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%GUIDA ALL'ESAME PER RADIOAMATORE

ELETTROTECNICA

• circuito aperto

  • circuito elettrico dove non scorre corrente
  • può essere creato a seguito della bruciatura di un fusibile

• corto circuito

  • circuito dove scorre (assorbe) troppa corrente

• Corrente elettrica (I):

  • flusso di elettroni che attraversano un conduttore viaggiando da carica negativa verso carica positiva
    • Unità di misura dell'intensità di corrente è l'AMPERE (1 coloumb x secondo)
  • corrente continua (DC)
    • corrente che scorre solo in un verso
    • un flusso di elettroni unidirezionale e di intensità costante
  • corrente alternata (AC)
    • un flusso di elettroni bidirezionale e di intensità variabile
    • valore efficace (RMS):
      • valore di tensione alternata che corrisponde ad un valore di tensione continua necessario per produrre lo stesso riscaldamento in un carico puramente resistivo
      • circa il 70% del valore massimo della tensione
      • Vrms = 0.707 Vmax
      • Vmax = 1,41 Vrms
      • radice quadrata della media dei quadrati (root mean square)
    • valore picco - picco: differenza tra il valore massimo ed il valore minimo assunto nel periodo
    • frequenza: numero di volte al secondo in cui una corrente alternata inverte la propria direzione

• Carica Elettrica (Q)

  • misurata in Coulomb

• Tensione (V)

  • differenza di potenziale, la pressione esercitata su un elettrone per muoverlo
  • misurata in volt (V)
    • unità di forza elettromotrice
  • Intensità di campo elettrico:
    • differenza di potenziale elettrico presente tra due punti distanti 1 metro fra di loro
    • misurata in Volt per metro (V/m)

• legge di Ohm:

  • esprime la relazione fra la tensione (V), la resistenza (R) (o impedenza (Z)) e la corrente (A) in un circuito
  • V= I * R (o Z) {Viva Il Re}
  • R = V / I

• legge di KIRCHHOFF:

  • In un circuito composto da un generatore e da diversi rami resistivi in parallelo la corrente totale è uguale alla somma delle correnti nei vari rami

• Potenza

  • grandezza che esprime la velocità con cui viene impiegata l'energia elettrica
  • P = I * V
  • P = I^2^ * R

• Frequenza:

  • Unità di misura Hertz (Hz)
  • Lunghezza d'onda:
    • distanza percorsa da un'onda elettromagnetica in un ciclo completo
    • L (metri/LAMBDA)= 300.000.000(C) /frequenza (Hz)
    • L (metri)= 300(C) / frequenza (Mhz) (es. 300/14Mhz = 21,42M )
  • Se si raddoppia la frequenza, la corrispondente lunghezza d'onda si dimezza
  • periodo = il tempo che intercorre tra due valori massimi
  • pulsazione omega: Lambda = 2 * Pgreco * f
  • effetto pelle: il segnale a radiofrequenza scorre essenzialmente sulla superficie del conduttore
  • L di 400m = 300/400=0.75Mhz = 750khz = Onda media
  • 850Mhz = UHF

• Batterie:

  • converte energia chimica in energia elettrica
    • generatori in serie: un unico generatore il cui valore di tensione è la somma dei due (es. 2x5V = 10V)
    • generatori in parallelo: unico generatore con stessa tensione ma doppia erogazione (Ah)
  • La portata (capacità di erogazione) viene misurata in ampere/ora (Ah)
    • es. 10 Ah = 1A per 10 ore
  • generatore reale: un generatore ideale con in serie una resistenza interna

RESISTENZA - CONDENSATORE - INDUTTORE

• Resistore (R):

  • resistenza
    • la tendenza di un corpo ad opporsi al passaggio di una corrente elettrica
    • misurata in Ohm (symbol)
  • 1 Ohm = La resistenza di un circuito in cui scorre una corrente di 1 A quando la tensione applicata è 1 V
  • Si oppone al flusso di elettroni
  • Controlla l'intensità della corrente prodotta da una tensione
    • fissa la corrente e la tensione desiderate in un certo punto di un circuito
  • dissipa calore
  • Il valore di resistenza di un resistore a filo varia secondo la temperatura
  • resistore variabile: Varia la propria resistenza secondo la posizione di un contatto strisciante
  • in serie: Rtot = R1 + R2 + R3
  • in parallelo: 1 / Rtot = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 = (R1 * R2) / (R1 + R2)
    • se R1 == R2: Rtot = R1 / 2
  • coefficiente di temperatura
    • Indica la variazione del proprio valore nominale al variare della temperatura
    • percentuale di cui varia di valore la resistenza quando al temperatura varia di 1 grado
  • resistenza specifica (resistività elettrica)
    • l'attitudine di un materiale ad opporre resistenza al passaggio delle cariche elettriche
    • si misura in Ohm/metro

• Condensatore (C)

