Elementi_di_telecomunicazioni-rev2-31-05-2011

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ASSOCIAZIONE ITALIANA GUIDE E SCOUT
d’EUROPA CATTOLICI
PATTUGLIA NAZIONALE RADIO F.S.E.
ELEMENTI DI TELECOMUNICAZIONE
(A cura della Pattuglia Nazionale Radio)
CAPITOLO 1 ......................................................................................................................................................2
ONDE ELETTROMAGNETICHE E GRANDEZZE CARATTERISTICHE......................................................2
CAPITOLO 2 ......................................................................................................................................................5
TRASMETTITORI, RICEVITORI E MODULAZIONE.....................................................................................5
CAPITOLO 3 ......................................................................................................................................................7
SUDDIVISIONE E RIPARTIZIONE DELLE FREQUENZE............................................................................7
FREQUENZE .................................................................................................................................................7
CAPITOLO 4 ......................................................................................................................................................8
PROPAGAZIONE DEI SEGNALI RADIO ......................................................................................................9
CAPITOLO 5 ....................................................................................................................................................11
CLASSIFICAZIONE DEI RICETRASMETTITORI .......................................................................................12
CAPITOLO 6 ....................................................................................................................................................14
USO DEI RICETRASMETTITORI................................................................................................................14
CAPITOLO 7 ....................................................................................................................................................15
CENNI SUL FUNZIONAMENTO DEI PONTI RADIO ..................................................................................16
LE TECNICHE «AVANZATE» .....................................................................................................................17
DISPOSITIVI PER LA CHIAMATA SELETTIVA AUTOMATICA .................................................................18
IL PACKET-RADIO ......................................................................................................................................19
APRS............................................................................................................................................................20
PER CONCLUDERE....................................................................................................................................21
CAPITOLO 8 ....................................................................................................................................................21
NORME LEGISLATIVE................................................................................................................................22
CAPITOLO 9 ....................................................................................................................................................24
NORME COMPORTAMENTALI GENERALI ...............................................................................................25
GLOSSARIO ................................................................................................................................................28
APPENDICI .....................................................................................................................................................32
-1PATTUGLIA NAZIONALE RADIO F.S.E.
CAPITOLO 1
ONDE ELETTROMAGNETICHE E GRANDEZZE CARATTERISTICHE
Con
il termine telecomunicazioni si intende l'invio a distanza di informazioni tramite
conduttori elettrici oppure onde radio.
Per informazione si intende, qualunque entità avente un dato significato (suoni, parole
immagini, scritture ecc.).
Diversamente dai sistemi di comunicazione via cavo, che impegnano come supporto per il
collegamento un ben preciso mezzo solido (il cavo), le comunicazioni radioelettriche si
basano, usualmente, sull’emissione e sulla captazione di onde elettromagnetiche che si
propagano in quel mezzo assai poco solido che è l’atmosfera.
La comunicazione in partenza, sotto forma di radiazione elettromagnetica, di norma si
diffonde in modo più o meno omogeneo in tutte le direzioni e può essere bloccata da
ostacoli, proprio per il fatto che non esiste un mezzo solido che la indirizzi esclusivamente al
destinatario.
Da ciò deriva che:
−
Stabilire comunicazioni radioelettriche fra due o più punti non è sempre facile o
possibile; inoltre una volta stabilita la comunicazione, non è detta che questa si
mantenga nel tempo e nello spazio;
−
La captazione delle comunicazione può essere effettuata da chiunque sia “illuminato”
dalla radiazione emessa dalla stazione trasmittente. E’ evidente che ciò può creare
interferenze ad altre comunicazioni contemporanee che siano effettuate da altri
impiegando radiazioni elettromagnetiche di caratteristiche esattamente (o quasi) uguali;
In conclusione, per il corretto e efficiente impiego delle comunicazioni radioelettriche si deve
sempre tener conto di due fattori:
il primo tecnico, ed il secondo di carattere legislativo e normativo, in alcuni casi, i due sono
tra loro contrastanti.
Per onda elettromagnetica s'intende una oscillazione (o variazione o perturbazione) del
campo elettrico e magnetico generato da un conduttore (antenna trasmittente) al quale è
applicata una corrente elettrica variabile nel tempo.
Le onde elettromagnetiche hanno la particolarità di propagarsi nello spazio. Se un'onda
elettromagnetica investe un conduttore elettrico (antenna ricevente), quest’ultimo sarà
attraversato da una corrente elettrica simile a quella che ha generato l'onda elettromagnetica
nell'antenna trasmittente.
All'aumentare dell'ampiezza delle oscillazioni aumenta la potenza associata all'onda stessa
(a parità di condizioni) e quindi la distanza che potrà raggiungere l'onda stessa.
L'unità di misura della potenza per un'onda elettromagnetica è il Watt (W) con i suoi multipli
e sottomultipli.
Il numero di oscillazioni effettuate in un secondo prende il nome di frequenza e si misura in
Hertz (Hz).
Affinché tale onda possa propagarsi efficacemente nello spazio è necessario che la
frequenza sia molto alta e, per tale motivo, vengono usate onde aventi migliaia (Kilohertz o
KHz), milioni (Megahertz o Mhz) o, addirittura, miliardi (Gigahertz GHz) di oscillazioni al
secondo.
Le onde luminose non sono altro che onde elettromagnetiche aventi frequenza di migliaia di
Gigahertz; frequenze ancora maggiori caratterizzano la luce ultravioletta e, ancora di più i
raggi X.
Le onde elettromagnetiche usate per le telecomunicazioni hanno frequenze che vanno da
qualche decina di kHz a qualche centinaio dí GHz. Queste onde sono chiamate Onde
Radio.
Le onde elettromagnetiche, si propagano nello spazio libero alla velocità della luce pari a
300.000 km al secondo (più di un miliardo di Km orari)
Tale velocità rende in pratica istantanea la ricezione di segnali provenienti da qualsiasi parte
del globo; ciò non vale più nel caso di segnali provenienti dallo spazio, a causa delle
grandissime distanze che ci separano dal corpi celesti.
Per fare un esempio, i raggi solari giungono sulla terra circa otto minuti dopo essere stati
emessi.
Spesso le onde radio sono caratterizzate da una grandezza chiamata lunghezza d'onda la
quale si misura in metri: Quest'ultima grandezza è definita matematicamente come il
rapporto tra la velocità della luce nel vuoto e la frequenza.
Figura: Fequenze e loro applicazione
CAPITOLO 2
TRASMETTITORI, RICEVITORI E MODULAZIONE
Affinché
una qualsiasi, informazione possa essere trasmessa mediante un'onda radio è
necessario trasformare tale informazione in un segnale elettrico. Per esempio un suono può
essere trasformato in segnale elettrico mediante un microfono, una immagine mediante una
telecamera, una scrittura mediante una tastiera ecc. Questo segnale elettrico non è idoneo
per essere trasmesso a distanza, quindi si provvede ad "inserirlo" in un segnale elettrico di
elevata frequenza il quale è idoneo per la trasmissione chiamato portante.
Questa operazione è chiamata modulazione e consiste nel fare variare una grandezza
caratteristica del segnale ad alta frequenza nello stesso modo con cui varia il segnale che
rappresenta l’informazione. Quest’ ultimo prende il nome di segnale modulante, il segnale ad
alta frequenza originario prende il nome di portante e il segnale che si ottiene dal processo di
modulazione si chiama segnale modulato. Il circuito elettrico che effettua la modulazione si
chiama modulatore.
Nel caso in cui viene fatta variare l'ampiezza della portante si parla di Modulazione
d'Ampiezza (AM), invece, nel caso in cui viene fatta variare la frequenza della portante si
parla di Modulazione di Frequenza (FM)
Poiché il segnale che si ottiene dal processo di modulazione è ancora un segnale ad alta
frequenza è possibile applicarlo ad un'antenna per essere trasmesso.
L’insieme dei dispositivi che concorrono a tutte le operazioni prima descritte prende il nome
di trasmettitore.
Per riottenere l'informazione originaria è necessaria. un'antenna che capti l’onda irradiata
dall'antenna del trasmettitore quindi di un circuito che estragga dal segnale modulato il
segnale che contiene l'informazione (demodulatore) e un dispositivo che riporti questo
segnale nella forma originaria.
Per riprendere gli esempi fatti all'inizio, per utilizzare un segnale ricevuto nel caso di un
suono o di parole si usa un altoparlante, nel caso di una immagine si usa un video e nel caso
della scrittura si può usare una stampante.
L'insieme dei dispositivi che concorrono a tutte le operazioni descritte viene chiamato
ricevitore.
Una delle caratteristiche più importanti di un ricevitore è la sensibilità. Per sensibilità di un
ricevitore si intende il minimo segnale (in termini di potenza) che il ricevitore stesso riesce a
demodulare cioè a rendere comprensibile ed utilizzabile lo stesso.
Gli apparecchi radio in grado di ricevere e trasmettere, si chiamano ricetrasmettitori.
Per esempio, le normali radio casalinghe sono dei ricevitori di suoni, i televisori sono dei
ricevitore di immagini e suoni, i telefoni cellulari sono dei ricetrasmettitori di suoni ed anche di
suoni ed immagini, anche se il funzionamento di questi ultimi è di tipo assai particolare ed
assai differente dai normali ricetrasmettitori.
CAPITOLO 3
SUDDIVISIONE E RIPARTIZIONE DELLE FREQUENZE
Per motivi di opportunità e tecnici, lo spettro delle radioonde è stato suddiviso in bande o
gamme di frequenza. La suddivisione è stata fatta in base alla frequenza e all'interno di ogni
banda si hanno caratteristiche fisiche ed elettriche simili
FREQUENZE
Simbolo
(F=frequenza)
Limite di frequenza
inferiore escluso
Limite di frequenza
superiore incluso
Corrispondenza in lambda
(lunghezza d'onda)
VLF (very low )
3 kHz
30 kHz
100 - 10 km
(onde miriametriche)
LF (low)
30 kHz
300 kHz
10 - 1 km
(onde lunghe o chilometriche)
MF (medium)
300 kHz
3000 kHz
1000 - 100 m
(onde medie o ettometriche)
HF (high)
3 MHz
30 MHz
100 - 10 m
(onde corte o decametriche)
VHF (very high)
30 MHz
300 MHz
10 - 1 m
(onde metriche)
UHF (ultra high)
300 MHz
3000 MHz
100 - 10 cm
(onde decimetriche)
SHF(super high)
3 GHz
30 GHz
10 - 1 cm
(onde centimentriche)
EHF (extremly
high)
30 GHz
300 GHz
1 - 0,1 cm
(onde millimetriche)
Tabella: Ripartizione delle frequenze e loro grandezza.
In Italia, la competenza dal punto di vista legislativo è affidata unicamente al Mistero delle
Comunicazioni.
La regolamentazione dell'esercizio delle telecomunicazioni è stabilita dal testo unico
chiamato Codice delle Comunicazioni (Pubblicato sulla G.U. n.215 del 15 settembre
2003).
Tale D.M. disciplina, in tempo di pace, l'uso delle bande di frequenza in ambito nazionale ed
è stato redatto sulla base dell'art. 5 del regolamento delle radiocomunicazioni edito
dall’Unione Internazionale delle Telecomunicazioni ITU.
La ripartizione delle frequenze ai vari servizi è regolata da un decreto ministeriale, (PNRF del
28/2/2002 ed aggiornato nel 2004 successivamente nel 2005) possono essere assegnate ad
uso civile, quindi per ausilio ad attività produttive (Taxi, Industrie, etc.), per l’uso ad enti
militari e forze di polizia ed infine ad uso di studio e ricerca come nel caso dei
Radioamatori ed infine per uso hobbistico come nel caso dei CB. Negli ultimi tempi alcune
frequenze (43, 443, 466 Mhz) sono state rese disponibili per l’uso praticamente libero con
apparati di debolissima potenza (dai 10 mW a 500 mW) ma molto utili nelle circostanze in cui
si debba comunicare a distanze limitate (installazione antenne, sorveglianza, etc.)
