Prima di addentrarci nei dettagli analitici del § 11.2, descriviamo le principali modalità di trasmissione dei segnali modulati, assieme alle relative motivazioni.

Consiste in una tecnica di trasmissione in cui più comunicazioni avvengono in contemporanea, condividendo lo stesso mezzo fisico, ma impegnando ognuna una diversa banda di frequenze, per il semplice motivo che se utilizzassero tutte la stessa banda, costituirebbero termini di interferenza reciproca [568]   [568] Ma non sempre questo impedisce la comunicazione, vedi § 16.9.. Molto spesso tutti i segnali multiplati sono di natura simile, ed ognuno è il risultato di una modulazione operata con una diversa frequenza portante. Portiamo ad esempio tre casi tipici.

Si tratta della modalità adottata ad esempio nel caso di trasmissioni televisive o radiofoniche (dette trasmissioni broadcast), in cui ogni emittente (in figura indicata come T_x) trasmette a tutti i ricevitori (R_x) sintonizzati sulla propria portante (i cosiddetti canali della TV), mentre altre emittenti utilizzano contemporaneamente lo stesso mezzo trasmissivo, occupando canali centrati ad altre frequenze. Nel caso di trasmissione tv analogica (§ 25.1) e di radio fm (§ 25.2) vi è una corrispondenza 1:1 tra frequenza portante ed emittente, mentre ad es. nella tv digitale sulla stessa portante vengono trasmesse (o meglio multiplate) più emittenti (§ 10.3.2.1).

E’ una forma di multiplazione fdm (che sta per frequency division multiplex) per mezzo della quale un collegamento tra due località distanti viene condiviso per il trasporto di più comunicazioni. Un insieme di N segnali m_i, i = 1, 2, ..., N, transita quindi su di uno stesso mezzo trasmissivo, occupando ognuno una differente banda centrata su di una diversa portante f_i, i = 1, 2, ..., N, e può essere individualmente demodulato e separato in ricezione. La trasmissione può avvenire sia mediante un collegamento in cavo, che mediante una trasmissione radio; in questa seconda evenienza, il collegamento è spesso indicato come ponte radio.

E’ la tipica strategia di accesso alla rete (pag. 1) per le comunicazioni mobili, ovvero per la telefonia cellulare e le reti wifi. Nel primo caso il territorio è suddiviso in celle, per ognuna delle quali viene utilizzata una diversa banda (B_n) di frequenze radio, dedicata alla comunicazione tra i terminali ed una unica antenna fissa. All’interno della cella la banda a disposizione è ulteriormente suddivisa tra più canali, ognuno associato ad una diversa portante (f_i), usati a turno dai terminali che desiderano comunicare [569]   [569] Un minimo di approfondimento (per il gsm) può essere trovato al § 26.1....

Le caratteristiche del collegamento offerto dalla comune linea telefonica (§ 24.9.1) rivestono molteplici aspetti. Uno di questi, forse il principale [570]   [570] Un altro fattore rilevante è la limitazione della potenza che è possibile immettere su di un singolo collegamento telefonico e che, associato al precedente, caratterizza il canale telefonico come limitato sia in banda che in potenza, e dunque con capacità (§ 17.3) C = Wlog₂⎛⎝1 +  P_s N₀W⎞⎠ dipendente solo dal livello di rumore. La limitazione in potenza è motivata storicamente da problemi di diafonia (pag. 1) dovuti a fenomeni di induzione elettromagnetica, mentre attualmente è determinata dalla limitata dinamica del segnale che viene campionato e trasmesso in forma numerica (§ 4.3.2)., è la limitazione della banda del canale, che rende la trasmissione garantita solo in un intervallo di frequenze comprese tra i 300 ed i 3400 Hz, mentre la banda nominalmente occupata è posta pari a 4000 Hz [571]   [571] Questo valore massimo nominale determina che la frequenza di campionamento del PCM telefonico è pari a 2*4000 = 8000 campioni al secondo. Utilizzando 8 bit/campione, si ottiene la velocità binaria f_b =  64000 campioni/secondo. Velocità inferiori si possono conseguire adottando metodi di codifica di sorgente per il segnale vocale, vedi § 10.1.: discutiamo brevemente le origini storiche di tali limitazioni.

La trasmissione di un segnale via onda radio necessita di un’antenna di dimensione comparabile alla lunghezza d’onda. Quest’ultima quantità (indicata con λ) è pari allo spazio percorso dall’onda in un tempo pari ad un periodo: dato che spazio = velocità ⋅ tempo, e considerando che le onde elettromagnetiche si propagano alla velocità della luce (c = 3 ⋅ 10⁸ m/s), si ha Nel caso di segnali modulati il valore di f è quello della portante f₀, in quanto il segnale modulato occupa una banda ristretta attorno ad essa; in figura è rappresentato un vettore rotante a velocità angolare ω₀ = 2πf₀ la cui proiezione sulle ascisse produce il valore (del campo elettromagnetico) che viaggia a velocità c, e che durante un periodo T = ¹⁄_f0 percorre λ metri. Trasmissioni con portanti più elevate necessitano di antenne di dimensioni ridotte; d’altra parte se per assurdo trasmettessimo con portante di 300 Hz, occorrerebbe una antenna di dimensioni λ = c f = 3 ⋅ 10⁸ 300 = 10⁶ m = 1000 Km ! [574]   [574] Antenne più corte di λ hanno una efficienza ridotta, ma sono ancora buone. Altrimenti la radio AM (540 - 1600 KHz) avrebbe bisogno di 3 ⋅ 10⁸ 1000 ⋅ 10³ =  300 metri ! Al § 20.5.3 è riportata una tabella dei valori di λ per i diversi servizi di tlc.