Spettro del Segnale in Banda Base e Limiti di Trasmissione

Spettro di Frequenza di un Segnale in Banda Base

• Definizione: Segnale la cui energia spettrale si estende da 0 Hz (DC) fino a una frequenza massima B (larghezza di banda).
• Componenti: Componente DC + solo frequenze positive (nessun offset portante).
• Forme Tipiche:
  • Digitale NRZ: spettro sinc², zeri a multipli del tasso di simbolo.
  • Voce: ~300 Hz – 3,4 kHz (telefonia) o 80 Hz – 8 kHz (wideband).
  • Video Banda Base: 0 – 4,2 MHz (NTSC) o 0 – 5/6 MHz (PAL/SECAM).

Il Segnale in Banda Base Può Viaggiare su Qualsiasi Canale?

No. Tre barriere fondamentali:

1. Disadattamento del Medio: I canali wireless sono bandpass (es. 2,4 GHz, 600 MHz). L'energia DC–bassa frequenza del banda base non può irradiare efficientemente da antenne pratiche.
2. Attenuazione e Distorsione: Le basse frequenze soffrono grave perdita d'onda di terra e distorsione multipath nell'aria; i cavi coassiali/coppia intrecciata attenuano anche il componente DC.
3. Normativa / Larghezza di Banda: Le allocazioni di spettro iniziano a ~9 kHz (VLF). Il banda base occuperebbe lo spettro da DC verso l'alto—impossibile da licenziare.

Soluzione: Modulazione

Sposta il banda base su una frequenza portante (AM, FM, QAM, OFDM). Esempi:

• Wi-Fi: Dati banda base → portanti OFDM 2,4/5/6 GHz.
• LTE/5G: Banda base → portanti 600 MHz – 39 GHz.
• Modem Cavo (DOCSIS): Banda base → portanti QAM 5–1000 MHz su coassiale.

Riepilogo

Banda base = da DC a B Hz. Richiede mezzo cablato o modulazione per wireless. Mai trasmesso "così com'è" via etere.