Come già detto alcune frequenze sono assegnate a un particolare tipo di utenti denominati
CB (il termine è l'abbreviazione delle parole inglesi "citizen band" o Banda Cittadina). Altre
possono essere utilizzate per ausilio ad attività sportive, altre dai Radioamatori in uso
esclusivo oppure in condivisione con altri servizi.
Purtroppo, le autorizzazioni e concessioni all'uso di queste frequenze non godono di alcuna
forma di protezione contro le interferenze causate da terzi quindi, nel caso di utilizzazione
indebita da parte di persone non autorizzate, l'utente può soltanto limitarsi ad invitare tali
soggetti a desistere dal loro intento. Fanno naturalmente eccezione quelle utilizzate in
ambito aereo o dalle forze di polizia.
A tutto ciò si deve aggiungere il fatto che la banda delle onde lunghe è assai soggetta
disturbi atmosferici e industriali.
I ricetrasmettitori professionali utilizzati dalle forze dell'ordine, dai servizi civili, dai
radioamatori propriamente detti ect. utilizzano invece, oltre le HF parte delle bande VHF e
UHF; queste ultime frequenze sono meno soggette (ma non immuni) da disturbi sia
intenzionali sia accidentali da parte di terzi rispetto quelli cui ci si riferiva prima. Inoltre i
disturbi di natura atmosferica sono di entità molto bassa.
In tutti i casi l'utilizzazione di canali radio è vincolata dall'ottenimento di apposita concessione
o licenza od autorizzazione ed al pagamento del rispettivo canone all'autorità competente,
con l’eccezione di alcuni tipi di apparati di debolissima potenza (LPD – Low Power Device).
CAPITOLO 4
PROPAGAZIONE DEI SEGNALI RADIO
La propagazione dei segnali radio nello spazio e quindi la distanza raggiungibile dipende da
moltissimi fattori.
In una rete nazionale di radiocomunicazioni in VHF, si dispone di apparecchiature radio a
modulazione di frequenza o di fase che funzionano su frequenze nella gamma VHF (Very
High
Frequency),
appositamente
assegnate
dal
Ministero
delle
Poste
e
delle
Telecomunicazioni per soddisfare le necessità operative.
I segnali che sono emessi dalle stazioni radio in gamma VHF si propagano nello spazio
seguendo dei percorsi pressoché rettilinei, per questo la portata del collegamento viene
limitata, di norma, in maniera drastica sia dagli ostacoli sia dalla curvatura terrestre.
Infatti, la portata (D) massima teorica del collegamento fra due stazioni situate in terreno
pianeggiante, dipende essenzialmente dalla quota delle rispettive antenne in portata ottica
(H1-H2).
In pratica, però le cose vanno un po’ meglio per l’intervento di diversi fenomeni connessi con
la propagazione delle onde elettromagnetiche (riflessioni, diffrazioni, riflazioni), che
permettono ai segnali di raggiungere a volte anche le zone nascoste oltre l’orizzonte ottico.
La portata utile del collegamento radio diretto sul terreno sgombro pianeggiante risulta in
media di:
25 Km per le stazioni fisse,
15 Km per le stazioni veicolari,
e meno di 5 Km per le stazioni portatili.
La distanza può variare leggermente, in funzione delle condizioni atmosferiche esistenti nella
zona in cui si sviluppa il collegamento, ed anche della consistenza del terreno.
Sul mare, si ha un certo aumento della portata.
Nelle città si possono avere forti variazioni di segnale anche fra punti situati a brevi distanze.
Il fenomeno è dovuto alla presenza di costruzioni in cemento che riflettono in vario modo i
segnali radio, i quali raggiungono l’antenna ricevente (RX) con fase diversa.
I collegamenti nelle zone urbane o industriali, possono risultare difficoltosi per la presenza di
disturbi radioelettrici a larga banda di natura impulsiva, generati dagli autoveicoli, dalle
macchine utensili, dalle lampade fluorescenti, che, per la loro natura sono disturbi
uniformemente su tutti i canali, ed in genere provocano un “mascheramento” dei segnali più
deboli.
In prima approssimazione si può affermare che per le frequenze più alte (VHF ed UHF) tali
segnali si propagano in linea retta e vengono notevolmente attenuati dalla distanza percorsa
e dagli ostacoli che incontrano, le frequenze HF viaggiano sia in linea diretta che riflessa da
vari strati della atmosfera, questo consente normalmente di poter raggiungere distanze assai
maggiori.
In effetti, sarebbe necessario entrare nel merito dello questione considerando la frequenza
che si utilizza, la natura del terreno tra ricevitore e trasmettitore, la natura e le dimensioni
degli ostacoli la forma e le dimensioni delle antenne utilizzate, la potenza di emissione, la
sensibilità del ricevitore ecc.
Addirittura, in condizioni critiche di collegamento o utilizzando particolari frequenze, la
fattibilità del collegamento stesso può dipendere anche dall'ora del giorno, dalla stagione
dell'anno, dalle condizioni meteorologiche, dalle macchie solari.
Qualunque collegamento radio, per essere ottimizzato, dovrebbe essere effettuato tra due
stazioni tra le quali non è interposto alcun ostacolo e, ovviamente, con una potenza di
trasmissione tale da rendere superabile la distanza tra trasmettitore e ricevitore
compatibilmente alla sensibilità del ricevitore.
- 10 PATTUGLIA NAZIONALE RADIO F.S.E.
Le frequenze utilizzate per i servizi radio (sia militare sia civile), sono particolarmente
sensibili alla presenza di ostacoli in particolare montagne, costruzioni in cemento armato e
vegetazione.
Per ovviare a tale inconveniente vengono utilizzate particolari apparecchiature chiamate
ponti radio le quali permettono dì annullare, in buona parte, l'effetto della presenza degli
ostacoli.
CAPITOLO 5
CLASSIFICAZIONE DEI RICETRASMETTITORI
I ricetrasmettitori possono essere classificati di norma in tre categorie: palmari (o portatili),
veicolari (a per l’uso su mezzi di trasporto) e fissi (o da stazione base).
I ricetrasmettitori palmari sono caratterizzati dal fatto di avere dimensioni tali da
potere essere agevolmente trasportati ed utilizzati dall'operatore senza l’ausilio di
apparecchiature esterne. Sono corredati di batterie (generalmente ricaricabili) e
hanno sia il microfono sia l’altoparlante interni. Quasi tutti i modelli hanno la possibilità
di
essere
collegati
ad
una
fonte
di
alimentazione
esterna
e/o
ad
un
microfono/altoparlante esterno, per aumentarne le prestazioni. Inoltre sono corredati
da una antenna connessa direttamente all'apparecchio tramite un attacco in genere
del tipo BNC od SMA così da poter eventualmente usare anche una antenna esterna.
Figura: Palmare Kenwood
L'uso di tali apparecchi è consigliato nel caso di utilizzatori operanti in zone con buona
copertura radio cioè, quando il corrispondente si trova a breve distanza oppure quando la
zona di utilizzazione è servita da un ponte radio, e naturalmente quando ci sia la necessità di
una portatilità totale.
La potenza di emissione di tali ricetrasmettitori è medio - bassa (0,5 W – 5W).
I ricetrasmettitori del tipo veicolare sono adibiti all'uso su mezzi di trasporto (normalmente
automobili); per il loro corretto funzionamento, è necessario connetterli alla batteria
dell'autovettura ed a un’antenna appropriata posta sul tetto della
stessa. La potenza di emissione di tali apparecchi può andare da 5
W a 50 W, l'altoparlante può essere interno all’apparato oppure
esterno, il microfono è sempre esterno ed è connesso alla radio
tramite un cordone estensibile. Utilizzando un apposito alimentatore
si ha la possibilità di trasformare tali apparecchi per l'utilizzazione
come stazione base (in tal caso si parla di apparecchi semi-fissi).
Figura: Veicolare Kenwood
I ricetrasmettitori fissi infine, sono adibiti esclusivamente all'uso in centrali operative o
stazioni Radioamatoriali, funzionano direttamente con la tensione di rete a 220 V o con
apposito
alimentatore
esterno.
La
potenza
di
emissione è almeno dello stesso ordine di grandezza
delle apparecchiature veicolari ed anche assai
maggiore.
Figura: Apparato Base
CAPITOLO 6
USO DEI RICETRASMETTITORI
I ricetrasmettitori, usati dai servizi di utilità, sono formati da un circuito trasmettitore e un
circuito ricevitore: tali circuiti funzionano alternativamente nel senso che non possono
contemporaneamente ricevere e trasmettere (a differenza dei telefoni senza fílo a dei
telefonini cellulari).
Il passaggio da un tipo di funzionamento all'altro avviene tramite un tasto che si chiama PTT
(push to talk).
In condizioni normali (PTT non premuto) l'apparecchio si trova nel modo “ricezione", in tal
caso è pronto per ricevere eventuali comunicazioni.
La radio è equipaggiata da alcuni comandi, i principali sono: il volume, lo squelch (chiamato
da alcuni silenziatore) e il selettore dei canali o delle frequenze.
Il funzionamento del controllo di volume è noto a tutti, vale solo la pena di ricordare che,
spesso, la manopola di tale controllo comanda anche l'interruttore generale della radio.
Mediante lo squelch è possibile sopprimere il soffio generato dall'apparecchio (o da disturbi
atmosferici o industriali) in assenza di segnale (tale soffio è anche chiamato QRN La
regolazione appropriata va fatta nel seguente modo:
1) Si ruota lo squelch tutto in senso antiorario.
2) Si regola il desiderato livello di volume.
3) Si ruota lo squelch in senso orario fino a trovare il punto in cui il soffio sparisce.
Detto punto è definito livello di soglia e non è consigliabile oltrepassarlo di molto in quanto il
ricevitore non potrà altrimenti rilevare i segnali più deboli o disturbati. Per ricevere segnali
molto deboli sarà indispensabile escludere lo squelch, ruotando il rispettivo comando nel
completo senso antiorario.
È buona norma, specialmente quando si usano radio del tipo "CB", ritoccare di tanto in tanto
la regolazione dello squelch.
Il selettore dei canali consiste in una manopola con regolazione "a scatto" (a differenza delle
precedenti la cui regolazione è continua): tale controllo consente di scegliere il canale radio
(cioè la frequenza) sul quale si vuole operare.
Il canale, o la frequenza, viene visualizzato da una apposita stampigliatura serigrafata o da
un indicatore a cristalli liquidi o su apposito schermo. Prima di effettuare una chiamata o
semplicemente per rimanere in attesa di una chiamata è sempre necessario verificare la
corretta regolazione del volume, dello squelch e del selettore di canali/frequenza.
Per passare al modo "trasmissione" (cioè per inviare una comunicazione) è sufficiente
premere il tasto PTT e avvicinare la bocca a circa 15 cm dal microfono.
Negli apparecchi portatili il PTT si trova nella parte sinistra della radio invece in quelli
veicolari e fissi si trova incorporato nel microfono.
Una volta premuto il PTT la radio non riceve più e si può inviare il proprio messaggio.
E importante ricordare che non si deve mai premere il PTT mentre è in corso una
comunicazione o mentre il proprio corrispondente sta parlando, per due motivi:
1)
Il corrispondente non potrebbe, in questo caso, ricevere alcun messaggio in quanto la
sua radio si trova nel modo "trasmissione" e quindi non riceve.
2)
Così facendo si disturba l'emissione di colui che sta parlando e la si può rendere
indecifrabile a terzi al quali è destinato il messaggio in corso.
Infine è il caso di ricordare che, trasmettere con l'antenna scollegata dalla radio può
provocare seri danni all'apparecchiatura, poiché tuta la potenza emessa invece di essere
irradiata dall’antenna, sarebbe dissipata in calore all’interno dell’apparato stesso.
CAPITOLO 7
CENNI SUL FUNZIONAMENTO DEI PONTI RADIO
Dalla frequenza di 144 MHz in su è particolarmente diffusa l'attività in FM, ed i collegamenti
avvengono, su frequenze adeguatamente canalizzate sia in simplex sia mediante ponti
ripetitori (ponti radio).