  • capacità
    • capacità di immagazzinare energia in un campo elettrico
    • misurata in farad (F)
  • accumula energia sotto forma di campo elettrico (cariche elettriche)
  • Immagazzina energia elettrostatica opponendosi alle variazioni di tensione
  • Due o più piastre conduttive separate da strati di materiale isolante
    • determinata dal materiale fra le piastre, la superficie della piastra, il numero di piastre e la distanza fra le piastre.
    • Aumenta aumentando la superficie delle piastre
    • Diminuisce aumentando la spaziatura fra le piastre
  • variabile: due gruppi di piastre conduttive, separate da un isolante la cui superficie affacciata può essere variata
  • condensatore elettrolitico: usato nella sezione di filtro degli alimentatori
  • blocca il flusso della corrente continua e lascia passare la corrente alternata
  • in serie: Ctot = (C1 * C2) / (C1 + C2)
  • in parallelo: Ctot = C1 + C2
  • reattanza capacitiva:
    • XC = 1 / (6,28 * fHz * CF)
    • aumenta al diminuire della frequenza
    • si oppone al flusso della corrente alternata
  • costante di tempo di un circuito RC
    • il tempo impiegato dal condensatore per caricarsi fino al 63% della tensione di alimentazione
    • Tsec = ROhm * Cfarad
    • due costanti di tempo = 86,5%

• Induttore (L):

  • una bobina di filo di rame avvolta su una bacchetta di ferrite
  • induttanza
    • capacità di immagazzinare energia in un campo magnetico
    • misurata in henry (H)
    • immagazzina energia elettromagnetica (campo magnetico) opponendosi alle variazioni di corrente
    • determinata dal materiale del nucleo e il suo diametro, la lunghezza della bobina e il numero di spire
    • mutua induzione: accoppiamento magnetico tra circuiti diversi
    • Se viene inserito un nucleo di ferro in una bobina l'induttanza aumenta
  • reattanza induttiva
    • XL = 6,28 * fHz * LH)
    • aumenta all'aumentare della frequenza
    • si oppone al flusso di corrente alternata
  • costante di tempo in un circuito LC: il tempo affinchè la corrente nel circuito salga al 63% del valore di regime
    • Tsec=Lhenry / ROhm
  • in serie: Itot = I1 + I2
  • in parallelo: Itot = (I1 * I2) / (I1 + I2)
  • limita il passaggio della corrente alternata e lascia scorrere la corrente continua

• reattanza (Ohm): La grandezza, dovuta alle bobine ed ai condensatori, che si oppone al flusso di corrente alternata.

  • è la parte immaginaria dell'impedenza

• impedenza (Z):

  • misurata in Ohm
  • La grandezza che si oppone allo scorrere della corrente alternata in un circuito
  • L'impedenza di un circuito formato da una resistenza con in parallelo un condensatore/induttore dipende dalla frequenza di lavoro

• potenza apparente (P):

  • misura in VoltAmpere
  • Papparente = V * I
  • Pattiva = V * I * cosf
  • cosf = Pattiva / Papparente
  • sfasamento (misurato in gradi tra tensione e corrente)
    • resistori = 0°
    • condensatore = 90° in anticipo
    • induttore = 90° in ritardo
  • In un circuito formato da pure reattanze la potenza attiva è nulla e quella apparente è massima
  • un generatore trifase (alternatore) produce tre tensioni alternate della stessa ampiezza ma sfasate tra loro di 120°

• frequenza di risonanza (Circuito LRC)

  • la reattanza dell'induttore è uguale a quella del condensatore (si annullano a vicenda)

  • f0MHz = 159 / sqrt(LmicroH * CpF)

  • Un circuito risonante serie alla frequenza f inferiore a quella di risonanza ha comportamento capacitivo

  • Un circuito risonante parallelo alla frequenza f superiore a quella di risonanza ha comportamento capacitivo

  • In un circuito risonante serie con induttanza L, capacità C e resistenza R alla frequenza di risonanza l'impedenza è uguale a valore minimo resistivo R

  • circuito risonanza in serie: Fa scorrere la massima corrente alla frequenza di risonanza

  • circuito risonanza in parallelo (antirisonanza): Fa scorrere la minima corrente alla frequenza di risonanza

  • selettività (fattore Q): rapporto frequenza di risonanza / larghezza di banda

    • la resistenza in un circuito risonante in parallelo per avere la massima selettività deve essere massimo
    • la resistenza in un circuito risonante in serie per avere la massima selettività deve essere minimo
    • Q (in serie) = X / R

filtri

• passa basso: attenua i segnali di frequenza superiore alla frequenza di taglio
• passa alto: attenua i segnali di frequenza maggiori della frequenza di taglio
• passa banda: attenua i segnali di frequenza esterne alla banda del filtro
• elimina banda: attenua i segnali di frequenza interne alla banda del filtro
• Se l'attenuazione di un filtro non è sufficiente si collegano più filtri identici in serie
• l'impedenza di un filtro passa-basso in rapporto all'impedenza della linea di trasmissione deve essere circa la stessa
• Nei trasmettitori l'ultimo circuito prima del collegamento con l'antenna è un filtro passa banda/adattatore di impedenza

dispositivi

• microfono: capta le onde sonore e le trasforma in corrente elettrica

• L'altoparlante converte segnali elettrici in onde sonore

• quarzo:

  • funziona grazie all'effetto piezoelettrico
  • alta stabilità di frequenza
  • Il fattore Q è molto alto
  • la frequenza di risonanza dipende dallo spessore del quarzo stesso

VALVOLE

• il filamento serve a scaldare il catodo
• la griglia controlla la corrente che scorre tra anodo a catodo
• la placca è anche detta anodo
• I tubi a vuoto sono particolarmente indicati per i circuiti ad altissima potenza o ad altissima frequenza
• numero di griglie:
  • diodo: 0
  • tetrodo: 2
  • pentodo: 3
• lo schermo del tetrodo serve a diminuire la capacità parassita tra griglia e anodo
• il pentodo ha 5 elettrodi +2 del filamento = 7
• l'elettrodo soppressore del pentodo serve a sopprimere la corrente inversa da placca a schermo

