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RadiantismoIdee per chi ama "giocare" con l'elettronica |
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Radioamatori sono Sperimentatori del mezzo radio.
La radio stessa, intesa come mezzo per comunicare, è nata grazie ad un giovane appassionato sperimentatore, prototipo del radioamatore: Guglielmo Marconi. Da allora le onde radio hanno trovato molteplici applicazioni, da quelle commerciali (diffusione radiofonica e televisiva, telefonia cellulare) a quelle di servizio (radio a bordo delle navi e degli aerei, forze dell'ordine, interventi di soccorso, radiotaxi, radar e navigazione aerea, localizzazione gps, ecc.). I radioamatori sono coloro che ancora oggi sperimentano nuovi metodi di comunicazione e nuove modalità di propagazione delle onde radio, restando così fedeli allo spirito originario degli appassionati della radio.
Il radioamatore (in gergo OM che sta per Old Man) è una figura che non va assolutamente confusa con l'appassionato di CB (citizen's band). Le differenze sono dettate dal fatto che il radioamatore è uno sperimentatore e per operare come tale deve necessariamente dare prova della sua competenza al Ministero delle Comunicazioni superando un esame scritto. Ciò è necessario in quanto il radioamatore è abilitato all'uso di apparecchiature prive di certificazione da parte di terzi. Egli stesso potrà quindi progettare, modificare o costruire ex novo i propri apparecchi entro le specifiche tecniche assegnate dal Ministero. Ottenuta quindi la dovuta abilitazione (patente) con il superamento degli esami, se non sussistono elementi pregiudizievoli sulla persona (ad esempio importanti precedenti penali), è possibile ottenere dallo stesso Ministero l'autorizzazione a trasmettere (una volta chiamata Licenza; ora Autorizzazione Generale). La stazione che in questo modo si è autorizzati ad impiantare ed a esercitare (diversamente il solo possesso costituirebbe reato) è identificata in tutto il mondo in maniera univoca da un nominativo. Il nominativo viene assegnato dal Ministero delle Comunicazioni ed identifica la stazione ed il suo titolare, come la targa di un'automobile identifica il suo proprietario.
L'utilizzatore della "banda cittadina" (CB) è invece un semplice utente di apparecchi trasmittenti operanti su quella banda di frequenze, limitati in potenza, nelle possibili scelte circa le antenne ad essi collegabili, necessariamente omologati e pertanto non modificabili. Scopo dell'attività è quella di comunicare con un'altra postazione poco distante, per scambiare quattro chiacchiere su qualsiasi argomento si desideri. Il nome utilizzato è di pura fantasia e scelto dall'utente stesso, per cui non è possibile conoscere la sua identità. Oggi la banda CB è occupata quasi esclusivamente da camionisti e camperisti, ma nel passato è stata largamente popolata anche da sani appassionati che per poter sperimentare in questo campo e soddisfare la loro sete di conoscenza, sono poi passati all'attività radioamatoriale.
Un'ulteriore attività è quella dei SWL (Short Wave listener, ascoltatori su onde corte) e dei BCL (BroadCast Listener, ascoltatori di emittenti internazionali, le Broadcasting) che si limitano all'ascolto. Queste ultime due attività riguardano più precisamente l'hobby del radioascolto, molto affine a quello del radioamatore. Il radioascoltatore tende però a utilizzare apparati riceventi in grado di sintonizzarsi sulle emittenti in onde corte, medie e su tutte le altre gamme di frequenze in cui particolari condizioni propagative permettono ai segnali radio di percorrere distanze molto grandi.
Il nominativo del radioamatore è una "sigla" composta da lettere e numeri assegnata dal Ministero delle Comunicazioni. Il nominativo è divisibile in due parti: il prefisso ed il suffisso.
Esempio: IK1TZO
Il prefisso è IK1, il suffisso è TZO.
Il prefisso è sempre composto da due sezioni, una prima parte composta da una o più lettere ed un numero che indica la zona postale all'interno della nazione.
