Tutorial sulle comunicazioni radio
La comunicazione radio è tra le forme di comunicazione più semplici da realizzare e può essere il metodo più utile in situazioni di emergenza su vasta area. Il fenomeno esiste da quasi un secolo ed è ancora ampiamente utilizzato per intrattenimento e scopi pratici.
Alle origini
Il termine "comunicazioni radio" comprende molti metodi per ottenere lo stesso risultato. Le origini risalgono a due uomini: Guglielmo Marconi, l'inventore italiano che sviluppò la capacità di inviare messaggi senza fili, e Nathan Stubblefield, un coltivatore di meloni del Kentucky che, nello stesso periodo, mise a punto un sistema di comunicazione senza fili. Indipendentemente da chi sia arrivato per primo, la radio si è radicata nelle culture americana ed europea. I metodi e le attrezzature sono cambiati drasticamente, ma il principio, rappresentato in un diagramma a blocchi, rimane semplice. Esaminiamo le due forme principali per portare un segnale a una radio comune: AM e FM.
Segnale modulato in ampiezza o in frequenza?
AM (modulazione di ampiezza) utilizza la dimensione dell'onda radio come fonte di energia che spinge il segnale dall'antenna verso i ricevitori. La velocità delle onde si misura in kilohertz. Aumentare la velocità (o frequenza) si ottiene facendo entrare il segnale in ingresso al trasmettitore (solitamente audio) e combinandolo con le onde generate dal trasmettitore in un componente chiamato eccitatore. Il risultato è un segnale misto di audio e potenza di trasmissione spinto verso l'antenna e irradiato nello spazio. La radio AM fu la forma originale prodotta sia da Stubblefield che da Marconi; il primo uso commerciale in America iniziò con la stazione KDKA di Pittsburgh, ancora in onda.
FM (modulazione di frequenza) usa la velocità dell'onda per portare il segnale il più lontano possibile, spesso indipendentemente dalla sua ampiezza. I trasmettitori FM creano un'onda portante alla frequenza della stazione ricevente (es. 98,7 MHz). Un eccitatore combina l'ingresso audio con l'onda portante per produrre un segnale FM con l'audio a bordo. La FM apparve già alla fine degli anni '50, ma rimase seconda alla banda AM fino agli anni '70, quando il pubblico scoprì l'audio stereo chiaro. Oggi la FM è la forma di trasmissione più diffusa e presente in molti aspetti della vita quotidiana.
Trasmettitori nella vita di tutti i giorni
Molti oggetti quotidiani usano la trasmissione FM: telefoni cordless (frequenze nell'ordine dei GHz per privacy), piccoli trasmettitori per collegare lettori MP3 all'autoradio, ricevitori FM integrati nei lettori MP3. Un'altra forma è la radio amatoriale (HAM), licenziata dalla FCC, usata per comunicazioni personali via codice Morse o voce; l'equipaggiamento include radio, alimentatore e antenna. Le bande HAM sono designate dalla lunghezza d'onda; la banda dei 2 metri, molto popolare, usa FM a circa 144,5 MHz. La radio amatoriale è preziosa in emergenze quando manca l'alimentazione.
Anche la televisione usa la radio: i trasmettitori TV inviano immagini in AM e audio in FM (semplificazione). Infine, l'antenna: "l'altezza è tutto" per la FM, che è a "linea di vista"; l'AM irradia in tutte le direzioni. Il guadagno dell'antenna (tensione presente quando il segnale vi è applicato) determina la forza del segnale AM o la portata della FM. Altezza e guadagno sono le chiavi della comunicazione radio.
La radio rimane il mezzo di diffusione più affidabile e utile. L'AM ha vantaggi (si può costruire un'antenna ricevente con una monetina). Per piacere personale o emergenze, la radio è tra i metodi più economici e accessibili.