DIODI

• La tensione di soglia per un diodo al silicio vale approssimativamente 0,6V
• la caduta di tensione di un normale diodo al silicio è di 0,7V
• Una giunzione PN è un diodo
• Per polarizzare direttamente un diodo al silicio si collega una tensione positiva e maggiore di 0,6 V all'anodo
• diodo a giunzione: l'effetto valanga si verifica per una polarizzazione inversa pari a Vz (tensione zener)
• Un diodo polarizzato inversamente ha tensione al catodo maggiore di quella all'anodo
• un diodo al silicio ha 2 elettrodi
• la tensione inversa di picco caratteristica di un rettificatore rappresenta La tensione inversa massima che il rettificatore può sopportare senza subire danni
• diodo varicap:
  • diodo a capacità variabile
  • si usa di solito per modificare la frequenza di un oscillatore a frequenza variabile
• diodo Zener:
  • polarizzato inversamente
  • stabilizzatore di tensione in un alimentatore
  • 2 elettrodi
• led: Un diodo che emette luce
• Il diodo tunnel entro una porzione della caratteristica tensione/corrente presenta la particolarità di avere Una resistenza negativa
• diodi hot-carrier: hanno una giunzione tra metallo e semiconduttore

TRANSISTOR

• SEMICONDUTTORI
  • La barriera di potenziale in una giunzione P-N impedisce la totale ricombinazione degli elettroni con le lacune
  • In un semiconduttore drogato di tipo N le cariche libere sono elettroni
• tipi: PNP, NPN, MESFET (adatto a lavorare ad altissime frequenze), MOSFET, FET
• transistor bipolare
  • 2 giunzioni
  • 3 terminali
  • per condurre
    • la base deve essere positiva rispetto all'emettitore e negativa rispetto al collettore.
    • avere una tensione tra base ed emettitore maggiore di 0,6 V
  • L'impedenza di ingresso è estremamente elevata
• FET
  • La polarizzazione del gate è data da una tensione negativa
  • terminali: Gate, Drain, Source.
• MOSFET: un tipo di transistore ad effetto di campo
  • in molti dispositivi MOSFET è incorporato un diodo zener di protezione del gate per proteggere l'isolamento del gate da perforazioni dovute a piccole cariche statiche o a sovratensioni.
  • MOSFET A DOPPIO GATE: usato in Rivelatore a prodotto per la SSB, Mixer, Amplificatore
    • non si usa come raddrizzatore

CIRCUITI LOGICI

• vantaggi: incorporano diverse funzioni in un singolo componente

• TTL

  • 5V Tensione di alimentazione
  • livello alto: 2.0-5.5V
  • livello basso: 0-0.8V
  • se l'ingresso è aperto il livello è alto

• porte logiche:

  • OR
  • AND
  • NOT
  • NAND (NOT AND)

• CMOS: Complimentary Metal Oxide Semiconductor

  • vantaggio di consumo ridotto

• la sonda logica indica gli stati alto/basso di un circuito digitale

STRUMENTI/SICUREZZA

• sicurezza:

  • Anche un decimo di ampere (100 mA) attraversando il corpo umano può risultare fatale
  • Il cuore può essere danneggiato da una corrente elettrica anche di bassa intensità
  • Staccare l'energia elettrica e chiamare i soccorsi in presenza di qualcuno colpito da alta tensione

• strumenti:

  • portata: Il valore massimo misurabile della grandezza.
  • l'Ohmmetro misura resistenze
  • multimetro misura resistenza, capacità ed induttanza
  • Si potrebbe danneggiare la circuiteria del multimetro
    • se commutate un multimetro sulla misura di resistenza quando è collegato ad un circuito per misurare la tensione
    • se impostate un multimetro per misurare microA e lo collegate ad un circuito percorso da una corrente di 5 A

• voltmetro:

  • si collega in parallelo al circuito
  • misura la tensione tra due punti
  • resistenza interna elevata
  • la portata si aumenta collegando una resistenza in serie allo strumento

• amperometro

  • si collega in serie al ramo in cui si vuol misurare la corrente
  • la portata si aumenta aggiungendo una resistenza in parallelo allo strumento (resistenza shunt)

• wattmetro

  • misura la potenza diretta e quella riflessa
    • in rf collegare al connettore di uscita del trasmettitore
    • tarato a 50 Ohm di impedenza di linea

• oscilloscopio

  • visualizza L'andamento nel tempo dei segnali
  • L'analizzatore di spettro opera nel dominio della frequenza; l'oscilloscopio opera nel dominio del tempo.

