Mezzi di trasmissione guidati e non

Mezzi Trasmissivi

Oggi vedremo quali sono i Mezzi di Trasmissione in uso nelle telecomunicazioni. Con il termine mezzo trasmissivo si indica il canale a livello fisico entro il quale viaggiano i segnali relativi all’informazione trasportata. A questo punto possiamo parlare anche di Canale Trasmissivo, ovvero Mezzo Trasmissivo.!

L’informazione, per essere trasportata da un punto A ad un punto B, deve essere trasformata in segnali elettrici e/o elettromagnetici i quali, a loro volta, devono essere adattati ai canali utilizzati per il Trasporto.

Un Mezzo (Mezzi di Trasmissione) ideale o Canale Trasmissivo che dir si voglia, dovrebbe avere una Banda sufficientemente Larga e uniforme per contenere lo Spettro del segnale di informazione senza distorcerlo e dovrebbe poterlo trasferire a una qualunque distanza senza inficiarne la qualità elettrica di origine. Purtroppo, la situazione ideale non esiste, infatti sono presenti fattori tipici quali ad es.:

 

Tipologie di Mezzi Trasmissivi

I Mezzi di Trasmissione possono essere classificati nel modo seguente:

Mezzi di Trasmissione

 

Mezzo di Trasmissione GUIDATO

1 – Doppino: detto doppino ritorto o coppia bifilare, è un tipo di cavo composto da una coppia di conduttori in rame isolati, impiegato per la trasmissione delle comunicazioni telefoniche e dati. Per approfondimenti: Doppino in Rame.!

2 – Cavo coassiale: composto da un conduttore di rame situato al centro del cavo (anima) e da un isolante elettrico o dielettrico che separa l’anima centrale da uno schermo esterno costituito da fili metallici intrecciati (maglia) o da una lamina avvolta a spirale (treccia), garantendo così un costante isolamento tra i due conduttori. Il segnale viaggia sotto forma di campo elettromagnetico tra l’anima e la maglia. Per approfondimenti: Cavo Coassiale.!

3 – Fibra Ottica: composto da filamenti di materiali vetrosi o polimerici, realizzati in modo da poter condurre al loro interno la luce. Per approfondimenti: Fibra Ottica..!

 

Mezzo di Trasmissione NON GUIDATO

Per Ponte Radio si intende un sistema di collegamento punto-punto che utilizza onde elettromagnetiche ad alta frequenza per trasmettere a distanza un determinato tot di informazioni (dati, fonia, video, etc).! A causa delle caratteristiche radioelettriche dei collegamenti in ponte radio, le tratte lineari che si possono raggiungere non arrivano a più di 60 km. Per distanze maggiori si utilizzano più tratte.

Le frequenze utilizzate sono dell’ordine dei GHz (1,5 ÷ 18, siamo nel campo delle microonde) pertanto, la propagazione avviene per linea retta, cioè onda diretta. I ponti radio vengono in terrestri e satellitari:

1 – Ponte Radio Terrestre: collegamento per mezzo di infrastrutture poste sulla superficie terrestre.

2 – Ponte Radio Satellitare: collegamento tra 2 o più stazioni su lunghe distanze, per mezzo di Satelliti Artificiali in orbita che fungono Ricevitore e Trasmettitore.

3 – Ponte Radio Aereo: si appoggia ad un velivolo in volo in quota.

 

Spettro Elettromagnetico

Lo spettro elettromagnetico riassume l’insieme delle frequenze delle onde elettro-magnetiche, che vengono divise in base alla frequenza e alla lunghezza d’onda in diversi tipi di radiazione. Importante per capire come funzionano i mezzi di trasmissione.

 

Mezzi di Trasmissione

 

Dall’immagine postata qui sopra, si capisce bene come le onde radio rappresentino la parte più bassa dell’intero spettro elettromagnetico (ossia frequenze più basse e quindi lunghezze d’onda più elevate),  mentre le radiazioni UV (ultraviolette), X e Gamma sono nella parte alta; infine la luce visibile occupa invece una piccola “finestra” allocata in una posizione intermedia.

Tipi di Radiazone ElettromagneticaFrequenzaLunghezza d'onda
Onde Radio≤250 MHz10 km - 10 cm
Microonde250 MHz – 300 GHz1 m – 1 mm
Infrarossi300 GHz – 428 THz1 mm – 700 nm
Visibile428 THz – 749 THz700 nm – 400 nm
Ultravioletto749 THz – 30 PHz400 nm – 10 nm
Raggi X30 PHz – 300 EHz10 nm – 1 pm
Raggi Gamma≥300 EHz≤1 pm

 

Note:

Bisogna specificare una cosa riguardo le Onde Radio e le Microonde. Le Onde Radio hanno Frequenze inferiori ai 3 GHz e le Microonde sopra i 3 GHz fino ai 18 GHz, ma solo ufficialmente. In realtà, nel linguaggio comune, si parla di Microonde da 1 GHz in su. La differenza con le Onde Radio sta nella maggior frequenza e quindi una diversa interazione con la materia.  Le Onde elettromagnetiche a diversa frequenza (cioè diversa energia), vengono assorbite eccitando diversi stati energetici del materiale attraverso cui passano. Le onde radio attraversano inalterate la maggior parte della materia perché la piccola energia da esse trasportate può eccitare soltanto gli spin nucleari, i cui stati energetici sono separati soltanto in presenza di campo magnetico. Le microonde invece eccitano gli stati rotazionali della materia: un tipico forno a microonde, che opera alla frequenza di 2.45 GHz, è in grado di fare ruotare le molecole d’acqua contenute all’interno dei cibi. Questa rotazione, smorzata dall’attrito col mezzo circostante, permette di riscaldare in modo efficiente gli alimenti.

 

Lunghezza d’onda e Frequenza nello Spettro elettromagnetico

Specifichiamo meglio due concetti che sono in stretta relazione con i mezzi di trasmissione. Lo spettro elettromagnetico, è costituito da campo elettrico e campo magnetico, le cui intensità variano nel tempo. Questa radiazione si propaga in maniera radiale rispetto alla sorgente alla velocità della luce. Vennero così introdotti due concetti che rappresentano due proprietà: lunghezza d’onda e  frequenza.

1 – La lunghezza d’onda: (lambda λ) è la distanza tra punti ripetitivi di una forma d’onda. Ipotizzando un’onda classica di tipo sinusoidale, la lunghezza d’onda è la distanza tra due punti uguali dell’onda stessa, solitamente intendendo le creste dell’onda. Si calcola dividendo la velocità della luce per la frequenza

La lunghezza d’onda λ si ottiene dividendo la velocità della luce c per la frequenza f:

λ = c / f

2 – La frequenza: rappresenta il numero di volte in cui un evento ripetitivo si verifica in un determinato periodo di tempo, si esprime in Hertz (1 Hertz è il verificarsi di un evento in un secondo)

Le due proprietà sono inversamente proporzionali: una maggior lunghezza d’onda implica la presenza di un minor numero di creste (frequenza) in un intervallo di tempo, mentre diminuendo la lunghezza d’onda ci sarà un numero maggiore di creste d’onda nello stesso intervallo.

In base a frequenza e lunghezza d’onda, derivano differenti tipologie di emissioni: dai raggi gamma, con frequenza maggiore e lunghezza d’onda minore, alle onde radio con parametri opposti. In mezzo, raggi X, ultravioletto, spettro visibile ed infrarossi.

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