Re: Vorticità delle onde elettromagnetiche: è una bufala o no?

From: Gino Di Ruberto [GMAIL] <gino.diruberto_at_gmail.com>
Date: Sat, 7 Apr 2012 05:40:09 -0700 (PDT)

On 6 Apr, 07:28, "Mauro65" wrote:
> Ciao. Poich� l'argomento mi interessa, vorrei porre alcune domande.

Ciao.

> E con l'AM? Si manifesterebbe questo effetto cattura?

No. Intanto in AM non avrebbe senso parlare di "aggancio di una fase",
perch�
non si modula in frequenza e la fase � costante
(N.B. qui per fase non intendo la fase istantanea ossia l'argomento di
un
seno o di un coseno, il quale � comunque funzione del tempo t)
Comunque, come in SSB, anche in AM potresti ascoltare due stazioni
insieme:
lo potresti verificare ascoltando le emittenti broadcasting in onde
corte, o HF che dir si voglia.
A meno che non ci sia una forte prevalenza di un segnale su un altro,
pu�
capitare di ascoltare due stazioni insieme.
Certo, quando ci� avviene in SSB, le due modulazioni si ascoltano pi�
chiaramente (l'SSB � a potante soppressa: se non parli nel microfono,
non
trasmetti nulla, l'AM non lo �, cio� anche in assenza di segnale
audio, la
portante � presente, allora negli istanti tra una sillaba e la
successiva in
cui un operatore parla e l'altro no, con l'SSB hai un certo
vantaggio).
Tornando all'effetto cattura in FM, pi� che manifestarsi, esso lo si
ottiene, nel senso che � una caratteristica ricercata dei ricevitori,
per
proteggere la qualit� della ricezione, non tanto dalla possibile
presenza di
pi� emittenti sulla stessa frequenza, ma dalle possibili distorsioni
da
multipercorso: uno stesso segnale pu� andare incontro a riflessioni
multiple, pertanto alla stazione ricevente possono giungere
contemporaneamente sia il segnale diretto che uno o pi� segnali
riflessi.
Ci� pu� essere fonte di problemi: interferenze che possono essere
anche distruttive (lo stesso
segnale arriva pi� volte con fase diversa avendo percorso una distanza
diversa) e questo per esempio peggiora la qualit� dell'audio oppure
aumenta il tasso di errori in una trasmissione digitale. Riuscire a
discriminare una sola fase, diventa fondamentale per combattere questi
problemi.

> Pensavo che si potrebbe ripetere l'esperimento con l'AM.

Aspettiamo le risposte.
Nel frattempo, una doverosa precisazione:
l'osservazione riguardante l'effetto cattura � opera del mio amico,
nonch�
radioamatore di grandissima esperienza e preparazione, Paolo, IK8XOO.
Paolo ha anche osservato che intorno al 5� minuto del video
http://www.mogliano.tv/component/hwdvideoshare/visualizzavideo/418/interviste/onde-su-onde-intervista-a-fabrizio-tamburini.html
si vede una scatoletta con gli spinotti RCA collegati alla telecamera
e il
connettore d'antenna che, di solito, � un connettore SMA, dall'altra
parte.
Se � il tipico video-sender, a quanto sappiamo, lavora in FM.
Comunque, ripeto, aspettiamo le risposte.

> > Poich�, matematicamente, all'analisi di Fourier, la larghezza di banda
> > aumenta se aumenta l'informazione trasmessa nell'unit� di tempo
>
> Faresti qualche esempio pratico?
>

Beh, � un discorso fondamentalmente matematico, comunque...
Ti faccio un esempio molto bello.
Pensa: se trasmettiamo un segnale puramente sinusoidale, diciamo
"monocromatico", in CW, ossia in telegrafia, cio� accendiamo a
spegnamo la
portante secondo l'alfabeto Morse, aumentando la velocit� di
trasmissione
dei caratteri, cio� la velocit� di accensione/spegnimento per ottenere
linee
e punti, aumenta la larghezza di banda occupata, nonostante il segnale
da
acceso sia monocromatico. Sembra strano, ma � proprio cos�.
Un modo puramente formale, ma poco intuitivo, di vederlo sarebbe
quello di
prendere una funzione definita a intervalli che in alcuni di essi vale
0, in altri vale exp (j(2 pigreco f t)) con f costante, e rendere pi�
fitta
l'alternanza degli intervalli secondo un certo codice, osservando cosa
succede
alla trasformata di Fourier. (Usando l'esponenziale complesso invece
di un seno o un coseno, ovviamente, il calcolo dell'integrale si
semplifica.)

