20 Collegamento radio

Concludiamo l’analisi dei mezzi trasmissivi iniziata al cap. 19 con il canale radio, su cui in pratica si basa la nostra vita attuale, permettendo ai nostri dispositivi (telefono, computer, radio e tv) di ricevere e trasmettere informazione in modalità wireless. Anche in questo caso vogliamo studiare le relazioni tra i parametri fisici del collegamento radio, studiare i fenomeni che possono manifestarsi, e giungere ad una descrizione del mezzo nei termini della rappresentazione tempo-frequenza di un canale di comunicazione.

La trasmissione via onda radio si differenzia da quella via cavo o fibra ottica sotto diversi aspetti, tra cui la condivisione di uno stesso mezzo tra più comunicazioni, e la possibilità di comunicare in movimento. E’ resa possibile dalla conversione di un segnale elettrico in radiazione elettromagnetica [1117]   [1117] Dato che tale conversione avviene unicamente a seguito delle variazioni del segnale, è esclusa la presenza di una componente continua, e per questo (ma non solo) il segnale può unicamente essere di natura modulata. ad opera dei dispositivi di antenna, che fungono (vedi figura) da carico dal lato trasmissione, e da generatore dal lato ricezione. La descrizione circuitale delle antenne viene poi semplificata dalla circostanza che per il segnale modulato è praticamente sempre vera la condizione di occupare una banda stretta attorno alla portante f₀, al punto da poterlo assimilare ad una singola sinusoide. Con una tale approssimazione le condizioni di massimo trasferimento di potenza (§ 18.1.1.3) tra amplificatore finale e antenna trasmittente (Z_g = Z ^* _T) e tra antenna ricevente e stadio di ingresso al ricevitore (Z_R = Z ^* _i) danno luogo, nella banda di segnale, ad una risposta in frequenza H(f) che non dipende dalla frequenza (modulo e fase costanti), e questo corrisponde (a parte una rotazione di fase) all’assenza di distorsione lineare, vedi § 13.1.2.4. Tutta la potenza disponibile fornita dall’amplificatore finale W_dT = V²_Teff4R_g viene ceduta all’antenna, e da questa allo spazio. In effetti Z_T dipende dalla frequenza portante ed in parte dalla geometria dello spazio circostante, mentre Z_g è in genere fissata a 50 Ω; perciò tra stadio di uscita del trasmettitore Tx e cavo di antenna può essere interposto un adattatore di impedenza [1118]   [1118] Vedi ad es. https://en.wikipedia.org/wiki/Antenna_tuner.