Come funziona la comunicazione radio: dal microfono al ricevitore

La radio trasmette informazioni modulando onde elettromagnetiche. Ecco la catena end-to-end.

Lato trasmettitore

Trasduttore (Microfono): Pressione sonora → tensione analogica (AC).
Elaborazione audio: Pre-enfasi, compressione, limitazione.
Modulatore: Imprime l'audio su un'onda portante (sinusoide ad alta frequenza).
- AM: L'ampiezza della portante varia con l'audio.
- FM: La frequenza della portante varia (ampiezza costante).
- Digitale (DAB+, DRM, HD Radio): Audio → codec (AAC, xHE-AAC) → bit → simboli OFDM/QAM → portante.
Amplificatore di potenza (PA): Potenzia il segnale modulato a watt/kilowatt/megawatt.
Antenna: Converte onda guidata (coassiale) → onda EM nello spazio libero. Il network di adattamento garantisce Z_ant = Z_line (50 Ω).

Velocità della luce (~300.000 km/s).
Onda di superficie (MF/LF), onda del cielo (rimbalzo ionosferico HF), linea di vista (VHF/UHF+).
Attenuazione, multipath, Doppler, interferenza.

Antenna: Cattura l'onda EM → minuscola tensione AC.
Stadio RF anteriore: Filtro passa-banda → Amplificatore a basso rumore (LNA) → Filtro rifiuto immagine.
Mixer + Oscillatore locale (LO): Converte in giù a Frequenza Intermedia (IF) o banda base (conversione diretta).
Elaborazione IF: Amplificazione, filtraggio (selettività di canale).
Demodulatore: Recupera la banda base.
- AM: Rilevatore a inviluppo.
- FM: PLL / discriminatore a quadratura.
- Digitale: FFT → decisione di simbolo → decodifica FEC → codec audio.
Amplificatore audio: Alimenta altoparlanti/cuffie.

SDR (Radio Definita da Software): ADC a IF/banda base → tutta la demodulazione in software (GNU Radio, SDR#).
Cellulare (4G/5G): OFDMA, MIMO, beamforming massivo, ARQ ibrido.
Wi-Fi / Bluetooth / LoRa / Zigbee: Stessa fisica, bande/protocolli diversi.

Dallo scarificatore alla 5G NR — la fisica (equazioni di Maxwell) non è cambiata; solo la modulazione, il codice e la densità di integrazione.