ANTENNE

• Caratteristiche delle antenne:
  • frequenza di lavoro, impedenza, guadagno, diagramma di irradiazione, potenza massima applicabile
• guadagno:

  • si misura in

    • dBd (rispetto a un dipolo)
    • dBi (rispetto ad un antenna isotropica)

  • è il rapporto tra la potenza irradiata nella direzione di irradiazione massima dell'antenna stessa e la potenza irradiata da un'antenna di riferimento

  • Decibel

    • minima differenza tra due livelli di suono che mediante un orecchio può percepire
    • amplificatori collegati in cascata sommano i dB
    • proporzionale al logaritmo dei due livelli
      • 0 = x1
      • 3 = x2
      • 6 = x4
      • 10 = x10
      • 20 = x100
      • 30 = x1000
• riducendo l'angolo di apertura del lobo d'irradiazione di un'antenna, il guadagno aumenta
• se si accorcia un antenna si aumenta la sua frequenza di risonanza
• con una bobina in serie la lunghezza elettrica dell'antenna aumenta (Marconiana=verticale)
• la relazione fra la componente elettrica E e la componente magnetica H di un un'onda elettromagnetica nello spazio libero è 733Ohm (impedenza dello spazio libero)
• antenna isotropica: Una antenna teorica (ideale, perfettamente omnidirezionale) usata come termine di paragone per gli altri tipi di antenna. * serve come riferimento per le misure di guadagno delle antenne (per confrontare i guadagni delle antenne direttive). * guadagna 0 in tutte le direzioni * è un carico non irradiante per i trasmettitori
• antenna artificiale (dummy load): * Un resistore non induttivo * trasforma l'energia a radiofrequenza in calore * riduce la possibilità di interferenze durante prolungate fasi di verifica e taratura di un trasmettitore * serve per fare prove su trasmettitori senza irradiazione di segnali
• dipolo (a mezza onda):
  • l (1/2 onda)= 150 / f
    • notare -> L(onda completa) = 300/f
  • si alimenta a metà della sua lunghezza
  • resistenza di irradiazione è circa 73 Ohm
  • guadagna circa 2,1 dB rispetto all'antenna isotropica
  • se estremi puntati a nord e sud irradia est e ovest
  • si usano le trappole per farlo risuonare a diverse frequenze
• antenna verticale
  • irradia ugualmente in tutte le direzioni sul piano orizzontale.
  • antenna a 5/8 onda ha più guadagno di una 1/4
  • ground plane: ha un piano di terra fittizio alla base dello stilo
• antenne direttive (yagi, riflettore parabolico, ecc )
  • hanno la capacità di concentrare l'irradiazione in direzioni privilegiate
  • rapporto fronte-retro: è il rapporto tra la potenza irradiata nella direzione di massimo guadagno e quella irradiata in direzione opposta
  • lobo principale: La direzione in cui viene irradiata la massima intensità di campo
  • Yagi:
    • Il direttore è normalmente il più corto degli elementi passivi
    • radiatore:
      • il solo elemento è collegato alla linea di alimentazione
      • lungo circa 1/2 onda.
    • mediamente guadagna 5,3 dBd
    • più elementi == più direttività
  • cubic quad: antenna con due o più avvolgimenti paralleli, su telaio a 4 lati, ciascuno lungo circa lambda.
  • antenne paraboliche: utilizzate per le microonde
• antenne multibanda:
  • potrebbero irradiare armoniche indesiderate
  • Rende possibile operare su diverse bande impiegando la stessa linea di collegamento
  • Un accordatore d'antenna permette di utilizzare una antenna su una banda diversa da quella per la quale è stata progettata
• polarizzazione:
  • La polarizzazione di un'antenna è definita come il piano in cui si propaga il campo elettrico
  • polarizzazione orizzontale: Le linee di forza della componente elettrica sono parallele alla superficie terrestre
  • polarizzazione verticale: Le linee di forza della componente elettrica sono perpendicolari alla superficie terrestre
  • i ripetitori radioamatoriali in VHF hanno polarizzazione verticale

LINEE DI TRASMISSIONE

• L'impedenza d'uscita di un trasmettitore deve essere uguale a quella della linea/antenna a cui è collegato

• il cavo deve essere più corto possibile

• Nei radiotrasmettitori amatoriali l'impedenza d'uscita è 50 Ohm

• accordatore:

  • serve ad adattare l'impedenza all'uscita del cavo a quella nominale del trasmettitore
  • Consente l'accoppiamento fra l'impedenza di uscita del trasmettitore e l'impedenza del sistema d'antenna.

• linea a conduttori paralleli (piattina):

  • può sopportare un ROS elevato ed ha perdite inferiori
  • Due fili metallici affiancati tenuti separati con materiale isolante
  • impedenza circa 300 Ohm

• cavo coassiale:

  • Un filo metallico centrale contenuto in un materiale isolante a sua volta coperto da una guaina metallica
  • miglior cavo ha l'attenuazione di linea più bassa possibile
  • funziona correttamente anche se scorre interrata
  • E' ben protetto dagli agenti atmosferici e può essere steso anche in prossimità di superfici metalliche

• L'attenuazione di linea si misura in dB/m

• Le perdite aumentano all'aumentare della lunghezza

• Una linea con un conduttore connesso a massa è sbilanciata

• Una linea con nessun conduttore connesso a massa è bilanciata

• rapporto d'onda stazionaria (ROS)(SWR: Standing Wave Ratio):

  • Il rapporto fra la massima e la minima tensione in una linea di trasmissione
  • rapporto fra l'impedenza caratteristica della linea e la resistenza del carico (o viceversa)
  • per evitare danni al trasmettitore deve essere circa 1 : 1
  • Un ROS basso rende più efficiente il trasferimento di energia dalla linea di trasmissione all'antenna
  • può essere misurato con un wattmetro direzionale
  • il misuratore di onde stazionarie deve essere collegato fra la linea di alimentazione e l'antenna.
  • ROS misurato ai capi di una linea di trasmissione cortocircuitata è infinito

• le perdite aumentano all'aumentare della frequenza

• BALUN (balanced to unbalanced)

  • serve per alimentare una antenna bilanciata con una linea sbilanciata
  • un nucleo toroidale, uno spezzone di linea di trasmissione, una coppia di bobine avvolte in aria
  • viene collegato tra il cavo coassiale e l'antenna