Si tratta di stazioni ricetrasmittenti automatiche, operanti in FM e montate in posizioni elevate
allo scopo di consentire la diffusione dei segnali ritrasmessi in zone ampie oppure non
raggiungibili altrimenti, lo scopo è quello di estendere la copertura degli apparati mobili e
palmari, in modo che essi possano comunicare fra di loro, anche se equipaggiati con piccole
antenne e basse potenze, e con le stazioni fisse, meglio equipaggiate ma raramente in
situazioni e posizioni ottimali.
La particolare installazione dei ponti ripetitori li porta ad essere particolarmente utili anche in
condizioni di emergenza e/o calamità.
Si è accennato in precedenza al fatto che i ponti radio (chiamati anche ripetitori) possono
ovviare al problema dell'attenuazione del segnale dovuta agli ostacoli.
Per fare ciò il ponte radio viene installato in un punto tale da essere in visibilità rispetto tutti i
punti in cui si possono trovare le stazioni
che debbono collegarsi tra loro. In genere
si sceglie la cima di una montagna
relativamente vicina alla zona da coprire.
Dal punto di vista funzionale il ponte radio
è
un
ricetrasmettitore
avente
la
particolarità di poter ricevere in una
frequenza
trasmettere,
(es.
145,600
MHz)
e
contemporaneamente,
in
un'altra frequenza (es. 145,000 MMz).
Tale
tipo
di
funzionamento
viene
chiamato Full Duplex. La differenza tra la frequenza di trasmissione e quella di ricezione
viene chiamata shift (in questo esempio lo shift è di -600 Khz).
Affinché i corrispondenti possano collegarsi tra loro mediante il ponte, i loro ricetrasmettitori
devono trasmettere sulla frequenza di ricezione del ponte (145.000 MHz nel nostro esempio)
e ricevere sulla frequenza di trasmissione del ponte (145.600 MHz), (le frequenze di
trasmissione e di ricezione della radio sono invertite rispetto a quelle del ponte).
Poiché, in ogni caso, tali ricetrasmettitori possono soltanto ricevere o trasmettere ma non
fare le due cose simultaneamente il funzionamento degli stessi viene indicato con half
duplex per mettere in luce il fatto che le frequenze di trasmissione e ricezione sono diverse
ma non contemporanee (come avviene invece nel ponte).
Nel nostro caso quindi, un ricetrasmettitore invia la sua chiamata al ponte radio su 145.000
MHz il quale la trasmetterà su 145.600 MHz in modo da essere ricevuta da tutti gli altri
ricetrasmettitori sintonizzati sulla stessa frequenza.
I problemi che possono nascere dall'utilizzazione del ponte sono sostanzialmente due:
1)
In caso di avaria del ponte, nessuna radio può mettersi in contatto con un'altra sulla
frequenza di ricezione. È necessario, in questo caso, utilizzare eventualmente un altro
ponte radio o, se è possibile, sintonizzarsi su un canale simplex ossia una frequenza
singola ammesso che il collegamento sia fattibile (in questo caso si afferma che ci si
collega in diretta, tale tipo di collegamento è possibile solo a breve distanza o in
visibilità)
2)
Le zone ai piedi del monte sul quale è installato il ponte radio sono servite molto male
dal ponte stesso in quanto, tali zone non sono in visibilità con il ripetitore (tra questi punti
e il ripetitore è interposta l'intera montagna).
È necessario allora scegliere oculatamente l'ubicazione del ponte radio al fine di coprire
completamente la zona di interesse. In particolari zone montagnose è necessaria
l'utilizzazione di più ripetitori collegati tra loro opportunamente.
LE TECNICHE «AVANZATE»
Tutti i modi operativi descritti di seguito sono utilizzabili solamente dai Radioamatori, quasi
tutti i modi di trasmissione che ricadono in modo più o meno pertinente, sotto questo nome,
sono al giorno d'oggi gestiti dal computer, si tratti di Packet o RTTY, APRS, di Cluster od
inseguimento satelliti, e di tecniche similari; altri tipi di attività che vanno anch'esse sotto
questa denominazione possono essere Microonde o Meteor Scatter, Riflessione Lunare o da
aurora boreale, e simili.
Prima di accingersi ad affrontare queste tecniche, è assolutamente necessario approfondire
le specifiche modalità operative su pubblicazioni specializzate (riviste o libri che siano);
tuttavia, non possiamo esimerci, anche su questa modesta guida, dal fornire qualche
sintetica indicazione a proposito di questi modi di fare attività Radiantistica. Essi infatti sono
si più impegnativi da affrontare di quelli più classici ed abituali già citati (fonia e telegrafia),
ma sono anche di notevole interesse e soddisfazione, per cui vale la pena di praticarli al
meglio, affrontandoli con qualche idea già in partenza, ancor prima di fare delle scelte
avventate.
Di quei “modi”, che si basano sull'integrazione diretta fra la radio ed il computer, ovvero sulla
cosiddetta trasmissione dati, andiamo ora ad esaminare brevemente, e limitatamente ai tipi
più importanti di emissione, gli aspetti più significativi.
Dispositivi per la chiamata selettiva automatica
Gli apparati radio normalmente in uso, sono dotati di particolari dispositivi elettronici che
permettono di trasmettere e ricevere in modo automatico speciali codici numerici sotto forma
di stringhe di toni sequenziali.
La funzione principale di tali dispositivi è quella di ridurre al minimo l’occupazione dei canali
radio per mezzo di uno scambio di messaggi codificati, ad integrare e/o sostituzione del
normale traffico a voce, con le seguenti funzioni principali:
−
Chiamata di un solo apparato radio della rete con avviso acustico e visivo per l’operatore
destinatario. Gli apparati di recente introduzione permettono la visualizzazione del
codice della stazione chiamante.
−
Riconoscimento immediato e certo di tutte le stazioni che operano sulla maglia.
−
Verifica automatica dello stato di funzionamento dell’apparato radio chiamato.
−
Invio di brevi messaggi codificati alla propria sede o ad altre stazioni.
−
Azionamento di sistemi di ricerca persone.
−
Attivazione di particolari apparati radiotelefonici normalmente ad ascolto interdetto e
dislocati presso Enti terzi.
Il Packet-Radio
Se si possiede un computer, e naturalmente si ha un po'di dimestichezza col suo modo di
operare, il “Packet” diventa la naturale estensione dell'attività in VHF. La tecnica è semplice,
ed il sistema relativamente poco costoso; oltretutto, non è necessario un computer
particolarmente potente ed evoluto. Sostanzialmente, tutto ciò che serve è una porta seriale
ed un semplice programma di comunicazione, che prevedibilmente costituiscono la normale
dotazione dei PC, oltre naturalmente alla comune attrezzatura di stazione.
L'unico accessorio speciale che fondamentalmente serve per adattare la stazione al modo
packet è un TNC (Terminai Node Controller), un piccolo dispositivo che riceve l'informazione
dal computer e trasforma i dati in tanti pacchettí di impulsi, e viceversa.
Tutto ciò premesso, possiamo dedicarci ad un breve esame su cosa possiamo farci,
operativamente parlando, col packet.
Il modo d'impiego più ovvio è il normale QSO, consistente nel connettersi con qualche OM
(Radioamatore) e portare avanti una normale conversazione. Ma l'aspetto più interessante è
che, per questi QSO, non si è limitati solamente alle stazioni con cui si può avere la
propagazione diretta: attraverso una serie di nodi (che fungono da ripetitori) si possono
raggiungere
stazioni
sostanzialmente
a
qualsiasi
distanza,
sfruttando
connessioni
programmate nel nodo locale.
C'è poi il semplice inoltro di un messaggio, lasciato presso la stazione di destinazione senza
l'intervento dell'operatore.
C'è infine la possibilità di mail box, ovvero la casella postale elettronica, attraverso la quale
un messaggio può essere lasciato, oltre che per uno specifico nominativo, anche per un ben
preciso gruppo oppure per tutti gli operatori inseriti.
Quando poi, ad un certo punto della propria attività, ci si potrà rivolgere al cluster,
programma operativo specificamente previsto per questa attività.
Si tratta di un sistema multi-utenti e multinodale che offre agli utenti la possibilità di scambio
di messaggi in tempo reale, notizie ed allarmi DX, nonché un sacco di prestazioni di
interesse vario: e tutto ciò che serve per sfruttare questo programma consiste nell'imparare
ad usare (bene !) alcuni semplici comandi di connessione.
APRS
Potendo operare in “Packet” e con l’aggiunta di un GPS a stazioni di Radioamatore
possiamo utilizzare il sistema APRS un sistema automatico di rilevamento di posizione, in
poche parole è possibile in questo modo, (grazie ad una serie di Nodi sparsi in tutta Italia ed
Europa) avere ad esempio, visualizzato su una cartina geografica o topografica il nostro
spostamento continuamente aggiornato, oppure avere informazioni Meteo da stazioni
predisposte e molte altre interessanti funzioni
Figura: Cartina italiana con visualizzati gli utenti ARPS connessi
Questi sono tra i sistemi di comunicazione più comunemente usati, almeno nell'ambiente
Radiantistico; ciascuno di essi possiede caratteristiche ed applicazioni ben precise, altri
sono:
−
Televisione a scansione veloce (FSTV). Rende possibile visualizzare immagini in
movimento su un televisore commerciale (suono incluso); è quindi similare alla normale
TV.
−
SSTV (slow scan television ovvero TV
a
scansione
lenta).
La
bassa
risoluzione necessaria per immagini
ferme, o molto lente, consente l'uso del
sistema anche in HF.
−
Facsimile (o fax). Si tratta di immagini
ad alta risoluzione, tipicamente usate per la ricezione dei satelliti, o comunque delle
stazioni, meteorologiche.
PER CONCLUDERE
In questa panoramica abbiamo descritto, anche se per sommi capi, quella che è la casistica
generale, ma anche fondamentale, dell'attività di radioamatore.
Certamente, ancora molti sarebbero gli aspetti da esplorare (specialmente se affrontassimo
le problematiche più tecniche) e gli approfondimenti da affrontare sugli argomenti qui citati.
Ma lasciamo di buon grado questi ampliamenti ad altre iniziative e ad altri tipi di
pubblicazioni.
CAPITOLO 8
NORME LEGISLATIVE
Si
è già accennato in precedenza al Codice delle Comunicazioni è il caso adesso di
considerare alcuni punti di particolare rilievo.
L’impianto e l'esercizio di qualsiasi apparecchiatura radioelettrica, anche di debole potenza
(a meno che tale apparecchiatura non sia un radiogiocattolo o un telecomando a breve
distanza), presuppone il rilascio, da parte del competente ministero, di una apposita
autorizzazione o di una comunicazione di inizio attività da parte dell’utente, per alcuni tipi di
apparati.
Il soggetto che richiede l'autorizzazione deve possedere particolari requisiti di integrità
morale, non deve avere pendenze giudiziarie e non deve avere precedenti penali di una
certa gravità. inoltre viene valutata l'opportunità e la necessità che ha il soggetto di installare
e l'impianto il quale deve essere realizzato con apparecchiatura omologate dal ministero.
Si definiscono omologati tutti quegli apparati le cui caratteristiche tecniche corrispondono alle
norme di legge dettate dalla Direttiva 1999/5/CE e successive modificazioni.
A secondo dei casi (per esempio nel caso di rilascio di licenze nautiche o amatoriali) il
soggetto deve dimostrare (superando particolari esami) di possedere opportune conoscenze
di tipo tecnico/teorico.
Una volta ottenuta la licenza si può effettuare l'installazione e si può passare all'esercizio
della stazione o delle stazioni. In tutti i casi il titolare della licenza deve versare un canone
annuo il cui importo dipende dal tipo di impianto in esercizio.
Quindi per riassumere le possibilità di utilizzare la radio come hobby, ausilio alle attività
Scout, Studio, possono essere ripartite secondo la gamma di frequenza:
27 Mhz (Citizen Band) con questi apparati
(portatili o fissi) con una potenza massima di
5W, secondo la legge; si può comunicare
con altri utenti, si raggiungono con antenne
esterne, distanze anche di molti Km. Sono
poco adatti all’ausilio alle attività scout, per
possibili
interferenze,
è
richiesta
una
dichiarazione di inizio di attività ed un canone
annuale di € 12.