Un modo pi� intuitivo � questo:
immaginiamo di avere un segnale sinusoidale con una certa frequenza
f1, e,
inizialmente, moduliamolo con un segnale sinuoidale a frequenza pi�
bassa
f2. In pratica abbiamo un prodotto:
A cos ( 2pigreco f2 t) * B cos (2pigreco f1 t)

(Piccola parentesi, solo per essere precisi, ma puoi saltare:
questa � una modulazione di ampiezza in cui il segnale con frequenza
pi�
bassa f2 modula quello con frequenza pi� alta f1,
per�, a rigore, queta � detta DSB, non AM; nell'AM propriamente detta,
nel
fattore moltiplicativo iniziale si aggiunge alla modulante, cio� alla
prima
funzione, una costante, in modo che se la modulante � nulla, la
portante non
sia soppressa, cio� il segnale non si annulli.)

Se ora applichiamo una delle formule di Werner, abbiamo che il nostro
segnale diventa

(1/2) AB [cos (2pigreco (f1+f2) t) + cos (2pigreco (f1-f2) t)]

Come puoi vedere, compaiono la somma e la differenza delle frequenze.
Se per esempio moduliamo un segnale di 50000 Hz con uno da 300 Hz,
otteniamo
due segnali di cui
uno ha frequenza di 50300 Hz, l'altro 49700 Hz.
Capirai che se aumenta la frequenza f2, per esempio portiamo f2 a 400
Hz,
aumenta anche la larghezza di banda otenuta.
Ora, il segnale sinusoidale con frequenza pi� alta, invece di
modularlo con
un altro segnale sinusoidale, moduliamolo con un'onda quadra, anzi
rettangolare, che vale 0 tra i punti e le linee e 1 durante i punti o
le
linee. Accendere o spegnere la portante, come si fa in CW, significa
esattamente fare questo. Adesso, se aumenti la velocit� di
trasmissione, cio� la frequenza
con cui spegni e accendi la portante, hai comunque un segnale
modulante a
cui corrispondono frequenze pi� elevate e, esattamente come prima,
aumenta
la larghezza di banda.

Questo fatto, puramente matematico, ha applicazioni notevoli pratiche:
se ti
arriva un segnale CW molto veloce e tenti di riceverlo con un filtro
troppo
stretto, non riesci a distinguere bene i punti e le linee (non dipende
dalle
cuffie con cui ascolti).

> E poi un'ultima domanda:
> nell'altro messaggio hai scritto che un segnale trasmesso con
> una certa polarizzazione, viaggiando nella ionosfera, pu� giungere a
> destinazione con altra polarizzazione. Che conseguenze provoca questo?

In generale, un'attenuazione.
Infatti, se ricevi un segnale polarizzato verticalmente (campo
elettrico
diretto verticalmente), ma la tua antenna � disposta in modo da
ricevere (e
trasmettere) in polarizzazione orizzontale, per esempio � un dipolo
orizzontale o � una direttiva Yagi con gli elementi disposti
orizzontalmente, in teoria non dovresti riuscire a rilevare alcuna
oscillazione del campo elettrico e magnetico. Ci si aspetterebbe un
andamento di tipo coseno e, poich� l'orientemento differisce di 90
gradi, il
segnale rilevato dovrebbe essere nullo. Nella pratica, il
comportamento
delle antenne non � mai ideali e le antenne non hanno spessore nullo.
L'esperienza ci ha insegnato che, in questi casi, non si ha
annullamento, ma
un'attenuazione che, in generale, mediamente vale circa 20 dB.

> Grazie.

Prego e spero di essere stato utile.
Ciao.

--
Gino Di Ruberto, Napoli
IK8QQM
http://groups.google.com/group/infonapoli-newsletter?hl=it
"E' curioso a vedere che quasi tutti gli uomini che valgono molto
hanno le maniere semplici e che quasi sempre le maniere semplici sono
prese per indizio di poco valore."
(Giacomo Leopardi)
Received on Sat Apr 07 2012 - 14:40:09 CEST

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