Onde radio e loro propagazione
ƛ
frequenza [Hertz] = 1 / T[sec]
T[sec] = 1 / f [Hertz]
Si definisce periodo T il tempo in cui l'onda compie una oscillazione completa, ovvero percorre una distanza pari alla lunghezza d'onda(lambda). Si definisce inoltre frequenza il numero di oscillazioni che l'onda compie in 1 secondo.da cui:poiché la velocità dell'ondaè data dal rapporto spazio percorso / tempo impiegato, essendo
ƛ = lunghezza d’onda
T = periodo = tempo impiegato dall’onda per percorrere una distanza ƛ
velocità v = ƛ / T = ƛ * ( 1/T) = ƛ * f
f [Hertz] = v / ƛ
= 300.000 [Km / s] / lunghezza d'onda [m]
= 3 * 10^8 [m/s] / lunghezza d'onda [m]
La mia radio Eton FR350 multibanda FM/AM/SW al
La trovate esaminata nella pagina degli La mia radio Eton FR350 multibanda FM/AM/SW al Bivacco Gastaldi (10 ottobre 2009)La trovate esaminata nella pagina degli Apparecchi a dinamo
onda terrestre o di superficie;
onda riflessa dalla ionosfera;
onda spaziale diretta;
onda spaziale riflessa da satelliti naturali (Luna) o artificiali;
Selezione bande FM - AM (MW) - SW in una radio multibanda (Etòn FR350) con sintonizzatore analogico
La differente stratificazione fra notte e giorno, estate ed inverno o la maggiore o minore ionizzazione degli strati in dipendenza del variare dell'attività solare, del passaggio di particolari sciami meteorici ecc. comporta quindi che, a seconda dei casi, alcune frequenze vengano riflesse ed altre no. Come indicazione di massima nel campo delle onde corte di giorno sono più facilmente ascoltabili le onde su bande da 22 a 13 mt. o meno, di notte quelle su bande da 49 a 25 mt. (prendendo come riferimento quelle della foto poco sopra).
Selezione bande FM - AM (MW) - SW in una radio multibanda (Etòn FR350) con sintonizzatore analogico
Analizziamo adesso come le onde radio si propagano dall'antenna della trasmittente a quella della ricevente. La conoscenza di questi fenomeni è utile per comprendere sia come la trasmissione e la ricezione delle onde radio viene influenzata dalle condizioni ambientali e dipenda dalle frequenze utilizzate. L'ascolto (e solo l'ascolto, senza trasmissione) di programmi di stazioni radio perlopiù a grandi distanze (sfruttando, come vedremo, le proprietà di propagazione per riflessione ionosferica delle onde a frequenze inferiori a 30 MHz) o di semplici trasmissioni amatoriali o di utilità (dette utility) viene chiamata radioascolto ed è una attività che (in seguito al Codice delle Comunicazioni del 2003) può avvenire con apparati SOLO RICEVENTI (cosiddetti "ricevitori multibanda") senza nessuna richiesta di autorizzazione a differenza dell'attività di radioamatore per la quale è obbligatorio il superamento di un apposito esame o di "dichiarazioni di utilizzo" come per apparati CB o PRM446 (si veda in merito la pagina delle Radio ricetrasmittenti ). L'argomento del radioascolto, per quanto interessante, esula un poco dallo scopo del sito (a meno di non portarsi un ricevitore portatile in bivacco o rifugio, cosa non da escludere) e qua viene solo accennato. In rete si possono trovare parecchie informazioni e siti inerenti questa attività. Mi limito solo a fare presente, per quanto da me sperimentato, che a meno di essere in luoghi esposti su creste (es. Bivacco Crabun Bivacco Lateltin ) in genere per la loro limitata portata e la lontananza o non visibilità degli apparati ripetitori, in bivacco può risultare difficoltosa la ricezione delle stazioni che trasmettono in FM, mentre in genere è buona, ed ovviamente migliora nelle ore notturne, la ricezione di stazioni che trasmettono su onde medie o corte. Occorre quindi considerare questo fatto se si vuole avere la compagnia di un po' di musica o delle notizie via radio, la sera in bivacco in quanto una normale radio FM può risultare inutilizzabile o quasi. L'ideale sarebbe una radio tascabile, di quelle che stanno nel palmo di una mano, occupano poco spazio e pesano meno di 100 grammi, che riceva anche le onde corte. In commercio non ve ne sono molte, quelle di qualità costano sui 40-50 euro (nel 2010), diffidate da quelle troppo economiche, o perlomeno provatele, perchè spesso ricevono poco o in modo molto disturbato (fruscio e scariche varie).La propagazione delle onde può avvenire nei seguenti