43 Mhz (portatili e fissi), questa frequenza
liberalizzata pochi anni fa per ausilio ad
attività lavorative e sportive, la AGESCI la
usa come ausilio alle attività Scout questi
apparati (portatili o fissi) con una potenza
massima di 5W, raggiungono distanze di
svariati Km, specialmente se utilizzati con
antenne
esterne;
è
richiesta
una
dichiarazione di inizio di attività ed un canone
annuale di € 12.
1,8 – 30 Mhz, 50, 144, 430 Mhz e superiori
(portatili e fissi) queste frequenze sono
utilizzabili solo da Radioamatori in possesso
di patente e licenza di esercizio (e quindi
nominativo internazionale) possono essere
usate
anche
in
ausilio
ad
attività
di
emergenza radio solo da i radioamatori,
sono soggette al pagamento di un canone
annuo di € 5.
Apparati LPD 430-440 Mhz, (Low Power
Device) apparati di bassa potenza (10 mw)
di libero uso su i primi 20 canali, senza
pagamento di canoni, molto comodi e pratici
per ausilio alle attività Scout nel caso si
debbano coprire solo pochi Km (nelle migliori
condizioni). Non è previsto l’uso con antenne
esterne.
Apparati PMR 446 Mhz (Private Mobile
Radio) stesse caratteristiche degli apparati
LPD ma con potenza superiore (500 mw) e
con soli 8 canali, lo standard PMR e uguale
in tutta Europa, si deve però richiedere per il
suo uso una Autorizzazione Generale come
prescritto
dal
nuovo
codice
delle
comunicazioni del 01/08/03 n.259 ed è
necessario un versamento annuo di 12 €.
Gli ispettori del Ministero P.T. possono, in qualsiasi momento e senza preavviso, effettuare
dei controlli nel luoghi in cui vengano installate le apparecchiature.
Per quanto riguarda le frequenze relative alla CB e PMR446, e soltanto per quelle, fermo
restando l'obbligo dell'uso di apparecchiatura omologate e del pagamento del canone annuo
di € 12, in virtù della Direttiva 1999/5/CE, è possibile iniziare l'attività previo inoltro alla
competente Direzione Compartimentale PT di una apposita "Denuncia di inizio attività" la
quale consente immediatamente l'utilizzazione delle apparecchiatura in questione.
Lo stesso ispettorato Territoriale non oltre 60 giorni dalla presentazione della denuncia
verificherà d'ufficio la sussistenza dei requisiti di legge richiesti e potrà disporre, con
provvedimento motivato, da notificare all’interessato, entro il medesimo tempo, il divieto a
proseguire l'attività oppure l'autorizzazione all'esercizio della stessa.
CAPITOLO 9
NORME COMPORTAMENTALI GENERALI
L'utilizzo
di
apparecchi
ricetrasmittenti
implica
il
rispetto
di
elementari
norme
comportamentali senza le quali si corre il rischio di inficiare la qualità del servizio svolto e
dare una cattiva immagine di se e dell'ente di appartenenza e non ultimo di infrangere in
alcuni casi il regolamento postale (in questi casi si è soggetti a sanzione amministrativa).
Bisogna principalmente ricordare che le comunicazioni che avvengono tra l’utilizzatore, e il
suo corrispondente possono essere di importanza vitale per il servizio e l'incolumità degli
stessi operatori e/o di terze persone.
È importante considerare il fatto che tale tipo di comunicazioni sono “aperte", nel senso che,
a differenza delle comunicazioni telefoniche, il canale che si sta utilizzando può servire, nello
stesso momento, ad altri utenti che potrebbero avere necessità di effettuare chiamate
urgenti.
Inoltre, le comunicazioni tra due operatori vengono ascoltate (a meno che non si adottino
particolari accorgimenti tecnici, utilizzabili solo da enti di stato) da tutti gli altri operatori e da
soggetti (autorizzati e non) estranei al servizio.
Da tutte queste considerazioni si capisce subito che è necessario fissare delle regole al fine
di rendere il servizio funzionale e professionale.
Ferme restando le regole dettate dal buon senso e dalla buona educazione è opportuno
ottenersi alle seguenti raccomandazioni:
1)
Effettuare sempre una prova radio all'inizio del servizio e in prossimità della base in
modo da risolvere in tempo eventuali problemi di natura tecnica.
2)
Prima di effettuare qualsiasi chiamata assicurarsi che i comandi della radio (volume,
squelch, selettore canali o della frequenza) siano ben regolati.
3)
Il contatto tra le stazioni deve essere stabilito facendo precedere sempre il
nominativo della stazione chiamata e non viceversa. Es: nel caso in il
Radioamatore IZØDCK chiami il Radioamatore IZØEUI deve far precedere il
nominativo (rilasciato dopo gli esami dal ministero) del collega; nel caso in cui invece si
tratti di situazioni dove i nomi sono di fantasia, per esempio "Scout 2” deve chiamare
"Leader 3 " allora la chiamata deve essere così effettuata: “Leader 3 da Scout 2”.
4)
Prima di inviare una comunicazione assicurarsi che si abbia chiara in mente la
descrizione dei fatti o delle situazioni di cui si deve dare notizia, con il maggiore
numero di dettagli possibili (eventualmente prepararsi un appunto scritto).
5)
Evitare il più possibile le comunicazioni non di servizio.
6)
Limitare al massimo le chiamate di prova a meno che ciò non sia stato esplicitamente
richiesto dal centro operativo o dal personale tecnico di gestione e manutenzione
dell'impianto.
7)
Utilizzare in qualsiasi situazione (anche di emergenza e/o di pericolo) un linguaggio
chiaro e pulito, esprimendosi in lingua italiana corretta e scandendo bene le parole.
Quando necessario effettuare lo "spelling" di parole o numeri aventi particolare
importanza.
8)
Lasciare sempre qualche istante di silenzio radio tra una comunicazione e l'altra.
9)
Curare il più possibile l'ascolto radio.
10)
Non effettuare mai chiamate se ci sono comunicazioni in corso.
11)
Nel caso in cui sia necessario interrompere le comunicazioni in corso, per motivi di
necessità, approfittare del momento di silenzio tra le comunicazioni stesse (questa
raccomandazione deve fare riflettere sull'importanza del punto 8).
12)
Nel caso di comunicazioni di particolare urgenza e/o gravità attenersi scrupolosamente
ai punti 4 e 7.
13)
È necessario avere sempre a portata di mano il materiale per prendere appunti.
14)
Riferirsi il più possibile alla centrale operativa, se esiste, per qualsiasi richiesta o
comunicazione, presentandosi sempre con l'identificativo radio personale.
15)
Evitare lungaggini, giri di parole, chiamate ripetute
16)
Fare la massima attenzione al PTT; spesso potrebbe rimanere premuto specialmente
nel caso di apparati da base.
17)
Nel caso in cui, accidentalmente, si ricevono comunicazioni di soggetti o enti diversi dal
proprio, mantenere il massimo riserbo sul contenuto delle stesse.
18)
Non divulgare assolutamente eventuali codici cifrati utilizzati durante il servizio.
È utile, a questo punto, accennare all'uso di eventuali codici durante le comunicazioni via
radio.
È da tenere presente il fatto che l'utilizzo di codici cifrati è disciplinato (o vietato in alcuni
casi) nella convenzione, tra il mistero PT e il concessionario, che integra l'atto di concessione
(disciplinare).
Spesso, per effettuare lo spelling di nomi sigle ecc. viene utilizzato l'alfabeto fonetico
internazionale ICAO (Organizzazione Internazionale Aviazione Civile) illustrato qui di seguito:
A = Alfa
B = Bravo
C = Charlie
D = Delta
E = Echo
F = Fox-Trot
G = Golf
H = Hotel
I = India
J = Juliet
K = Kilo
L = Lima
M = Mike
N = November
O = Oscar
P = Papa
Q = Quebec
R = Romeo
S = Sierra
T = Tango
U = Uniform
V = Victor
W = Whisky
X = X-Ray
Y = Yankee
Z = Zulu
Tuttavia, è pure consentito utilizzare nomi di città.
I numeri devono essere trasmessi cifra per cifra: per fare un esempio, il numero 47001 deve
essere comunicato come:
"Quattro - sette - zero - zero - uno", e non come "Quarantasettemilauno"
GLOSSARIO
AM
Amplitude Modulation/Modulazione d'Ampiezza. Uno dei "modi" di
trasmissione. E' lo standard per le comunicazioni aeronautiche in VHF
(118-136 Mhz), le trasmissioni CB (27Mhz) e la radiodiffusione in MF e
HF (0-30 Mhz).
Attiva (Antenna)
Antenna dotata di pre amplificatore integrato.
Direttiva (Antenna)
Antenna in grado di amplificare (o attenuare) segnali provenienti da
una specifica direzione.
Armonica
Segnale spurio su frequenza multipla di quella di emissione (detta
fondamentale).
CB: Citizen Band/Banda Cittadina. Parte dello spettro (27Mhz)
destinata alle comunicazioni a breve distanza tramite apparecchi
omologati dal Ministero PT.
Beacon
Segnale trasmittente continuo o modulato trasmesso perlopiú a scopi
di radiolocalizzazione o misura della propagazione.
Chiamata Selettiva
Dispositivo che consente di attivare (sbloccando lo squelch e/o
facendo emettere un suono) una ricevente specifica tra tutte quelle
attive sul canale.
Criptaggio
Codificazione di una comunicazione in maniera che sia intelligibile
soltanto al possessore della chiave e/o dell'apparecchiatura apposita.
CW
Continuos Wave/Telegrafia. Uno dei "modi" di trasmissione. Ormai
superata dalla tecnologia, viene usata estensivamente soltanto da
radioamatori e pochi servizi, quasi esclusivamente in HF.
DTMF
Dual-Tone MultiFrequency. Note come quelle emessi dal telefono
quando si compone un numero. Ogni suono è costituito da due note
suonate contemporaneamente e determinate dalla intersezione tra
righe e colonne sulla tastiera (in Hz)
Duplex
Una comunicazione nella quale i canali di RX e di TX sono su
frequenze diverse. La differenza tra le due frequenze è detta Shift o
Offset.
Qualora
ricezione
e
trasmissione
avvengano
contemporaneamente, come nel caso dei telefoni portatili, si parla di
full-duplex. Diversamente, come nella maggior parte delle
comunicazioni via ripetitore, si parla di semi-duplex.
EHF
Extra High Frequencies. Parte dello spettro compresa tra 30 e 300
Ghz. Tipicamente utilizzate per trasmissioni a breve/media distanza.
Traffico fisso e via satellite.
Fading
Variazione nell'intensita' di un segnale ricevuto.
Filtro
dispositivo che offre alta resistenza ad alcune frequenze e bassa
resistenza ad altre. Passabanda Permette il passaggio delle frequenze
all'interno dell'intervallo specificato. Elimina banda (o notch): l'opposto.
Passa alto: Permette il passaggio delle frequenze al di sopra di quella
specificata (detta "di taglio"). Passa basso: l'opposto.
FM
Frequency Modulation/Modulazione di Frequenza. Uno dei "modi" di
trasmissione. E'lo standard per la grandissima parte dei servizi in VHF
e bande superiori. Raramente usata al di sotto dei 26Mhz. Definita
anche come N-FM Narrow FM/FM a Banda Stretta, in opposizione alla
W-FM Wide-FM/FM a Banda Larga. Quest'ultima viene usata per la
radiodiffusione commerciale nella banda 88-108 Mhz ed altri servizi ove
sia necessaria una riproduzione audio di qualità "superiore".
HAM
Vedi Radioamatore.
HF
High Frequencies/Alta Frequenza. La parte di spettro compresa tra 3 e
30 Mhz. Usate per comunicazioni a media e lunga distanza, sono
soggette a forti differenze di prestazioni al variare delle condizioni
propagative durante il giorno e la stagione. Traffico voce perlopiú in
USB, radiodiffusione in AM e molti formati di trasmissione dati.
Immagine (frequenza)
Segnale "fantasma" prodotto dal ricevitore, talvolta indistinguibile dalla
trasmissione originale. Normalmente si manifesta su una frequenza
determinata dalla somma algebrica tra la frequenza dell'emissione
reale e quella dell'oscillatore locale del ricevitore (10,7Mhz o altra,
normalmente indicata sul manuale tra le specifiche tecniche).
