioamatore n.
576/MI ed autorizzazione generale con nominativo I2ADN.
Il sottoscritto inoltre precisa come:
• la sperimentazione verrebbe effettuata nel pieno rispetto delle vigenti normative per il
servizio di radioamatore;
• verrebbe utilizzata la minore potenza possibile per effettuare i collegamenti;
• i partecipanti alla sperimentazione si impegnerebbero a interrompere immediatamente
le trasmissioni, dietro semplice comunicazione ai numeri telefonici sopra indicati, nel
peraltro improbabile caso si verificassero delle interferenze;
La campagna sperimentale proposta viene circostanziata nell’allegata Scheda Tecnica.
Tutto ciò premesso, il sottoscritto inoltra con la presente formale richiesta, in nome e per
conto delle persone sopra elencate, affinché venga loro concessa un’autorizzazione
straordinaria per l’uso radioamatoriale della banda dei 70 MHz, nei termini e con i limiti
sopra esposti.
Il sottoscritto, confidente che il Ministero in indirizzo vorrà favorevolmente considerare e
quindi accogliere in tempo utile la presente richiesta, segnala l’indirizzo a cui potrà essere
inviata ogni comunicazione al riguardo: Luca Ferrara, via Salaria 89, 00198 Roma.
Distinti saluti