modi:L'onda terrestre è quella che si ha quando l'onda viaggia direttamente da antenna trasmittente ad antenna ricevente rasentando la superficie del suolo e seguendo la curvatura della superficie terrestre. Le antenne devono essere ad altezza relativamente bassa rispetto al suolo che assorbe parte del segnale e minore della lunghezza d'onda stessa. L'attenuazione dell'intensità delle onde da parte del suolo aumenta all'aumentare della frequenza delle onde stesse, per cui le onde a bassa frequenza come le onde lunghe (LW = Long Wave) e medie (MW = Middle Wave) si propagano a distanze maggiori che non le onde ad alta frequenza come le onde corte (SW = Short Wave). Le distanze raggiungibili arrivano a 1000-1500 Km.Le onde che hanno frequenza inferiore a 30 MHz (detta frequenza critica) si propagano soprattutto per riflessione da parte della ionosfera (onde riflesse dalla ionosfera) e questo fenomeno avviene in modi diversi a seconda dell'ora del giorno, delle stagioni e delle condizioni ambientali, interferenza del vento solare, ecc. Per spiegarci più nel dettaglio occorre ricordare che la parte dell'atmosfera da 60 a 500 Km di altitudine, detta ionosfera, è per l'appunto sensibile alla radiazione ultravioletta proveniente dal sole che ne ionizza i gas costituenti. La ionizzazione dei gas costituenti l'atmosfera provoca una riflessione delle onde radio provenienti dalle antenne trasmittenti posizionate sulla superficie terrestre (che irradiano anche verso lo spazio). In genere occorre distinguere due momenti differenti, corrispondenti al giorno ed alla notte, ovvero alla presenza o meno della radiazione solare, in cui riscontreremo una differente ionizzazione e quini una differente riflessione delle onde radio. Si suddivide quindi schematicamente la ionosfera in quattro strati diversi, a differente ionizzazione: strato D (il più basso, da 60 a 90 Km di altezza, presente solo di giorno), strato E (da 90 a 130 Km), strato F1 (da 130 a 240 Km), strato F2 (da 240 a 450 Km). Durante la notte gli strati F1 ed F2 si riuniscono in un unico strato localizzato tra 250 e 350 Km. La ionizzazione aumenta durante il giorno (massima a mezzogiorno, quando i raggi solari tagliano l'atmosfera per il percorso più diretto verso terra) e durante l'inverno.L'onda elettromagnetica attraversando gli strati più ionizzati subisce una deviazione rispetto alla sua traiettoria. Ogni strato attraversato comporta una deviazione si un angolo che si somma a quello dovuto allo strato precedente sino a che, quando l'angolo supera i 90°, l'onda tende ad essere riflessa verso il basso e a subire il processo opposto. Le onde quindi si propagano verso gli strati alti dell'atmosfera e, riflesse dagli strati più esterni della ionosfera, tendono a tornare verso terra a notevoli distanze dal punto di emissione. La frequenza delle onde influenza notevolmente il modo in cui la ionosfera e la sua ionizzazione tendono a deviare la traiettoria delle onde stesse. Le onde corte sono quelle che subiscono maggiormente il fenomeno della riflessione da parte degli strati ionizzati dell'atmosfera e si propagano quindi a distanze molto maggiori che non le onde medie e lunghe (che si propagano essenzialmente come onde di superficie), considerato che l'onda riflessa verso terra viene a sua volta riflessa dalla terra stessa verso l'alto e può tornare ad essere riflessa verso terra a sua volta. Il processo alla lunga tende ad esaurirsi ma con determinate frequenze si raggiungono notevoli distanze attorno alla superficie del pianeta. Per questo motivo le stazioni radio che trasmettono in bande di onde corte (SW = Short Wave) possono essere ascoltate a grandi distanze ed in nazioni molto lontane da quelle di origine. Il variare della stratificazione interna alla ionosfera ed il variare dell'intensità del vento solare e dei raggi ultravioletti provenienti da sole (secondo le ore del giorno, le stagioni, le perturbazioni magnetiche e l'intensità dell'attività solare) influenzano la propagazione delle onde corte nelle diverse frequenze. In pratica tutte le onde con frequenza inferiore a 30 MHz subiscono la riflessione da parte della ionosfera ma le onde medie e lunghe sfruttano meglio la propagazione come onda di superficie che non le onde corte.