Intermodulazione
Segnale addizionale causato dal miscelamento indesiderato di due o
piu' frequenze.
Modo
Tecnica di aggiunta dell'informazione (es. la voce) ad una trasmissione,
in modo tale che possa essere decodificata da un ricevitore utilizzante
la stessa tecnica.
Lunghezza d'onda
A fini pratici, la lunghezza dell'antenna teoricamente necessaria per
ricevere e trasmettere su una certa frequenza. Calcolo (in metri):
300000/(frequenza in khz).
Omnidirezionale
(Antenna)
Antenna che riceve egualmente segnali provenienti da qualsiasi
direzione.
Polarizzazione
Rozzamente l'orientamento dei segnali radio e delle antenne usate per
riceverli o trasmetterli. Prevalentemente "orizzontale" per le HF,
"verticale" per le bande superiori e "circolare" per le trasmissioni via
satellite.
Portante
Trasmissione non modulata.
Preselettore
Filtro passa-banda a frequenza centrale variabile.
Radioamatore
Operatore autorizzato all'utilizzo di bande di frequenza dedicate allo
studio della radiotecnica e della propagazione di emissioni
elettromagnetiche. Il rilascio della licenza e' subordinato al
superamento di un esame di competenza tecnica.
Ricerca
Ricerca di trasmissioni all'interno di una banda prefissata.
Ripetitore o Ponte Radio
Apparecchio che riceve un segnale su un canale e lo ritrasmette su uno
diverso, amplificandolo. La differenza tra la frequenza di TX e quella di
RX è detta Shift. Tipicamente viene installato in posizione tale da poter
ricevere trasmissioni da tutta l'area d'interesse per un certo servizio e di
conseguenza essere ricevuto nella stessa. Ció permette la
comunicazione tra stazioni altrimenti non in grado di udirsi a vicenda.
Indizi che si sta ascoltando un ripetitore sono la possibilità di ricevere
tutte le stazioni -con la stessa intensità di segnale- ed un breve istante
di trasmissione "vuota" (detta "ritardo" o "coda") alla fine della
trasmissione. Tipicamente i ripetitori sono equipaggiati con CTCSS per
impedire l'uso accidentale da parte di operatori diversi che,
condividendo la frequenza, dovessero trovarsi all'interno dell'area di
copertura del ponte.
RTTY
Radio Tele TYpe o Telescrivente: uno dei piú semplici metodi di
trasmissione dati. Raramente usato al di sopra delle HF.
RX
Abbreviazione per "ricezione" o "ricevente".
Selcal
Vedi: Chiamata selettiva. Per estensione anche il codice specifico di
una unita'.
Scansione
Ricerca di trasmissioni su frequenze precedentemente memorizzate.
Selettività
La capacità, per un ricevitore, di discriminare correttamente segnali su
frequenze adiacenti.
Sensibilità
La capacità, per un ricevitore, di ricevere seganli di debole intensità.
SHF
Super High Frequencies. Parte dello spettro compresa tra 3 e 30 Ghz.
Tipicamente utilizzate per trasmissioni a breve/media distanza. Traffico
fisso e mobile, anche via satellite.
Shift o Offset
Differenza tra la frequenza di ricezione e quella di trasmissione per una
ricetrasmittente operante in duplex. Lo scostameto è necessario per
poter utilizzare ripetitori di segnale. Shift tipici: VHF 4.6Mhz, UHF
10Mhz.
Spuria (emissione)
Un'emissione - su frequenza al di fuori della larghezza di banda
desiderata - il cui livello puo' essere ridotto senza danno per
l'informazione trasmessa.
SSB
Single Side Band/Banda Laterale Unica. Uno dei "modi" di
trasmissione, derivato dalla soppressione della portante e di una banda
lateraleda un segnale AM. Ne risultano 2 possibilità: USB (upper side
band) e LSB (lower side band). USB è lo standard per le comunicazioni
voce in HF. I radioamatori usano LSB sottto i 10Mhz e sono tra i
pochissimmi ad usare la SSB al di sopra dei 30 Mhz. La SSB ricevuta in
AM ha un suono che puó ricordare il Paperino dei cartoni animati.
Step o Passo
Spaziatura tra due canali consecutivi. Lo standard per le comunicazioni
civili ed amatoriali in Europa è 12.5Khz. Per le comunicazioni
aeronautiche VHF è stata recentemente introdotta una spaziatura di
8.33Khz (perlopiú non ancora implementata).
TX
Abbrevazione per "trasmissione" o "trasmittente".
UHF
Ultra High Frequencies. Parte dello spettro compresa tra 300 e 3000
Mhz. Tipicamente utilizzate per trasmissioni a breve distanza. Traffico
mobile e fisso, prevalentemente in N-FM
VHF
Very High Frequencies. Parte dello spettro compresa tra 30 e 300 Mhz.
Tipicamente utilizzate per trasmissioni a breve distanza. Traffico mobile
e fisso, prevalentemente in N-FM
Appendice A
TIPO ONDA
CARATTERISTICHE DI PROPAGAZIONE
APPLICAZIONE
Propagazione per onda di superficie
In questa modalità le onde radio sono lunghissime
o lunghe e subiscono una bassa atteuazione
soprattutto a contatto con il mare e pertanto
possono raggiungere distanze notevoli allincirca
1.000 Km.
Grazie alla notevole
sicurezza e stabilità
LUNGHE E
Propagazione
per
onda
riflessa
nei collegamenti e
LUNGHISSIME
alla loro bassa
In
questa
modalità
le
onde
radio
sono
lunghissime
attenuazione
da 3 a 300 KHz
o lunghe e subiscono una bassa atteuazione queste frequenze
soprattutto a contatto con il mare e pertanto sono utilizzate per
ampiezza
possono raggiungere distanze notevoli allincirca le comunicazioni tra
d'onda
da 100 mt. a 1 1.000 Km.
sottomarini,
Km.
intercontinentali, la
radio navigazione e
VLF - LF
la radio
localizzazione.
L'attenuazione di queste onde radio è maggiore
rispetto alle precedenti onde lunghe, per cui nei
casi più favorevoli le distanze raggiungibili sono
nell'ordine delle centinaia di chilometri.
Propagazione per onda riflessa
MEDIE
A causa della forte attenuazione da parte degli
strati D e F, di giorno queste onde vengono, in
pratica, completamente assorbite dalla ionosfera.
Di notte invece, a causa della minore
ionizzazione, si ha propagazione per riflessione e
possono raggiungere grandi distanze.
da 0,3 a 3 MHz
ampiezza
d'onda
da 1 Km. a 100
mt.
MF
Fading: A distanze intermedie si combinano i due
tipi di propagazione per cui il segnale sul
ricevitore deriva dalla composizione di segnali che
hanno percorso cammini diversi. A causa dei
diversi tempi impiegati, le varie componenti del
segnale si sommano in modo casuale (con fase
relativa variabile), originando un segnale
complessivo la cui intensità è soggetta a
variazioni nel tempo (Fading = evanescenza).
Radiocomunicazioni
per aerei e navi
radiodiffusioni in
AM
(Modulazione
d'Ampiezza)
tra 520 e 1605 KHz.
Per questo tipo di onde, la propagazione per onde
di superficie, avviene con distanze dell'ordine
delle decine di Km perchè esse sono soggette ad
una attenuazione molto forte.
Propagazione per riflessione
CORTE
A causa della maggiore frequenza rispetto alle
bande precedenti, risulta minore l'attenuazione
da 3 a 30 MHz introdotta dalla ionosfera e quindi, tramite la
riflessione, ad opera soprattutto dello strato F, si
ampiezza
possono raggiungere grandi distanze. Per i motivi
d'onda
precedentemente espostiè inoltre presente la
da 100 mt. a
zona di silenzio (skip) nella quale non viene
10 mt.
ricevuto il segnale. La dimensione della zona di
silenzio varia con l'ora, la stagione e la frequenza
HF
del segnale.
Fading: A causa delle notevoli variazioni dello
strato F 2 la propagazione è soggetta ad un
intenso fenomeno di fading, che si manifesta
come variazione casuale dell'intensità del
segnale. Il periodo di fading può andare da una
decina di secondi fino a qualche frazione di
secondo.
Radiodiffusione di
vario tipo a media e
lunga distanza per
esempio Banda
Cittadina (C.B.)
collocata tra 26.865
MHz e 27.275 MHz
con canali spaziati
di 10 KHz.
A causa della elevatissima attenuazione del
terreno e del mare, per queste frequenze non
esiste, in pratica, propagazione per onda di
superficie.
Propagazione per onda diretta
VHF
Collegamenti a
brevi distanze: per
esempio
radiodiffusione in
FM banda
radioamatoriale
(denominata dei"2
metri") tra 144 e
146 MHz, TV in
banda I e III.
Queste frequenze si propagano in modo analogo
alle onde luminose, cioè per linea diretta oppure
dal
terreno.
CORTISSIME riflessa
L'azione della troposfera consente di raggiungere
UHF
da 30 MHz in punti punti che non sono a visibilità ottica TV in banda IV e V,
(scattering troposferico). Grazie all'elevato valore
poi
banda
di frequenza le onde non vengono riflesse dalla radioamatoriale
ampiezza
ionosfera e consentono quindi letrasmissioni via
(tra 430 e 440
d'onda
satellite.
MHz), radar,
da 10 mt. a 1
radionavigazione,
mm.
ponti radio (ponti
radio telefonici a 2
VHF - UHF
GHz), telefonia
SHF - EHF
mobile (sistema
Fading: Il fading assume denominazioni diverse a
cellulare a 900
seconda della rapidità di variazione del fenomeno
MHz).
ed in dipendenza della frequenza: fading lento
(periodo dell'ordine dell'ora, dovuto a fenomeni
SHF e EHF
metereologici); fading veloce (periodo dell'ordine Radar, ponti radio
del secondo dovuto ai percorsi multipli); fading
(ponti radio
selettivo (legato particolarmente alla frequenza e telefonici digitali tra
causato dai percorsi multipli).
11 e 13 GHz),
radionavigazione,
satelliti
geostazionari.
Appendice B
CENNI DI PROPAGAZIONE DELLE RADIO ONDE
Le onde radio si propagano dall'antenna trasmittente a quella ricevente, permettendo
l'ascolto. Conoscere il meccanismo propagativo, significa aumentare la possibilità di ascolti
migliori. Spesso capita che l'ascoltatore alle prime armi provi ad ascoltare certe frequenze ad
ore sfavorevoli, traendo la conclusione che il proprio ricevitore sia muto o non funzioni a
dovere. Occorre invece scegliere il momento giusto, l'ora giusta e la banda giusta.
Tutto ciò si acquisisce con l'esperienza e con tante e tante ore d'ascolto; per accorciare i
tempi e per poter trarre la maggior soddisfazione possibile dall'hobby del radioascolto,
occorre acquisire una conoscenza perlomeno generale della propagazione delle onde radio,
che avviene in due modalità differenti: per onda di terra e per onda riflessa.
Scopo di queste righe è dare una minima spiegazione di cosa siano la propagazione per
onda di terra e quella per onda riflessa o ionosferica.
PROPAGAZIONE PER ONDA DI TERRA
Onda di terra è quella onda che si propaga sulla superficie terrestre. Ha più importanza nella
propagazione delle onde medie che in quella delle onde corte. Le distanze raggiungibili
grazie a tale tipo di propagazione sono relativamente grandi e dipendenti da molti parametri.
Il principale è il tipo di superficie che il segnale deve attraversare per giungere al nostro
ricevitore: deserti, zone aride e secche sono pessime superfici per questo tipo di
propagazione, tuttaltro che conduttivi; invece mari, oceani e terreni umidi sono ottimi
conduttori di segnale. Tutti i segnali in onda media che riceviamo durante le ore luminose
sono segnali di terra, in quanto durante l'irraggiamento solare il meccanismo di propagazione
ionosferica in onde medie è compromesso da altri fattori, che verranno affrontati in seguito.
