PONTE RADIO
PONTE RADIO
. Nell'ultimo decennio la tecnica dei radiocollegamenti a fascio (v. App. II, 11, p. 655) ha compiuto enormi progressi; di conseguenza i collegamenti stessi (che in italiano vengono indicati con il nome di "ponti radio", in inglese "radio links", in francese "cables hertziennes", in tedesco "Richtfunksystemen") hanno superato la fase sperimentale e sono entrati largamente nella costituzione delle più moderne reti di telecomunicazione.
Dal punto di vista tecnico i fatti più salienti si possono così riassumere: a) affermazione del sistema di modulazione di frequenza; b) generale aumento delle radiofrequenze di lavoro; c) utilizzazione di un nuovo modo di propagazione, quello "per diffusione" (o, con termine inglese, "per scatter"), il quale ha permesso l'attuazione di un certo numero di collegamenti con portate superiori a quelle che è possibile ottenere con i modi di propagazione convenzionali.
L'adozione della modulazione di frequenza ha permesso di raggiungere elevate capacità di trasmissione, consentendo la trasmissione di programmi televisivi e di centinaia di conversazioni telefoniche simultanee; i canali telefonici vengono trasposti in frequenza mediante adatti apparati di multiplazione (v. App. II, 11, p. 952). Il raggiungimento di elevate capacità di trasmissione è dovuto, fra l'altro, alla possibilità di disporre di stadî modulatori di frequenza privi di distorsione. Assai usati come oscillatori modulabili di frequenza sono i klystron reflex (v. App. II, 11, p. 975). L'assenza di distorsioni è stata garantita, per altro, da un miglioramento di tutti i circuiti costituenti un p. r. Tra i miglioramenti circuitali va ricordata l'introduzione di elementi non reciproci a microonde (isolatori a ferrite), che consentono il flusso del segnale nella direzione voluta, mentre arrestano il flusso, in senso inverso, di eventuali segnali riflessi, capaci di provocare distorsioni.
L'aumento delle radiofrequenze di lavoro, reso peraltro necessario dall'enorme aumento dei servizî radioelettrici, che hanno occupato tutte le gamme di frequenza fino a molte migliaia di MHz, ha consentito un miglioramento delle caratteristiche tecniche dei p.r., sia perché è stato possibile adottare antenne a guadagno molto elevato pur mantenendo dimensioni limitate, sia perché ha facilitato l'aumento delle larghezze di banda dei circuiti a microonde.
L'adozione di più alte frequenze di lavoro è stata resa possibile, fra l'altro, dai progressi conseguiti nella tecnica dei tubi elettronici. Vanno ricordati a tale proposito i tubi a onde progressive (o tubi a onda viaggiante: v. App. II, 11, p. 977), i quali consentono di amplificare centinaia e migliaia di volte, fino a livelli d'uscita di parecchi watt, la potenza di segnali a microonde con larghezza di banda dell'ordine delle decine di MHz, e i klystron di potenza a cavità multiple, operanti entro una minore larghezza di banda ma capaci di fornire potenze di uscita fino a molti kW.
Quanto ai p. r. che utilizzano la propagazione per diffusione, essi si dividono in p. r. per diffusione ionosferica e p. r. per diffusione troposferica. In entrambi i tipi, le onde, generate da trasmettitori di elevata potenza, sono irradiate da antenne fortemente direttive. Nell'attraversamento di regioni ionosferiche caratterizzate da non uniforme distribuzione della densità elettronica (ciò accade prevalentemente nella bassa ionosfera, tra 75 e 95 km di quota) o di regioni troposferiche caratterizzate da inomogeneità dell'indice di rifrazione (prevalentemente per non uniforme distribuzione del vapor acqueo atmosferico), una piccola parte dell'energia irradiata lungo l'asse dell'antenna trasmittente viene diffusa in tutte le direzioni; una parte del segnale diffuso viene captata da un'antenna, anch'essa fortemente direttiva, installata nella località ricevente.
I collegamenti per diffusione ionosferica consentono la trasmissione di un piccolo numero di canali telefonici, o di alcuni canali telegrafici, tra località distanziate fra loro da mille a duemila km; essi operano su frequenze tra circa 30 e circa 70 MHz (le antenne assumono quindi dimensioni notevoli) e, a differenza dei radiocollegamenti per riflessione ionosferica, consentono un servizio praticamente continuo e indipendente dalle variazioni, regolari e irregolari, della densità elettronica ionosferica.