• potenza diretta: La potenza che transita dal trasmettitore all'antenna

• potenza riflessa: La potenza che transita dall'antenna al trasmettitore

PROPAGAZIONE

• propagazione ionosferica:

  • L'attività solare è l'elemento più importante che determina le caratteristiche della propagazione ionosferica
  • propaga le onde corte (HF) a lunga distanza
  • segnali che partono verticalmente dall'antenna e sono di frequenza superiore alla frequenza critica attraversano la ionosfera
  • La banda dei 28 MHz è usata per collegamenti a lunga distanza prevalentemente nelle ore diurne
  • 14Mhz (20m) più adatta a collegamenti a lunga distanza sia di giorno, sia di notte
  • 1,8 MHz solo per collegamenti notturni
  • La ionizzazione della regione D provoca l'assorbimento delle onde radio nella ionosfera
  • La ionizzazione è al minimo poco prima dell'alba
  • la regione E sopra un certa area della superficie terrestre è maggiormente ionizzata a mezzogiorno
  • la regione D:
    • limita le comunicazioni nella gamma degli 80 m alle brevi distanze durante il giorno
    • meno utile per le comunicazioni radio a lunga distanza
    • si verifica principalmente l'assorbimento dei segnali nelle gamme MF/HF durante il giorno

• MUF (Maximum Usable Frequency):

  • la più alta frequenza che si può utilizzare per trasmettere un segnale ad una data destinazione
  • determinata dall'intensità delle radiazioni solari, specialmente le ultraviolette
  • le onde a frequenza inferiore della MUF vengono rifratte e ritornano verso la superficie terrestre

• troposfera: L'attenuazione cresce all'aumentare della frequenza

• Le onde lunghe si propagano prevalentemente per per onda di terra

• zona d'ombra: la fascia di territorio compresa tra il limite massimo cui giunge l'onda di terra ed il limite minimo cui giunge l'onda riflessa dalla ionosfera

• Ripetitori:

  • servono a facilitare i collegamenti alle stazioni mobili ed a quelle di bassa potenza estendendone la portata
  • come potreste fare per verificare se è possibile comunicare anche in simplex? Verificando se è possibile ricevere il proprio interlocutore sulla frequenza di ingresso del ripetitore
  • Perché è preferibile utilizzare comunicazioni in simplex, quando è possibile, anziché utilizzare i ripetitori? Il ripetitore non deve essere impegnato senza motivo
  • impegnare a lungo un ripetitore potrebbe impedirne l'utilizzo per comunicazioni d'emergenza
  • per inserirsi trasmettere il proprio nominativo nel corso della pausa fra un messaggio e l'altro
  • offset: La differenza fra la frequenza di trasmissione e quella di ricezione del ripetitore
    • 2 metri: 600khz
    • 70cm: 5MHz

• la fm è usata dalle VHF in su

MODULAZIONE

• modulazione: la combinazione di un segnale contenente un'informazione e un segnale a radiofrequenza

  • portante RF: Un segnale a radiofrequenza (di ampiezza costante) che viene modulato per produrre un segnale radiotelefonico
  • La FM occupa una banda piuttosto larga
  • La AM occupa il doppio della banda rispetto alla SSB
  • La SSB sfrutta la potenza del trasmettitore meglio delle altre modulazioni

• AM: L'ampiezza del segnale portante viene variato dal segnale modulante.

  • %/indice/profondità di modulazione: Il rapporto tra l'ampiezza della modulante e quella della portante
    • Non può superare 100% perché si introdurrebbe distorsione e quindi armoniche indesiderate
    • m = ampiezza_modulante / ampiezza_portante
    • per 150W di potenza 100 W sulla portante e 25 W su ciascuna banda laterale
    • la trasmissione di un segnale con fmax=X occuperà una banda di larghezza pari a X*2

• SSB: La SSB è migliore della AM perché occupa meno banda e sfrutta meglio la potenza del trasmettitore

  • USB: La parte di un segnale a banda laterale unica che si trova al di sopra della frequenza della portante
  • LSB: La parte di un segnale a banda laterale unica che si trova al di sotto della frequenza della portante
  • la portante rispetto alla potenza di picco erogata da un buon trasmettitore a banda laterale unica deve essere attenuata di almeno 40dB
  • a parità di segnale modulante, la larghezza di banda di un'emissione SSB è la metà di quella di un'emissione AM

• FM: Nella modulazione FM varia la frequenza ma non l'ampiezza di picco della portante

  • La frequenza del segnale portante viene variato dall'ampiezza del segnale modulante.
  • Maggiore immunità ai disturbi
    • l'audio non è disturbato dai rumori generati da macchine elettriche
  • grande larghezza di banda occupata
  • FORMULA DI CARSON: 2(deviazione + freq._modulante)
  • si ottiene una maggiore fedeltà nella riproduzione dei suoni
  • effetto della sovradeviazione: Emissioni fuori dal canale
  • indice modulazione: deviazione/frequenza_modulante (analogo ad indice modulazione per AM)
  • Quale tipo di emissioni produce un trasmettitore che usa un modulatore a reattanza (varicap): Telefonia a modulazione di fase
  • un segnale in modulazione di fase è uguale a modulazione di frequenza

BANDE E FREQUENZE

• In quante bande è suddiviso lo spettro delle frequenze radioelettriche: 9

• onda miriametrica: VLF (3-30khz)

• onda ettometrica: MF (30-300 kHz)

• onda decametrica: HF (3-30 MHz)

• onde metriche: VHF (30-300 MHz)

• onda centimetrica: SHF (3-30Ghz)

• onda millimetrica: EHF (30-300GHz)

• onda decimillimetrica: (300-3000GHz)

• Codici larghezza di banda:

  • tre cifre e una lettera.