Per quanto riguarda le onde corte, sostanzialmente non avviene propagazione per onda di
terra. Anzi il suolo molte volte assorbe le onde radio piuttosto che rifletterle. Per tale motivo i
sistemi radianti in onda media sono nettamente differenti da quelli in onda corta, essendo nei
primi molto curata la componente di terra (si arriva spesso ad interrare o reti metalliche o
migliaia di fili per rendere "conduttivo" il terreno).
PROPAGAZIONE PER ONDE IONOSFERICHE O RIFLESSE
Per poter comprendere tutti i fenomeni legati a questo tipo di propagazione occorre avere
una visione generale della ionosfera, delle sue parti e del loro singolo comportamento. La
ionosfera è una parte della nostra atmosfera. Si individua fra i 50 ed i 300 Km circa dalla
superficie terrestre con una larga tolleranza in eccesso. Si divide in 3 regioni o strati.
LO STRADO "D"
Lo strato "D" si estende, approssimativamente, da 50 a 90 Km, con una concentrazione
elettronica che cresce rapidamente con l'altezza. La concentrazione elettronica nello stato
"D" presenta una variazione diurna importante: raggiunge il suo massimo poco mezzogiorno
solare locale, mentre conserva valori estremamente bassi nelle ore notturne. In inverno,
nonostante che la distanza zenitale dal sole sia molto grande, si osservano spesso
concentrazioni elettroniche molto elevate, sempre tra 70 e 90 Km, dovute probabilmente alla
natura e alla concentrazione dei gas che compongono l'atmosfera. L'influenza dell'attività
solare sulla concentrazione elettronica nello strato "D" si differenzia alle diverse altezze: tra
70 e 90 Km i raggi X di origine solare sono la principale fonte di ionizzazione e questa è
massima quando il ciclo solare sulla concentrazione elettronica nello strato D si differenzia
alle diverse altezze: tra 70 e 90 Km i raggi X di origine solare è al suo massimo; al si sotto
dei 70 Km le radiazioni più attive sono quelle cosmiche e la concentrazione massima si
presenta quando l'attività solare è al suo minimo, per cui la dispersione interplanetaria dei
raggi cosmici di origine galattica tende a ridursi. Durante una perturbazione geomagnetica la
densità elettronica tra 75 e 90 Km, tende a rinforzarsi alle latitudini subaurorali ed inferiori .
Per l'apporto di elettroni ad alto contenuto energetico. Lo strato "D" può raggiungere una
densità massima di 10 miliardi di per metro cubo a quote tra 50 e 90 Km, con alta densità di
particelle neutre. Questo strato non ha, a causa della relativamente bassa densità
elettronica, grande rilevanza per la riflettività nei riguardi delle onde usate nei
radiocollegamenti via ionosfera, mentre invece assume notevole importanza nei riguardi
dell'assorbimento, per tanto che lo strado "D" può essere considerato lo strato assorbente
per eccellenza.
LO STRADO "E"
Tra 90 e 130 Km si colloca lo strato "E", che comprende lo strato "E normale" e lo strato "E
sporadico". Lo strato "E" normale è uno strato molto regolare e si trova ad un'altezza nella
quale la temperatura ha una escursione da -80 a +80 gradi Centigrati. La concentrazione
elettronica dipende strettamente dalla distanza zenitale dal sole. Vi è un massimo stagionale
in estate. Il massimo della concentrazione elettronica si colloca intorno ai 110 Km ed è circa
di 100 miliardi di elettroni per metro cubo. Con questa concentrazione il plasma elettronico
una sua propria frequenza di riflessione (MUF) di circa 3 Mhz. Durante la notte la
ionizzazione dello strato "E" si riduce drasticamente e la MUF del plasma a valori tra 4 e 6
Khz. La concentrazione elettronica è massima al massimo del ciclo solare. Nell'arco del ciclo
solare si hanno variazioni della frequenza del plasma intorno al 30%. Una parte dello strato
"E", a circa 120 Km, viene chiamata "Es" o "ESPORADICO", proprio per il fatto che la sua
presenza è aleatoria e sporadica. Pare che la sua ionizzazione sia dovuta a meteoriti e
fenomeni cosmici non legati all'attività solare. La sua presenza è più frequente d'estate che
d'inverno.
LO STRADO "F"
Lo strato "F" inizia ad un'altezza di circa 130 Km. Durante la notte lo strato "F" si comporta in
modo diverso che di giorno, quando si divide in due differenti strati: "F1" ed "F2", nasce se la
concentrazione elettronica non presenta stratificazioni molto nette. Lo strato "F1" è la zona
compresa tra 130 e 21 Km di altezza e la concetrazione elettronica è dell'ordine di 200
miliardi di elettroni per metro cubo. Lo strato "F2", il più alto degli strati ionosferici , è quello in
cui la concentrazione degli elettroni è generalmente la più densa: i suoi valori sono compresi
tra 1000 miliardi di elettroni per metro cubo di giorno e 50 miliardi di elettroni per metro cubo
di notte. Lo strato "F2" non risponde al modello matematico di CHAPMAN, perché a quelle
altezze vi sono notevoli venti (correnti ioniche), diffusione ed altri fenomeni dinamici. Quando
inizialmente si applicava la teoria CHAPMAN anche nello strato era considerato tra le
anomalie. Oggi si sa che questo termine è improprio. L'ANOMALIA DIURNA consiste nel
fatto che il massimo della concentrazione elettronica dello strato "F2" si produce spesso
un'ora dopo il mezzogiorno solare, in genere tra le 13 e le 15 ora locale. Si sono notate
sperimentalmente altre due variazioni durante il giorno, i cui massimi si collocano intorno alle
ore 10-11 locali e tra le ore 22-23, sempre locali. Nell'emisfero nord l'ANOMALIA
STAGIONALE consiste in una tendenza alla concentrazione elettronica dello strato "F2",
intorno alle 12 locali, e ad essere più alta d'inverno che d'estate. L'ANOMALIA
EQUATORIALE, consiste nel fatto che nelle zone comprese tra 20 e 30 gradi, sia a Nord
che a Sud dell'equatore, l'influenza della distanza zenitale del sole sulla concentrazione
elettronica dello strato "F2", è notevolmente diversa da quella che ci si aspetta. Nelle
latitudini elevate si osservano alcune “anomalie” nelle caratteristiche dello strato "F2",
probabilmente associate alla caduta di particelle di alto valore energetico. Vi è infatti una
depressione pronunciata nella concentrazione elettronica dello strato "F2", dovuta alla linee
di forza della magnetosfera e che si estende su 2-10 gradi in direzione dell'equatore, subito
dopo l'ovale aurorale e da mezzogiorno a tutta la notte. Alcune osservazioni sulle
concentrazioni elettroniche, al di sopra dell' altezza in cui avviene il suo massimo, sono state
effettuate con radar a diffusione incoerente, con missili e sonde installate a bordo di satelliti.
Queste osservazioni mostrano come la concentrazione elettronica decresce in modo
approssimativamente esponenziale con l'altezza. Intorno a 100 Km si ha una variazione del
gradiente della concentrazione elettronica causata dalla presenza di una passaggio da ioni di
ossigeno a ioni di idrogeno; l'altezza alla quale avviene questa transizione aumenta con la
latitudine. A 1000 Km la concentrazione elettronica è normalmente dell'ordine di 10 miliardi di
elettroni per metro cubo. Le onde radio vengono riflesse dagli strati ionizzati. Se il sole ha un
certo comportamento, la ionosfera avrà una certa densità e struttura; ad altri comportamenti
del sole invece corrisponderanno altrettanti caratteri di densità e struttura. Per cui possiamo
comprendere che le variazioni di propagazione sono legate ai seguenti fenomeni:
•
Alternarsi del giorno e della notte (variazione diurna)
•
Alternarsi delle stagioni (variazione stagionale)
•
Alternarsi di periodi di alta attività solare con periodi di calma (variazioni del ciclo
solare)
•
Variazioni dovute alla differente posizione geografica.
Appendine C
PROPAGAZIONE DELLE ONDE RADIO
Le onde radio si propagano dall'antenna trasmittente a quella ricevente, permettendo
l'ascolto. Conoscere il meccanismo propagativo significa aumentare le possibilità di
ascolti migliori. Spesso capita che l'ascoltatore alle prime armi provi ad ascoltare
certe frequenze ad ore sfavorevoli, traendo la conlcusione che il proprio ricevitore sia
muto o non funzioni a dovere. Occorre invece scegliere il momento giusto, l'ora giusta
e la banda giusta. Tutto ciò si acquisisce con l'esperienza e con tante e tante ore
d'ascolto; per accorciare i tempi e per poter trarre la maggior soddisfazione possible
dall'hobby del radioascolto occorre acquisire una conoscenza perlomeno generale
della propagazione delle onde radio, che avviene in due modalità differenti: per onda
di terra e per onda riflessa.
Scopo di queste righe è dare una minima spiegazione di cosa siano la propagazione
per onda di terra e quella per onda riflessa o ionosferica.
Propagazione per onda di terra
Onda di terra è quell'onda che si propaga sulla superficie terrestre. Ha più importanza
nella propagazione delle onde medie che in quella delle onde corte. Le distanze
raggiungibili grazie a tale tipo di propagazione sono relativamente grandi e dipendenti
da molti parametri. Il principale è il tipo di superficie che il segnale deve attraversare
per giungere al nostro ricevitore: deserti, zone aride e secche sono pessime superfici
per questo tipo di progazione, tuttaltro che conduttivi; invece mari, oceani e terreni
umidi sono ottimi conduttori di segnale.
Tutti i segnali in onda media che riceviamo durante le ore luminose sono segnali di
terra, in quanto durante l'irraggiamento solare il meccanismo di propagazione
ionosferica in onde medie è compromesso da altri fattori, che vengono affontati più
oltre.
Per quanto riguarda le onde corte, sostanzialmente non avviene propagazione per
onda di terra. Anzi, il suolo molte volte assorbe le onde radio piuttosto che rifletterle.
Per tale motivo i sistemi radianti in onda media sono nettamente differenti da quelli in
onda corta, essendo nei primi molto curata la componente di terra (si arriva spesso
ad interrare o reti metalliche o migliaia di fili per rendere "conduttivo" il terreno).
Propagazione per onde ionosferiche o riflesse
Per poter comprendere tutti fenomeni legati a questo tipo di propagazione occorre
avere una visione generale della ionosfera, delle sue parti e del loro singolo
comportamento. Perciò viene data più sotto una breve descrizione della ionosfera
sotto l'aspetto geofisico.
La ionosfera è una prte della nostra atmpsfera. Si individua fra i 50 ed i 300 km circa
dalla superficie terrestre con una larga tolleranza in eccesso. La si divide in 3 regioni
o strati, indicati con le lettere D, E ed F, che a sua volta si divide in F1 ed F2.
Lo strato D
Lo strato D si estende, approssimativamente, da 50 a 90 km, con una concentrazione
elettronica che cresce rapidamente con l'altezza. La concentrazione elttroinca nello
strato D presenta una variazione diurna importante: raggiunge il suo massimo poco
dopo mezzogiorno solare locale, mentre conserva valori estremamente bassi nelle
ore notturne.
In inverno, nonostante che la distanza zenitale dal sole sia molto grande, si
osservano spesso concentrazioni elettroniche molto elevate, sempre tra 70 e 90 km,
dovute probabilmente alla natura ed alla concentrazione dei gas che compongono
l'atmosfera. L'influenza dell'attività solare sulla concentrazione elettronica nello strato
D si differenzia alle diverse altezze: tra 70 e 90 km i raggi X di origine solare sono la
principale fonte di ionizzazione e questa è massima quando il ciclo solare è al suo
massimo; al di sotto dei 70 km le radiazioni più attive sono quelle cosmiche e la
concentrazione massima si presenta quando l'attività solare è al suo minimo, per cui
la dispersione interplaetaria dei raggi cosmici di origine galattica tende a ridursi.
Durante una perturbazione geomagnetica la densità elettronica tra 75 e 90 km tende
a rinforzarsi alle latitudini subaurorali ed inferioi, per l'apporto di elettroni ad alto
contenuto energetico.