Il suffisso è un insieme di lettere (almeno un carattere) che identifica univocamente il radioamatore.
Nel caso di IK1TZO, il significato è: IK nominativo italiano, 1 la zona italiana che nell'esempio in questione appartiene al Piemonte, TZO le tre lettere che assieme al prefisso identificano il radioamatore.
I nominativi italiani sono progressivi, ad esempio per Piemonte, Valle d'Aosta e Liguria sono stati assegnati i nominativi a partire da I1AAA fino a I1ZZZ. Per l'Italia, il numero per i radioamatori è generalmente in relazione con il C.A.P. (Codice di Avviamento Postale): molto più specificamente il numero è la prima cifra del Codice di Avviamento Postale
I radioamatori possono trasmettere voce e dati, modulando in vari modi l'onda portante, cioè l'oscillazione elettromagnetica ad alta frequenza che si propaga nello spazio. Di seguito sono elencati i principali modi in uso.
Sta per Continuous Wave ed è in pratica la trasmissione di dati telegrafici attraverso l'uso del codice Morse. Si emette solo l'onda portante e solo quando il tasto è premuto. E' stato il primo metodo utilizzato per comunicare via radio, vista la sua semplicità. Anche se in alcuni settori il Morse è in via di dismissione, sostituito da metodi digitali più moderni, i radioamatori lo utilizzano ancora su tutte le bande, perché l'ottima riconoscibilità del segnale permette collegamenti spesso impossibili con altri metodi, a parità di condizioni di propagazione.
Significa Amplitude Modulation, cioè modulazione di ampiezza ed è il modo più semplice per trasmettere la voce via radio. I radioamatori non la usano più ormai da qualche decennio, avendola sostituita con la SSB o con la FM (vedi seguito).
La sigla sta per Single Side Band e consiste nel trasmettere solo una delle due bande laterali risultanti dalla modulazione AM. I vantaggi rispetto a quest'ultima sono dati dal dimezzamento della banda passante, assenza di emissione quando non si parla, potenza quadrupla a parità di componenti e migliore sensibilità in ricezione. E' il modo preferito dai radioamatori per trasmettere la voce a grande distanza. Visto che le bande laterali sono due, a seconda che si trasmetta quella inferiore o superiore si hanno i due modi LSB (lower side band) oppure USB (upper side band). Per motivi storici i radioamatori utilizzano la LSB al di sotto dei 10 MHz e la USB al di sopra di questa soglia.
La sigla sta per Frequency Modulation e significa modulazione di frequenza. E' un modo per trasmettere la voce che supera molti dei limiti della AM. Il segnale è dato da una portante continua, la cui frequenza devia seguendo l'ampiezza della voce. Il vantaggio principale rispetto alla AM è dato dalla ottima immunità ai disturbi, sia naturali che artificiali ed è inoltre possibile amplificare il segnale senza mantenere la linearità dell'ampiezza, dunque con circuiti più semplici ed efficienti. Visto che è basato su un'ampiezza costante, questo metodo non è però adatto alle condizioni di propagazione sulle lunghe distanze, per cui i radioamatori lo usano solo sulle bande di frequenza superiore ai 30 MHz, per comunicazioni in ambito locale.
La sigla sta per Slow Scan TeleVision, ovvero televisione a scansione lenta ed è un modo per trasmettere immagini attraverso la radio. Chiamarla televisione forse è un po' troppo, perché nella modalità più rapida disponibile viene trasmessa una immagine in bianco e nero, a bassa risoluzione, in circa 8 secondi. Si tratta dunque di immagini fisse ed i radioamatori le creano con appositi programmi per computer, utilizzando in genere delle immagini personali o della propria città, a cui si sovrappone di solito il proprio nominativo.
Le modalità più utilizzate sono il modo Martin, creato dal radioamatore inglese Martin Emmerson (G3OQD) e Scottie, creato dallo scozzese Eddie Murphy (GM3BSC). Entrambi consentono di inviare una immagine a colori di buona risoluzione, con tempi a partire da circa un minuto e mezzo. Esistono poi anche i modi Robot e AVT.
