IMPIANTI RADIO IN MODULAZIONE DI AMPIEZZA E DI FREQUENZA CORSO DI FORMAZIONE AMBIENTALE TECNICHE DI MISURA DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI IN ALTA E BASSA FREQUENZA Ing. Valeria Canè – Servizio Agenti Fisici

Impianti trasmittenti Gli impianti in Onde Lunghe, funzionanti utilizzando le frequenze da 100 kHz a 600 kHz, sono spesso associati a trasmissioni a scopo militare e commerciale sin dagli anni ’30. La trasmissione viene modulata in ampiezza. La propagazione avviene per onda di superficie. Gli impianti radio in Onde Medie emettono nella banda di frequenze da 600 a 1600 kHz in modulazione d’ampiezza, con lunghezze d'onda dell’ordine delle centinaia di metri ( m). La propagazione avviene per onda di superficie e per riflessione ionosferica. Gli impianti in Onde Corte trasmettono sulle frequenze comprese tra 3 e 30 MHz, sempre in modulazione di ampiezza. La propagazione avviene per riflessione ionosferica.

Problematiche di misura Le problematiche di misura sono consistenti sia per le metodiche in banda larga sia per le metodiche selettive a causa della lunghezza d’onda molto elevata. Si rende spesso necessario rilevare separatamente campo elettrico E e campo magnetico H, perché non conoscendo a priori potremmo trovarci in campo vicino. Bisogna verificare sempre il disaccoppiamento (in funzione della polarizzazione) del gambo del sensore.

La modulazione in ampiezza

Caratteristiche tecniche della trasmissione Segnale modulante A f M = 1 kHzSegnale portante B f P =1 MHz Segnale modulato f AM = f P con l’ampiezza che è funzione sia di A che di B t t t

Indice di modulazione L’indice di modulazione o profondità di modulazione si indica con “m” ed è pari a m=(A/B)=modulante / portante Si possono avere i seguenti casi limite: m=0si ha la trasmissione solo della portante poiché B risulterà uguale a 0 m=1si ha una modulazione del 100% poiché A=B. I picchi negativi dell’inviluppo si toccano in un punto definito “limite della distorsione”; m>1si ha la sovramodulazione che comporta un segnale di uscita fortemente distorto poiché A>B con conseguenti nodi di informazione. t t t

Spettro di una trasmissione AM m * B/2 B A fm fp-fm fp fp+fm f Ampiezza BfBf La banda in frequenza del segnale risulta: B f = (fp+fm)-(fp-fm) = 2 fm

Metodiche di misura (CEI 211-7) La norma CEI prevede 2 metodiche di misura, se si utilizza l’analizzatore di spettro: Misura della portante e aggiunta di un fattore pari a 1,2 dB (in ipotesi di indice di modulazione pari a 0,8) Misura del picco, in MAX HOLD, per un tempo lungo necessario ad individuare il picco della modulazione, e successiva detrazione di 4,3 dB (valore indicato nella raccomandazione ITU 326) In entrambi i casi i parametri di misura sono da impostare come segue: RBW = 10 kHz VBW = 10 Hz SPAN = 200 kHz

Impianti trasmittenti in FM I segnali radio a modulazione di frequenza (FM) sono emessi nella banda MHz, e la potenza d’uscita del trasmettitore è costante al variare della modulazione; I canali distano nominalmente 150 KHz, mentre la banda necessaria per una emissione stereo è di 256 kHz; può capitare di trovare stazioni che trasmettono su frequenze distanti soli 100 kHz o anche meno. Le misure a banda larga non presentano difficoltà particolari, anzi si potrebbero definire le meno difficoltose in assoluto.

La modulazione in frequenza

Metodiche di misura (CEI 211-7) Al fine di distinguere i segnali adiacenti, che non dovrebbero differire per meno di 150 kHz, sarebbe necessario utilizzare una RBW di 50 kHz In realtà, risulta ottimale l’adozione di una RBW di 30 kHz, con uno span di 5 MHz, e un detector impostato su MAX PEAK Pertanto, ricapitolando:

Schermata di analizzatore – SPAN 26 MHz

Schermata di analizzatore – SPAN 5 MHz