I collegamenti per diffusione troposferica sono effettuati con microonde e consentono la trasmissione di un segnale televisivo, o di molte decine di canali telefonici, tra località distanziate di alcune centinaia di km, ben oltre la normale portata ottica; essi risolvono il problema della trasmissione via radio tra località tra le quali non è possibile o conveniente interporre stazioni ripetitrici in visibilità.
Nei p. r. per diffusione, e spesso anche in quelli convenzionali, in visibilità, la sicurezza della trasmissione viene notevolmente aumentata dall'adozione della tecnica della ricezione per diversità, consistente o nell'invio dello stesso messaggio su più portanti radio di frequenza diversa (diversità di frequenza), ovvero nella ricezione di uno stesso segnale radio con più ricevitori alquanto distanziati tra di loro (diversità spaziale).
Oltre ai progressi tecnici sopraindicati va ricordato l'enorme aumento di sicurezza di funzionamento dei componenti elettronici adoperati, degli apparati e dei complessi: ciò ha consentito, tra l'altro, di ridurre in modo sostanziale i costi di esercizio.
Tutti gli impianti di notevole importanza comprendono, oltre agli apparati in servizio, apparati di riserva che entrano automaticamente in funzione non appena i primi subiscono avarie. Anche nei riguardi dell'alimentazione vengono, di solito, previsti impianti di emergenza che consentono di alimentare senza interruzioni gli apparati anche in caso di mancanza di energia dalla rete di distribuzione.
L'evoluzione in atto della tecnica elettronica consente di fare qualche previsione sugli orientamenti che seguirà nei prossimi anni la tecnica dei p. r. Un primo progresso nella facilità di esercizio sarà offerto dalla sostituzione, nella maggior parte dei circuiti, dei tubi a vuoto con transistori. Altro miglioramento notevole, riguardante essenzialmente la qualità di trasmissione, potrà essere ottenuto mediante l'adozione di amplificatori a radiofrequenza a bassissimo rumore, quali quelli parametrici e molecolari (v. amplificatore elettrico, in questa App.).
Molto diffuso è l'impiego di p. r. come tronchi delle reti televisive e telefoniche.
Il maggior sviluppo è stato raggiunto negli S. U. A., dove sono in esercizio o in costruzione tre sistemi di ponti radio.
Un sistema (TD2), a grande capacità, è costituito da arterie comprendenti sei p. r. affiancati bidirezionali, nella gamma dei 4000 MHz, utilizzanti antenne comuni, ognuno capace di un programma televisivo in ogni senso, o di 600 canali telefonici; la trasmissione può avvenire senza sostanziali degradazioni di qualità lungo un centinaio di tratte radio, lunghe ciascuna dai 40 agli 80 km. Un secondo sistema (TH), a grandissima capacità, è costituito da arterie comprendenti 8 p. r. bidirezionali affiancati, nella gamma dei 6000 MHz, ciascuno capace di 2000 canali telefonici. Un terzo-sistema (TJ), a media capacità, nella gamma degli 11000 MHz, comprende fino a 3 coppie di p. r. bidirezionali; ogni coppia opera in diversità di frequenza ed è capace di convogliare un programma televisivo in ogni senso, o 300 canali telefonici, per un numero di tratte fino a 10, lunghe, ciascuna, da 20 a 40 km.
In Italia l'uso dei p. r. nella rete telefonica e in quella televisiva è in notevole aumento, con sistemi a grande capacità sui 4000 MHz, a media capacità sui 7000 MHz, con p. r. televisivi a 1000 e 2000 MHz.
I p. r. della rete telefonica nazionale primaria sono di tipo simile al TD2 americano. Ad una prima arteria hertziana Roma-Pescara. sono seguite quelle Roma-Firenze, Firenze-Bologna-Milano, Milano-Verona. Le società concessionarie telefoniche hanno installato numerosi p. r. a media capacità (fino a 300 canali telefonici) prevalentemente a 7000 MHz.
La RAI si serve, per il trasferimento lungo la penisola dei programmi televisivi, di un p. r. bidirezionale Torino-Milano-Roma-Palermo a 1000 MHz, in via di raddoppio con un ponte a 2000 MHz, per il secondo programma (v. anche televisione, in questa App.).
Nella tabella seguente si riportano le caratteristiche medie dei principali tipi di ponti radio.
Bibl.: Convivio sui ponti radio, in Alta frequenza, ottobre 1957, giugno-agosto 1958, dicembre 1958, giugno-agosto 1959; L. J. Libois, Faisceaux hertziens et systèmes de modulation, Parigi 1959; J. Fagot e Ph. Magne, La modulation de fréquence, ivi 1959.