In Europa il modo più utilizzato è il Martin M1, mentre negli Usa preferiscono lo Scottie S1 ed in Giappone usano molto i modi Robot e AVT.
Di recente si iniziano ad utilizzare dei modi digitali relativamente rapidi per trasmettere immagini sulle onde corte, realizzando quindi la SSTV digitale.
Il modo ATV, cioè Amateur TeleVision, riguarda la trasmissione di vere e proprie immagini televisive, complete di audio. Il segnale viene modulato secondo lo stesso schema utilizzato dalle trasmissioni televisive via satellite di tipo analogico (ormai soppiantate da quelle digitali): video in FM ed audio su sottoportanti, anch'esse in FM.
La larghezza di banda necessaria ad un simile segnale è compresa tra i 20 ed i 30 MHz e quindi la prima banda utilizzabile è quella dei 23 cm, visto che più in basso non c'è abbastanza spazio contiguo. Un vantaggio di questa banda è dato anche dal fatto che si possono utilizzare per la ricezione dei normali ricevitori satellitari analogici, disponibili a bassissimo prezzo sul mercato dell'usato. La frequenza di ingresso di questi ricevitori è infatti compresa in genere tra 950 MHz ed oltre 2 GHz, comprendendo l'intera banda amatoriale dei 23 cm.
Sono iniziate di recente le sperimentazioni per la ATV digitale.
Negli ultimi anni, grazie all'applicazione dell'informatica alla comunicazione radio, sono nati molti nuovi modi di comunicazione, basati sulla variazione di tutti i parametri di una portante: ampiezza, frequenza e fase. Solo il primo di questi metodi, la RTTY, è usato da alcuni decenni.
La Radio Tele TYpe, o telescrivente via radio, consiste nel trasmettere due portanti ravvicinate, una delle quali codifica lo 0 e l'altra l'1 binario (FSK cioè Frequency Shift Keying). La velocità usata dai radioamatori è molto bassa (circa 45 bit al secondo), perché il segnale deve propagarsi in condizioni di estrema variabilità. Il codice usato è di solito il Baudot, a 5 bit.
Sta per AMateur Teletype Over Radio ed è un miglioramento del modo RTTY. Trasmesso in genere a 100 bps, contiene sia codici di controllo errore che, nella modalità ARQ, lo scambio continuo di segnali di avvenuta ricezione. Più di recente sono nati modi ancora più ottimizzati per la trasmissione di dati via radio, successori dell'Amtor, come ad esempio il Pactor ed il Clover.
E' utilizzato sia nelle HF (a 300 bit al secondo) che nelle frequenze superiori (a 1200 o 9600 bps). I dati binari sono inviati in pacchetti e si usa per gestire BBS o nodi di comunicazione di vario genere.
Consiste nel modificare la fase della portante (Phase Shift Keying) a velocità molto bassa (circa 31 bps). Esiste sia nel modo a due fasi (BPSK) che a quattro fasi (QPSK) ed anche a velocità doppia (PSK63). E' un modo molto robusto, destinato alle conversazioni a lunga distanza, ma non adatto al trasferimento di file.
Sviluppato negli anni '20 del 900 in Germania, dal prof. Rudolf Hell, fu poi utilizzato nelle macchine telescriventi dell'esercito tedesco. Oggi si usa con programmi via computer ed è un modo che in effetti non si può definire digitale, perché è formato da una emissione simile al CW, temporizzata in modo da disegnare nel ricevitore la forma dei caratteri trasmessi. Questa caratteristica rende questo modo molto robusto, perché spesso l'occhio umano riesce a cogliere la forma di un carattere in mezzo ai disturbi, anche se appena abbozzato. Recentemente è stato usato nei collegamenti via EME (Earth-Moon-Earth Terra-Luna-Terra) con risultati lusinghieri.