Autorizzazioni e licenze
Radio - Autorizzazioni e licenze
I servizi di comunicazione elettronica per i quali occorre un'autorizzazione generale o una licenza individuale sono disciplinati dal Codice delle comunicazioni elettroniche.
In questa sezione sono disponibile le seguenti schede di approfondimento.
Radioamatori
Per poter svolgere l'attività di Radioamatore occorre l'autorizzazione generale per l’impianto e l’esercizio della stazione.
Maggiori informazioni sui radioamatori
Banda cittadina (CB), Personal Mobile Radio (PMR) e Dispositivi a corto raggio (SRD – Short Range Devices)
Per queste tipologie di apparati sono necessarie le dichiarazioni prescritte dal Codice delle comunicazioni elettroniche.
Maggiori informazioni su CB, PMR e SRD
WiFi, RadioLAN e HiperLAN
Per l'uso privato e alcuni tipi di uso pubblico non è prevista alcuna autorizzazione. L'impresa che ha come attività principale la fornitura di servizi di comunicazione elettronica deve invece richiedere l'autorizzazione.
Maggiori informazioni su WiFi, RadioLAN e HiperLAN
Radio ad uso impresa (ponti radio civili)
Per ottenere la licenza per stazioni radio (es. radio taxi, servizi di vigilanza, associazioni per la protezione civile) bisogna inviare al Ministero l'apposita modulistica.
Maggiori informazioni sulle radio ad uso impresa
Servizio radioelettrico aeronautico
Per usare la radio su frequenze aeronautiche occorre ottenere l’abilitazione attraverso il conseguimento del Certificato limitato di radiotelefonista per aeromobili civili e chiedere il rilascio della licenza per stazione radio a bordo di aerei.
Maggiori informazioni sul servizio radioelettrico aeronautico
Servizio radioelettrico marittimo
L'utilizzo di apparati radioelettrici a bordo di navi di qualsiasi tipo è subordinato al possesso da parte degli operatori di un certificato che garantisca che il livello di competenza sia adeguato al servizio da svolgere.
Maggiori informazioni sul servizio radioelettrico marittimo
Ultimo aggiornamento: 26 gennaio 2018
Tre generazioni sul ghiaccio
La radio a onde corte offre indipendenza
Anche i prodotti radio amatoriali sono stati provati durante questo periodo di tempo, ma sono caduti vittime delle condizioni climatiche locali, dove la temperatura media è di –54,5 °C. Invece, la tecnologia radio Rohde & Schwarz, sviluppata per l’esercito e la marina militare in linea con i severi standard MIL, non soccombe così facilmente ai pericoli ambientali.
Sebbene la radio a onde corte abbia ancora una sorta di fascino romantico, la tecnologia radio all’avanguardia oggi disponibile funziona con caratteristiche e prestazioni di tutt'altro livello. Ciò che una volta richiedeva una significativa esperienza da parte dell’operatore radio, in quanto le prestazioni delle onde corte dipendono fortemente dalle condizioni atmosferiche, è ora gestito dal processore radio per assicurare automaticamente un collegamento radio ottimale.
Le forme d’onda digitali per la trasmissione di voce e dati possono anche essere adattate al mezzo. Solo la velocità di trasmissione è soggetta a limiti fisici associati alla ridotta larghezza di banda disponibile. L'utilizzo di forme d’onda avanzate consentono di ottenere una velocità di circa 20 kbit/s. Le onde corte sono il solo mezzo che è possibile utilizzare per realizzare collegamenti mondiali da punto a punto senza ripetitori.