  • La lettere occupa la posizione della virgola e rappresenta l'unità della larghezza di banda.

  • Il primo carattere non deve essere né la cifra zero né le lettere K - M - G.

    • entro 0,001 e 999 Hz è espressa in Hz (lett. H)
    • entro 1,00 e 999 kHz è espressa in kHz (lett. K)
    • entro 1,00 e 999 MHz è espressa in MHz (lett. M)
    • entro 1,00 e 999 GHz è espressa in GHz (lett. G).

  • 9G05: 9,05Ghz

  • 350H: 350Hz

  • 20H0: 20hz

  • 2k40: 2,40khz

  • 5G21: 5,21Ghz

  • 300H: 300Hz

  • 42K0: 42khz

  • 6M25: 6,25Mhz

  • 71M2: 71,238Mhz

  • 6K50: 6,5Khz

  • 5k65: 5,65Khz

  • 2M00: 2Mhz

  • 8K55: 8,55Khz

  • 400H: 400Hz

  • 181K: 181Khz

  • H100: 0,1Hz

  • 195H: 195Hz

• Classi di Emissioni

  • A3E: telefonia ad un solo canale analogico in AM, doppia banda laterale
  • C3F: video televisivo modulato a banda laterale vestigiale
  • H3E: banda laterale unica, portante intera, un solo canale analogico, telefonia
  • A1A: doppia banda laterale, telegrafia ad un solo canale, telegrafia per ricezione automatica
  • F3E: modulazione di frequenza, telefonia, un solo canale analogico
  • 300KF8E: emissione di radiodiffusione FM stereo con nbanda 300khz
  • 150HA1A: telegrafia ad interruzione di portante, codice morse, larghezza di banda 150Hz
  • 8k00A3E: radio diffusione sonora, doppia banda laterale, 8khz larghezza di banda

• TIPI DI EMISSIONE

  • ordine crescente di larghezza di banda: CW (filtri più selettivi), RTTY, telefonia SSB, telefonia FM

TRASMETTITORI

• uno stadio RF finale da 100W alimentato a 20V assorbe più di 5A
• la schermatura serve per evitare l'irradiazione di segnali spuri
• VOX: circuito che provoca il passaggio automatico dalla ricezione alla trasmissione quando l'operatore parla nel microfono
• un filtro (passa basso in HF tra il trasmettiore e l'antenna serve per ridurre l'emissione di armoniche
• profondità di modulazione, mai superare 100% perchè produce armoniche
• Amplificatore in classe C è usato come moltiplicatore di frequenza (per aumentare la deviazione di frequenza prodotta dal modulatore)
• FM
  • la frequenza della portante tipicamente viene variata tramite un diodo varicap
  • utilizzata la tecnica della preenfasi
  • lo stadio moltiplicatore in VHF a modulazione di frequenza seleziona ed amplifica una armonica del segnale modulato per produrre la frequenza di trasmissione
• SSB
  • si usa il modulatore bilanciato ad anello
  • si usa un filtro passa banda per lasciar passare una sola delle due bande laterali (tra il modulatore bilanciato e il mixer)
  • Il modulatore bilanciato: riceve i segnali dall'oscillatore che genera la portante e dall'amplificatore audio e li invia al filtro
  • è presente un filtro passa banda all'uscita del modulatore bilanciato per eliminare una delle due bande laterali
• Collegando dei moltiplicatori di frequenza in cascata all'oscillatore si possono ottenere frequenze molto elevate (VHF ed oltre) da semplici oscillatori al quarzo
• lo squelch non è presente in trasmissione (solo in FM e solo in ricezione per sopprimere il soffio)
• deviazione di frequenza: aumentando la frequenza aumenta anche la deviazione.
  • deviazione LO = Deviazione RF / (Frequenza RF / Frequenza LO)
    • es. 12.21Mhz/146.52Mhz == 5000hz/x
• frequenza immagine: e' lontana 2 * IF dalla freq. sintonizzata... in piu' o in meno, dipende dall'oscillatore locale

RICEVITORI

• mixer: converte la frequenza di un segnale / mescola 2 segnali in 1

  • riceve i segnali dell'amplificatore RF e dell'oscillatore locale e li invia al filtro

• circuiti prescaler: dividono la frequenza di un segnale HF per visualizzarla con un frequenzimetro di bassa frequenza (es segnale da 20mhz per frequenzimetro a 10mhz)

• effetto del battimento: due suoni di frequenze leggermente diverse f1 e f2 (f2>f1) vengono percepiti dal nostro orecchio come un unico suono di frequenza f2-f1

• BFO (beat freq oscillator): usato in SSB e CW (no AM)

• AGC (controllo automatico di guadagno):

  • mantiene costante il livello d'uscita audio di un ricevitore anche se varia il livello dei segnali in ingresso a RF
  • circuito per riuscire a riprodurre sia segnali deboli, sia segnali forti con lo stesso livello audio d'uscita

• La larghezza di banda e la figura di rumore determinano la sensibilità di un ricevitore

• AM

  • utilizza Mixer, Amplificatore RF, AGC

• SSB (single side band - banda laterale unica)

  • necessita di un BFO (oscillatore a frequenza di battimento) e di un rilevatore a prodotto (MOSFET doppio gate)
  • larghezza di banda è di 2-3 kHz
  • grado di selettività 2,4 kHz

• FM:

  • utilizza un limitatore e un discriminatore di frequenza per produrre un segnale udibile
  • utilizza la de-enfasi
  • per demodulare utilizza il Discriminatore Foster-Seeley

• CW:

  • larghezza di banda è 250 Hz
  • filtro IF più selettivo
  • utilizza BFO

• il grado di selettività è necessario nei circuiti a frequenza intermedia di un ricevitore radioamatoriale per RTTY è 300hz

• rumore è dato dall'agitazione termica dei componenti.