Sta per Multiple Frequency Shift Keying. E' un pratica un po' come la RTTY, solo che invece di due portanti se ne usano 8 o 16 o un altro numero, mai piccolo. In questo modo ogni impulso trasporta più di 1 bit e la maggiore velocità può essere usata a favore della rapidità di trasmissione, oppure per rendere più robusto lo scambio dei messaggi. Esiste una vasta gamma di modi, all'interno della famiglia MFSK.
Modo molto recente ed avanzato che, attraverso l'uso di molte portanti in parallelo, trasmette in modo robusto un segnale di discreta velocità attraverso il canale audio di larghezza di banda non superiore ai 2 kHz. Un altro metodo simile, sempre di sviluppo recente, è il modo Olivia.
Esistono appositi programmi per calcolare i periodi in cui ogni satellite è collegabile dalla nostra località geografica.
Per poter trasmettere sulle frequenze radioamatoriali, è necessario un apparato radio adeguato. La radio è collegata ad un'antenna di dimensioni inversamente proporzionali alla frequenza utilizzata.
Le antenne più utilizzate sono, per esempio, il dipolo, la Yagi, o ancora la Loop.
Le antenne innanzi tutto si distinguono in direttive e omnidirezionali. Le prime permettono di aumentare l'intensità del segnale trasmesso (in gergo tecnico si parla di guadagno espresso in decibel) concentrandolo nella direzione in cui si trova la stazione ricevente. Le direttive sono dunque delle lenti elettromagnetiche e se vogliamo sapere come sono fatte, basta guardare le antenne televisive sul tetto di casa.
Le antenne omnidirezionali, invece, hanno il vantaggio di ricevere da più direzioni contemporaneamente, al prezzo di un minore guadagno, e vengono utilizzate per le stazioni mobili o quando non si sappia in anticipo dove si troverà il corrispondente. Degli esempi nella vita di tutti i giorni sono dati dalle antenne dei telefoni cellulari e da quella dell'autoradio.
La frequenza su cui si trasmette determina la lunghezza d'onda. In fisica è la λ. È calcolabile, espressa in metri, facendo la divisione tra 300.000 (km/s = velocità della luce) e la frequenza sulla quale si vuole trasmettere, espressa in kHz. Ad esempio 300.000 / 900.000 KHz (pari a 900 MHz, una delle frequenze usate dai telefoni cellulari) dà come lunghezza d'onda 0,33 metri, ovvero 33 cm.
Per collegare la radio con l'antenna si usa comunemente del cavo coassiale. La radio, il cavo coassiale e l'antenna devono avere la stessa "impedenza caratteristica" e solo in questo caso si ottiene il massimo trasferimento di potenza (dalla radio all'antenna in trasmissione e dall'antenna alla radio in ricezione). L'impedenza assunta oggi come standard per i ricetrasmettitori è pari a 50 Ohm, diversa da quella degli impianti televisivi, che è invece di 75 Ohm.
E' il caso di osservare che mentre il trasmettitore ha dei problemi (osservabili e facilmente misurabili) se la sua potenza in uscita non arriva tutta all'antenna (riscaldamento, emissione di interferenze), la stessa cosa avviene per il segnale che arriva dall'antenna e che sarebbe utile arrivasse tutto al ricevitore. L'adattamento d'impedenza è dunque importante sia per il ricevitore che per il trasmettitore.
I radioamatori usano la radio per comunicazioni tecniche. Non è permesso scambiare opinioni politiche, religiose e commerciali. Possono essere scambiate opinioni personali e specialmente pareri tecnici. Durante il collegamento vengono scambiati dei rapporti, composti da numeri, che identificano principalmente la qualità del segnale ricevuto e della modulazione. Nei modi digitali il rapporto è composto da tre numeri, etichettati come RST (R="readability" intelleggibilità, S="strength" intensità, T="tone" tono) con i quali si fa conoscere al corrispondente la qualità della sua emissione. In fonia (SSB, FM, AM) il rapporto è composto da due numeri, cioè RS. Al termine della comunicazione è norma compilare il log di stazione, un diario obbligatorio, sul quale vengono elencati i collegamenti effettuati. In un secondo tempo vengono compilate le cartoline QSL.
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