Lo strato D può raggiungere una densità massima di 10 miliardi di elettroni per metro
cubo a quote tra 50 e 90 km, con alta densità di particelle neutre. Questo strato non
ha, a causa della relativamente bassa densità elettronica, grande rilevanza per la
riflettività nei riguardi delle onde usate nei radiocollegamenti via ionosfera, mentre
invece assume notevole importanza nei riguardi dell'assorbimento, tanto che lo strato
D può essere considerato lo strato assorbente per eccellenza.
Lo strato E
Tra 90 e 130 km si colloca lo strao E, che comprende lo strato E normale e lo strato E
sporadico.
Lo strato E normale è uno strato molto regolare e si trova ad un'altezza nella quale la
temperatura ha una escursione da -80 a +80 gradi ºC. La concentrazione elettronica
dipende strettamente dalla distanza zenitale dal sole. Vi è un massimo giornaliero
verso mezzogiorno ed un massimo stagionale in estate. Il massimo della
concetrazione elettronica si colloca itorno ai 110 km ed è circa di 100 miliardi di
elettroni per metro cubo. Con questa concentrazione il plasma elettronico ha una sua
propria frequenza di riflessione (MUF) di circa 3 MHz.
Durante la notte la ionizzazione dello strato E si riduce drasticamente e la MUF del
plasma scende a valori tra 4 e 6 kHz.
La concentrazione elttronica è massima al massimo del ciclo solare. Nell'arco del
ciclo solare si hanno variazioni della frequenza del plasma intorno al 30%.
Una parte dello strato E, a circa 120 km, viene chiamata Es o E Sporadico, proprio
per il fatto che la sua presenza è aleatoria e sporadica. Pare che la sua ionizzazionie
sia dvuta a meteoriti e fenomeni cosmici non legati all'attività solare. La sua presenza
è più frequente d'estate che d'inverno.
Lo strato F
Lo strato F inizia ad un'altezzad id circa 130 km. Durante la notte lo strato F si
comporta in modo diverso che digiorno, quando sidivide in due differenti strati: F1 ed
F2, nache se la concentrazione elettronica non presenta stratificazioni molto nette.
Lo strato F1 è la zona compresa tra 130 e 210 km di altezza e la concentrazione
elettronica è dell'ordine di 200 miliardi di elettroni per metro cubo.
Lo strato F2, il più alto degli strati ionosferici, è quello in cui la concentrazione degli
elettroni è generalmente la più densa: i suoi valori sono compresi ta 1000 miliardi di
elettroni per metro cubo di giorno e 50 miliardi di elettroni per metro cubo di notte.
Lo strato F2 non risponde al modello matematico di Chapman, perché a quelle
altezze vi sono notevoli venti (correnti ioniche), diffusione ed altri fenomeni dinamici.
Quando inizialmente si applicava la teoria di Chapman anche allo strato F2, il diverso
comportamento di questo strato era considerato tra le anomalie. Oggi si sa che
questo termine è imporprio.
“L'anomalia diurna" consiste nel fatto che il massimo della concentrazione
elettronica dello strato F2 si produce spesso un'ora dopo il mezzogiorno solare, in
genere tra le 13 e le 15 ora locale. Si sono notate sperimentalmente altre due
variazione durante il giorno, i cui massimi si collocano intorno alle ore 10-11 locali e
tra le ore 22-23, sempre locali.
Nell'emisfero Nord “l'anomalia stagionale" consiste in una tendenza alla
concentrazione elettronica dello strato F2 intorno alle 12 locali, e ad essere più alta
d'inverno che d'estate. “L'anomalia equatoriale" consiste nel fatto che nelle zone
comprese tra 20 e 30 gradi, sia a Nord che a Sud dell'equatore, l'influenza della
distanza zenitale del sole sulla concentrazione elettronica dello strato F2 è
notevolmente diversa da quella che ci si aspetta.
Nelle latitudini elevate si osservano alcune "anomalie" nelle caratteristiche dello
strato F2, probabilmente associate alla caduta di particelle di alto valore energetico.
Vi è infatti una depressione pronunciata nella concentrazione elettronica delle strato
F2, dovuta alle linee di forza della magnetosfera e che si estende su 2-10 gradi in
direzione dell'equatore, subito dopo l'ovale aurorale e da mezzogiorno a tutta la notte.
Alcune osservazioni sulle concentrazioni elettroniche, al di sopra dell'altezza in cui
avviene il suo massimo, sono state effettuate con radar a diffusione incoerente, con
missili e sonde installate a bordo di satelliti. Queste osservazioni mostrano come la
concentrazione elettronica decresce in modo approssimativamente esponenziale con
l'altezza. Intorno a 100 km si ha una variazione del gradiente della concentrazione
elettronica causata dalla presenza di un passaggio da ioni di ossigeno a ioni di
idrogeno; l'altezza alla quale avviene questa transizione aumenta con la latitudine. A
1000 km la concentrazione elettronica è normalmente dell'ordine di 10 miliardi di
elettroni per metro cubo.
Le onde radio vengono riflesse dagli strati ionizzati. Se il sole ha un certo
comportamento, la ionosfera avrà una certa densità e struttura; ad altri
comportamenti del sole invece corrisponderanno altrettanti caratteri di densità e
struttura. Per cui possiamo comprendere che le variazioni di propagazione sono
legate ai seguenti fenomeni:
•
alternarsi del giorno e della notte (variazione diurna)
•
alternarsi delle stagioni (variazione stagionale)
•
alternarsi di periodi di alta attività solare con periodi di calma (variazione del
ciclo solare)
e per finire anche variazioni dovute alla differente posizione geografica.
Appendine D
TRASMISSIONE RADIO
La trasmissione via etere di segnali viene utilizzata già da un
secolo, da quando cioè, Guglielmo Marconi inventò la radio.
A destra: La stazione San Filippo, la prima stazione
radiotelegrafica trasmittente realizzata da Marconi a Roma.
Si deve a questo scienziato bolognese il primo esperimento di
trasmissione di onde elettromagnetiche via etere a grande
distanza e si devono a lui gli studi sulla loro propagazione,
studi, però iniziati da Hertz.
Ogni trasmissione radio via etere, utilizza due stazioni
connesse da una tratta di onde elettromagnetiche che sono
collegate per mezzo di due antenne come schematicamente
indicato in figura.
Le onde elettromagnetiche, ipotizzate teoricamente da James Clerk Maxwell nel
1864, sperimentate in laboratorio da Hertz e utilizzate nella Radio da Marconi nel
1895, sono costituite da oscillazioni, del campo elettrico e del campo magnetico,
che si propagano nel vuoto alla velocità di circa:
c = 300.000 Km/sec
secondo il disegno seguente:
Le onde elettromagnetiche sono classificabili a seconda delle loro caratteristiche e del loro
impiego nei vari campi della tecnica, in base alla lunghezza d'onda od anche alla frequenza,
in quanto queste grandezze sono legate fra loro dalla seguente espressione:
c = l·f
dove:
c = 3 · 108 velocità della luce nel vuoto (metri/sec)
l = lunghezza d'onda (metri)
f = frequenza (Hertz = sec-1)
La luce fa parte delle onde elettromagnetiche.
Qualunque tipo di onda, ad esempio quella sonora, quella elastica di una molla, o quella
generata da una pietra che cade in uno stagno, od anche l'onda sismica di un terremoto, è
sempre costituita dall'alternanza di due tipi diversi di energia, che nel caso dell'onda
elettromagnetica sono quella elettrica e quella magnetica, come indicato nella figura di
sopra.
Le onde possono essere, in generale, però di due tipi diversi: longitudinali o trasversali a
seconda che l'oscillazione avvenga nella stessa direzione della propagazione o in una
direzione ad essa perpendicolare.
Le onde sonore, ad esempio sono longitudinali, quelle elettromagnetiche sono trasversali,
quelle sismiche sono dei due tipi: quelle primarie, dette così perché arrivano prima, sono
longitudinali, quelle secondarie, trasversali.
Le oscillazioni del campo elettrico e di quello magnetico avvengono dunque
perpendicolarmente alla direzione di propagazione, e i due campi sono inoltre ortogonali tra
loro, come indicato nella figura di sopra.
POLARIZZAZIONE DELLE ONDE ELETTROMAGNETICHE
Le onde elettromagnetiche poi, possono avere polarizzazione lineare, circolare ed ellittica a
seconda che nel propagarsi nello spazio, il vettore campo elettrico si muova su di una retta,
su di un cerchio o su di un'ellisse.
Le onde elettromagnetiche tutte, e quindi anche la luce che è una di esse, sono sempre
polarizzate, cioè il campo elettrico che le compone, oscilla in diversi modi mentre l'onda si
propaga.
Si possono avere tre tipi di polarizzazione essenzialmente:
•
LINEARE
•
CIRCOLARE
•
ELLITTICA
Supponendo di guardare verso l'antenna trasmittente l'onda che si propaga, si avrebbero le
immagini indicate nelle tre animazioni seguenti.
In quella lineare, il vettore campo elettrico oscilla mantenendo sempre la propria punta su di
un segmento.
Il campo magnetico, naturalmente, si muove restando sempre a 90° nello spazio rispetto al
campo elettrico come indicato nell'animazione seguente che mostra, anche, come un'onda
elettromagnetica, con polarizzazione lineare, può essere generata dall'oscillazione di una
carica elettrica oscillante lungo un'antenna.
Nell'animazione seguente è mostrato, invece, un esempio di polarizzazione circolare,
usata, spesso, con antenne paraboliche, nei ponti radio satellitari, sia nella versione
destrorsa che sinistrorsa.
Per ragioni di semplicità del disegno, questa volta, è indicato solo il vettore campo elettrico.
FLUSSO DI ENERGIA
Quando un'antenna isotropa genera un'onda elettromagnetica che si propaga nello spazio,
ad essa è sempre associata una densità di potenza elettromagnetica, rappresentata dal
vettore di Poynting, la cui direzione è quella della propagazione, ed il cui valore è
determinato dal prodotto vettoriale del campo elettrico per il campo magnetico secondo la
formula seguente:
VETTORE DI POYNTING (W/m2)
Flusso di potenza: (W)
FORMULA FONDAMENTALE DELLA TRASMISSIONE
La potenza che un'antenna di guadagno Gtr riesce a trasmettere alla distanza r ad un'altra
antenna di guadagno Gric si calcola con la formula fondamentale della trasmissione:
PROPAGAZIONE DELLE ONDE ELETTROMAGNETICHE NELL'ATMOSFERA
Bisogna distinguere subito due circostanze totalmente diverse:
• Propagazione delle onde elettromagnetiche nel vuoto al di là dell'atmosfera terrestre.
• Propagazione delle onde elettromagnetiche all'interno dell'atmosfera terrestre.
Nel vuoto interplanetario o intergalattico, quindi lontano dall'atmosfera terrestre, da corpi
materiali e da ostacoli, il mezzo è isotropo ed omogeneo, quindi il comportamento delle onde
elettromagnetiche è assolutamente indipendente dalla frequenza e quindi dalla lunghezza
d'onda.
In questo ambiente astrale, le onde elettromagnetiche si muovono tutte e sempre in linea
retta e si propagano tutte alla stessa velocità: c = 3 · 108 m/sec
che è una costante universale, di ciò si tiene conto nello studio dell'astronomia e, soprattutto,
della radioastronomia.
Viceversa, entro l'atmosfera terrestre, poiché l'aria che noi respiriamo non è un mezzo né
isotropo, né omogeneo, la propagazione delle onde elettromagnetiche è soggetta a:
ATTENUAZIONE
RIFLESSIONE
RIFRAZIONE
DIFFRAZIONE
DIFFUSIONE
FADING
A seguito di tutti questi fenomeni appena elencati, il comportamento delle onde
elettromagnetiche all'interno dell'atmosfera terrestre si diversifica molto con il variare della
frequenza dando luogo a problemi alquanto diversi.
L'atmosfera terrestre è suddivisa in vari strati come indicato, orientativamente, in figura.
Si possono avere pertanto tipi diversi di
propagazione:
1. ONDA DI SUPERFICIE
2. ONDA DIRETTA
3. ONDA RIFLESSA DAL SUOLO
4. SCATTERING TROPOSFERICO
5. ONDE SPAZIALI.
Appendine E
IL CODICE Q
Il codice Q è un elenco di segnali che sintetizzano una domanda o una risposta dettagliata.