  • rumore di un ricevitore: il livello di rumore generato nello stadio di ingresso e negli stadi successivi del ricevitore

• selettività: La capacità di un ricevitore di "selezionare" un segnale fra quelli presenti nella banda

  • discrimina tra segnali di frequenze diverse ma vicine
  • si migliora usando filtri IF (preselettore) il più possibile selettivi (migliore Q)
  • alta selettività permette di ricevere in bande affollate di segnali

• sensibilità: minima tensione in ingresso che riesce a produrre un segnale d'uscita chiaramente distinguibile dal rumore generato dal ricevitore stesso

  • misurata in microvolt (uV)
  • limitata dal rumore di fondo

• Amplificatore RF/filtro passa banda è il primo circuito collegato all'antenna

• fenomeni legati al sovraccarico (interferenze causate da segnali troppo intensi):

  • Modulazione incrociata
  • Silenziamento
  • Distorsione da intermodulazione (forte segnale disturbante modulato sopra al debole segnale che si sta sintonizzando, dovuto al sovraccarico, compare in più posizioni della sintonia )

• clarifier: controllo del ricevitore usato per correggere il timbro di voce di un segnale ricevuto in SSB quando è troppo grave o troppo acuto

• gamma dinamica: Il rapporto fra l'intensità del minimo segnale intelligibile e l'intensità del massimo segnale tollerabile in ingresso.

• la banda passante degli stadi IF di un ricevitore deve essere leggermente più larga della larghezza di banda del segnale ricevuto.

• la frequenza immagine si elimina tramite l'uso di filtri passa banda e con una scelta accurata della prima IF

• Il rivelatore: combina il segnale di uscita dell'amplificatore IF con quello del BFO per produrre un segnale udibile

  • si trova in tutti i tipi di ricevitori

• nei ricevitori eterodina il segnale è convertito di frequenza una o più volte prima di essere demodulato

ALIMENTATORI

• resistenza "bleeder":

  • Scarica i condensatori del circuito allo spegnimento dell'alimentatore
  • filtra la tensione e quindi riduce l'ondulazione

• alimentatore stabilizzato:

  • Gli stadi sono
    • Trasformatore (serve ad abbassare la tensione in ingresso),
    • raddrizzatore a onda intera (ponte di diodi),
    • filtro (condensatori e induttanze),
    • stabilizzatore (In un alimentatore è lo stadio in cui viene resa costante la tensione in uscita al variare del carico)

• la forma d'onda in uscita ad un rettificatore a doppia semionda (conduce 360 gradi) connesso ad un carico resistivo è una serie di impulsi a frequenza doppia della frequenza di alimentazione

• un rettificatore a singola semionda è in conduzione per 180 gradi

• per aumentare la portata di corrente di un rettificatore è bene collegare due o più diodi i parallelo per evitare che un solo diodo sopporti la maggior pare della corrente

• il transistor in un alimentatore è inserito nello stabilizzatore

AMPLIFICATORI

• La valvola termoionica:
  • usato per amplificare piccoli segnali ma necessita di tensioni elevate per funzionare
  • accetta carichi come una resistenza, un condensatore oppure un trasformatore.
• Controreazionando un amplificatore si ottiene:
  • Riduzione del rumore.
  • Allargamento della banda.
  • Maggiore linearità.
• Gli amplificatori compensati sono quelli utilizzati nella televisione (banda larga).
• il diodo non si usa per amplificare segnali
• Amplificatore a transistor (BJT)
  • il transistor bipolare (BJT) ad emettitore comune (CE) non è adatto a lavorare in alta frequenza
  • l'amplificazione di corrente di un transistor bipolare in configurazione a base comune (CB) è minore di 1
  • l'amplificazione di tensione di un transistor bipolare in configurazione a inseguitore di emettitore comune (CC o EF) è minore di 1
• per ottenere un guadagno molto elevato si collegano più stadi in cascata
• Negli amplificatori a radiofrequenza, per annullare l'effetto delle capacità interelettrodiche del componente attivo si usano circuiti risonanti all'ingresso e all'uscita dell'amplificatore
• L'amplificatore lineare: amplifica il segnale emesso in trasmissione, senza distorsione ed entro i limiti di legge
• amplificatore operazionale:
  • Un amplificatore differenziale le cui caratteristiche sono determinate da componenti esterni all'amplificatore.
  • caratteristiche ideali: Impedenza di ingresso altissima, impedenza di uscita bassissima, guadagno infinito, linearità in frequenza.
  • invertente: uscita 180°
  • non invertente: uscita in fase
  • guadagno non varia al variare della frequenza.
  • il fattore di amplificazione è dato Dal rapporto tra la tensione del segnale in uscita con la tensione del segnale in ingresso
• classe di funzionamento:
  • Indica quanti gradi (angolo di conduzione) di un periodo del segnale vi è circolazione di corrente nell'elemento attivo amplificante (valvola o transistor)
  • classe A:
    • conduzione a 180°
    • In un trasmettitore il primo stadio BF per amplificare il segnale microfonico
    • In zona di funzionamento lineare e distante da interdizione e saturazione
    • scarso rendimento
    • bassissima distorsione
  • classe AB:
  • classe B:
    • conduzione a 90°
    • Alto rendimento e minima dissipazione anodica in assenza di pilotaggio.
    • raddoppiando la tensione del segnale all'ingresso di un amplificatore in classe B la potenza d'uscita è quadruplicata, perché varia con il quadrato del potenziale di griglia.
  • classe C:
    • conduzione < 90°
    • maggiore distorsione
    • alto rendimento
    • per alte frequenze, CW
• Amplificatore push-pull:
  • garantisce alto rendimento e bassa distorsione
  • bassa frequenza: cancella le armoniche pari.