Il codice, come deciso dalla International Telecommunication Union, è usato in tutto il mondo
nelle telecomunicazioni terrestri, marittime ed aeronautiche. Nato per la radiotelegrafia, è
usato anche in fonia per la sua concisione e per standardizzare le comunicazioni.
L'uso di questi segnali internazionali è obbligatorio in tutti i tipi di comunicazione, militari e
civili. Ogni segnale Q è composto da tre lettere, di cui l'iniziale è la lettera Q, i significati
assegnati alle abbreviazioni del codice si possono ampliare o completare con l'aggiunta di
altri gruppi, nominativi di chiamata, nomi di luoghi, cifre, numeri etc. I dati fra parentesi
quadre [ ] sono opzionali e devono essere trasmessi nello stesso ordine in cui appaiono nel
testo. Tre puntini ... indicano una parte che deve essere completata. Il carattere corsivo
indica il tipo di informazione di cui deve essere fornito nome o quantità.
Le abbreviazioni del codice Q rappresentano una domanda quando sono seguite dal punto
interrogativo. Se l'abbreviazione ha delle nformazioni aggiuntive, il punto interrogativo deve
seguire queste ultime. Le abbreviazioni sono contenute nell'Appendice 9 del Radio
Regulations Annex alla International Telecommunications Convention (Atlantic City) 1947
(codici da QRA a QUZ compreso) e nelle pubblicazioni ICAO Dec 6100-COM/504/1 (codici
da QAA a QNZ compreso).
Segnale_Q
Domanda ?
Risposta, Avviso o Ordine
QAR
Posso interrompere l'ascolto sulla Sì potete interrompere ...
frequenza di sorveglianza per ...
minuti?
QAV
Siete in grado di dirigervi con la Mi sto dirigendo con la mia apparecchiatura DF sulla
vostra apparecchiatura DF?
stazione ...
QBM
... mi ha inviato un messaggio?
QCB
Questo è il messaggio mandato da ... alle ore ...
Il ritardo è causato da...
1. dalle vostre trasmissioni fuori turno di trasmissione
2. la vostra lentezza nel rispondere
3. la mancanza della vostra risposta alla mia ...
QDB
Avete spedito il messaggio ... a Ho spedito il messaggio ... a ...
...?
QDP
Volete accettare il controllo [ o Accetto il controllo [o la responsabilità] di ... ora o alle
reponsabilità] di ... ora o alle ore ore ...
...?
QIC
Posso collegarmi con la stazione Collegatevi con la stazione radio ... su ... kHz (o ...
radio ... su ... kHz (o ... MHz) ora MHz) ora (o alle ore ...).
(o alle ore ...)?
QIF
Su che frequenza è ...?
... è su ... kHz (o ...MHz.).
Spostatevi a trasmettere e ricevere su ... kHz (o ...
MHz); se la comunicazione non è stabilita entro 5
minuti, tornare sulla frequenza attuale.
QMH
QRA
Qual è il nominativo della vostra Il mio nominativo è ...
stazione?
QRB
A che distanza approssimativa vi La distanza tra la mia stazione e la vostra è di circa ...
trovate dalla mia stazione?
miglia nautiche (o km).
QRG
Qual è la mia frequenza esatta (o La vostra frequenza esatta (o quella di ...) è ... kHz (o
la frequenza di ...)?
MHz).
QRH
La mia frequenza varia?
QRI
Qual è la tonalità della mia La vostra tonalità è ... (scala Tono).
emissione?
QRJ
Quante chiamate radiotelefoniche Ho ... chiamate radiotelefoniche in giacenza.
avete in giacenza?
QRK
Qual è la comprensibilità dei miei La comprensibilità dei vostri segnali (o di quelli di ...) è
segnali (o dei segnali di ...)?
... (scala da 1 a 5).
QRL
Siete occupato?
QRM
Siete disturbato da
limitrofe (interferenze)?
QRN
Siete disturbato da parassiti?
QRO
Devo aumentare la potenza di Aumentate (o Aumento) la potenza di trasmissione.
emissione?
QRP
Devo diminuire la potenza di Diminuite (o Diminuisco) la potenza di trasmissione.
emissione?
QRQ
Devo trasmettere più in fretta?
Aumentate la velocità di trasmissione [... parole al
minuto].
QRS
Devo trasmettere più adagio?
Trasmettete più adagio [... parole al minuto].
QRT
Devo
sospendere
trasmissione?
QRU
Avete qualcosa per me?
Non ho nulla per voi.
QRV
Siete pronto?
Sono pronto.
QRW
Devo avvisare ... che lo Avvisate ... che lo chiamerò su ... kHz (o MHz).
chiamerete su ... kHz (o MHz)?
La vostra frequenza varia.
Sono occupato (o sono occupato con ...). Per favore
non interferire.
emittenti 1.
2.
3.
4.
5.
1.
2.
3.
4.
5.
Non sono affatto disturbato da interferenze.
Sono disturbato debolmente da interferenze.
Sono disturbato moderatamente da interferenze.
Sono disturbato fortemente da interferenze.
Sono disturbato molto fortemente da interferenze.
Non sono affatto disturbato da parassiti.
Sono disturbatodebolmente da parassiti.
Sono disturbatomoderatamente da parassiti.
Sono disturbatofortemente da parassiti.
Sono disturbatomolto fortemente parassiti.
la Chiudete (o Chiudo) le trasmissioni.
QRX
Quando mi richiamerete?
Vi richiamerò alle ore ... su ... kHz (o MHz).
QRY
Qual è il mio turno? [coda di Il vostro turno è ...
trasmissione]
QRZ
Chi mi chiama?
QSA
Qual è la forza dei miei segnali (o La forza dei vostri segnali (o di quelli di ...) è ... (scala
dei segnali di ...)?
da 1 a 5).
QSB
La forza dei miei segnali varia?
QSD
La mia manipolazione è difettosa? La vostra manipolazione è difettosa.
QSG
Devo trasmettere... telegrammi Trasmettete ... telegrammi (messaggi) alla volta.
(messaggi) alla volta?
QSI
Non è stato possibile interrompere Mi è stato impossibile interrompere la vostra
la mia trasmissione?
trasmissione. O Volete informare nominativo che mi è
stato impossibile interrompere la sua trasmissione su
... kHz (o MHz).
QSK
Mi sentite? In caso affermativo Vi sento, parlate pure.
posso interrompervi?
QSL
Potete accusarmi ricevuta?
QSM
Devo ripetere l'ultimo telegramma Ripetete l'ultimo telegramma (messaggio) che avete
(o messaggio) o devo ripetere un trasmesso (o telegrammi/messaggi numero ...).
telegramma (o un messaggio)
precedente?
QSN
Mi avete sentito (o avete sentito Vi ho sentito (o ho sentito nominativo) su ... kHz (o
nominativo) su ... kHz (o MHz)? MHz).
QSO
Potete
comunicare
con
... Posso comunicare con ... direttamente [o tramite ...].
direttamente o tramite appoggio?
NOTA: È anche sinonimo di comunicazione diretta,
collegamento
QSP
Volete
ritrasmettere
gratuitamente?
QSQ
Avete un medico (o nome della Ho un medico (o nome della persona) a bordo.
persona) a bordo?
QSR
Debbo ripetere la chiamata sulla Ripetete la chiamata sulla frequenza di chiamata.
frequenza di chiamata?
QSS
Che frequenza di lavoro userete? Userò la frequenza ... kHz (o MHz).
QSU
Devo trasmettere o rispondere Trasmettete o rispondete su questa frequenza [o su ...
sulla frequenza attuale [o su... kHz / MHz] [con emissione della classe ...].
kHz / MHz] [con emissione della
classe ...]?
QSV
Devo trasmettere una serie di V Trasmettete una serie di V [su ... kHz / MHz].
su questa frequenza [o su ... kHz /
MHz]?
QSW
Potete
trasmettere
sulla Sto per trasmettere sulla frequenza attuale [o su... kHz
frequenza attuale [o su... kHz / / MHz] [con emissione della classe ...].
MHz] [con emissione della classe
...]?
QSX
Potete stare in ascolto di Resto in ascolto di nominativo su ... kHz (o MHz).
nominativo su ... kHz (o MHz)?
Siete chiamato da ... su ... kHz (o MHz).
La forza dei vostri segnali varia.
Confermo, ricevuto.
a... Ritrasmetterò a ... gratuitamente.
QSY
Devo passare a trasmettere su Passate a trasmettere su un'altra frequenza [o su ...
un'altra frequenza?
kHz / MHz].
QSZ
Posso trasmettere ogni parola o Trasmettete ogni parola o gruppo due volte [o ...
gruppo piu volte?
volte].
QTA
Posso
annullare
il
telegramma Annullate il telegramma (messaggio) numero ...
(messaggio) numero ... come se non come se non fosse stato inviato.
fosse stato inviato?
QTB
Siete d'accordo con il mio conteggio Non sono d'accordo con il vostro conteggio delle
delle parole?
parole; Ripeterò la prima lettera o numero di
ciascuna parola o gruppo.
QTC
Quanti telegrammi (messaggi) avete Ho ... telegrammi (messaggi) per voi (o per ...).
da trasmettere?
QTG
Potete trasmettere due linee di dieci Trasmetto subito due linee di dieci secondi
secondi ognuna seguite dal vostro ciascuna (o la portante durante due periodi di
nominativo [ripetute ... volte] [su ... kHz
dieci secondi), poi il mio nominativo, [ripetuti ...
/ MHz]? O Potete chiedere a volte] [su ... kHz / MHz]. O Ho chiesto a
nominativo di trasmettere due linee di nominativo di trasmettere due linee di dieci
dieci secondi ognuna seguite dal suo
secondi, poi il suo nominativo [ripetuti ... volte]
nominativo [ripetute ... volte] [su ... kHz [su .. kHz / MHz].
/ MHz]?
QTH
Qual è la vostra posizione in latitudine La mia posizione è gradi di latitudine gradi di
e in longitudine (o in base a qualsiasi longitudine (o qualsiasi altra indicazione).
altra indicazione)?
QTQ
Potete comunicare con la mia stazione Comunicherò con la vostra stazione attraverso il
attraverso il Codice internazionale dei Codice internazionale dei segnali (INTERCO).
segnali (INTERCO) ?
QTR
Qual è l'ora esatta?
QTS
Volete trasmettere il vostro nominativo Vi trasmetto subito [o alle ore ...] per ... minuti il
a scopo di regolazione, o per mio nominativo [su ... kHz / MHz] perchè possiate
consentirmi la misura della vostra
misurare la mia frequenza.
frequenza, adesso [o alle ore ...] [su ...
kHz / MHz] per ... minuti?
QTU
Qual è l'orario di servizio della vostra La mia stazione fa servizio dalle ore ... alle ...
stazione?
QTV
Devo mettermi in ascolto al vostro Mettetevi in ascolto al mio posto su ... kHz (o
posto su ... kHz (o MHz) [dalle ore ... MHz) [dalle ore ... alle ...].
alle ...]?
QTX
Volete lasciare aperta la vostra La mia stazione resta aperta per comunicare con
stazione per comunicare con me fino a voi fino a nuovo avviso da parte vostra [o fino alle
mio nuovo avviso [o fino alle ore ...]? ore ...].
QUA
Avete notizie di nominativo?
QUC
Qual è il numero (o altra indicazione) Il numero (o altra indicazione) dell'ultimo
dell'ultimo messaggio che avete messaggio che ho ricevuto da voi [o da
ricevuto da me [o da nominativo]?
nominativo] è ...
QUD
Avete ricevuto il segnale di urgenza Ho ricevuto il segnale di urgenza trasmesso da
trasmesso da nominativo di una nominativo di una stazione mobile alle ore ...
stazione mobile?
L'ora esatta è ...
Ecco le notizie su nominativo ...
QUF
Avete ricevuto il segnale di soccorso Ho ricevuto il segnale di soccorso emesso da
emesso da nominativo di una stazione nominativo di una stazione mobile alle ore ...
mobile?
QUM
Posso riprendere il lavoro normale?
Il lavoro normale può essere ripreso.

Elementi_di_telecomunicazioni-rev2-31-05-2011

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