IMPEDENZE DI INGRESSO USCITA

• Il FET ha impedenza di ingresso alta, il transistor ha impedenza di ingresso bassa.
• L'impedenza d'ingresso di un amplificatore a catodo comune è elevata
  • deve essere alta per non caricare eccessivamente lo stadio a monte
• un transistor bipolare in colletore comune ha impedenza di ingresso alta
• un FET a gate comune ha impedenza di ingresso alta

NORMATIVA / REGOLAMENTO INTERNAZIONALE

• La direttiva europea sulla 'compatibilità elettromagnetica' è la 2004/108/CE

• Se un'Amministrazione viene a conoscenza di un infrazione ai Regolamenti delle radiocomunicazioni commessa da una stazione dipendente accerta i fatti determina le responsabilità e adotta i provvedimenti necessari.

• la potenza di trasmissione di una stazione deve essere La minima necessaria per assicurare un servizio soddisfacente

• le larghezze di banda delle emissioni devono essere mantenute ai valori più bassi possibili consentiti dallo stato tecnico e dalla natura del servizio

• le stazioni obbligate a trasmettere il segnale di identificazione

  • del servizio d'amatore
  • del servizio mobile
  • del servizio di radiodiffusione
  • delle frequenze campione
  • dei segnali orari

• le stazioni non obbligate a trasmettere il segnale di identificazione

  • Radiofari di localizzazione dei sinistri
  • Stazione di salvataggio che emette automaticamente il segnale d'emergenza

• il nominativo deve essere ripetuto all'inizio ed alla fine delle trasmissioni ed a brevi intervalli nel corso delle stesse

• una stazione che effettui emissioni per prove, regolaggi o esperimenti deve trasmettere la propria identificazione lentamente e frequentemente.

• Nel caso che una stazione commetta infrazioni gravi, dovrà farsene rapporto all'Amministarzione del Paese da cui detta stazione dipende a cura delle Amministrazioni che le rilevino

• le irradiazioni provenienti da apparecchi destinati alle utilizzazioni industriali, scientifiche e mediche NON possono causare disturbi nocivi alle comunicazioni di radionavigazione o sicurezza

• le emissioni fuori banda delle stazioni trasmittenti non devono provocare disturbi pregiudizievoli ai servizi che funzionano nelle bande adiacenti.

• la tolleranza di frequenza è espressa in Parti per milione o Hz

• La frequenza assegnata ad una stazione di un dato servizio/La frequenza di trasmissione deve essere sufficientemente lontana dai limiti della banda assegnata a detto servizio.

• potenza dell'onda portante: media della potenza fornita alla linea d'alimentazione dell'antenna durante un ciclo di radiofrequenza in assenza di modulazione

• un privato o un'impresa che voglia installare o gestire una stazione trasmittente deve possedere una licenza rilasciata dal governo del paese da cui la stazione dipende

• il contenuto delle trasmissioni tra stazioni d'amatore è limitato a messaggi di carattere tecnico riguardanti esperimenti e ad osservazioni d'indole puramente personale

• sono vietate:

  • le trasmissioni inutili
  • Le trasmissioni di cui non sia data l'identità.
  • emissioni ad onde smorzate
  • messaggi a pagamento
  • trasmettere comunicazioni internazionali provenienti da terzi o destinate a terzi
  • trasmettere in FM sulla banda dei 14Mhz (20m)
  • trasmissioni con un Paese la cui amministrazione ha notificato la sua opposizione
  • intercettare senza autorizzazione le comunicazioni dei telefoni cellulari ETACS?
  • le comunicazioni intercettate diverse da quelle che la licenza autorizza a ricevere non devono essere né riprodotte, né comunicate a terzi e non se ne deve nemmeno rivelare l'esistenza
  • segnali codificati
  • Trasmissione di segnali falsi o disturbanti

• Nelle trasmissioni di prova o di regolaggio i segnali devono essere scelti tra quelli che non si confondano con i segnali presenti o definiti dal regolamento e dal codice internazionale.

• la licenza di una stazione trasmittente attesta che per quella stazione è stato concesso l'installazione e l'esercizio.

• il centro della banda di frequenza assegnata ad una stazione è definito come frequenza assegnata ad una stazione

• Una stazione d'amatore NON può ascoltare senza autorizzazione le comunicazioni tra aerei e torre di controllo

• La potenza utilizzabile dal titolare di una autorizzazione generale è sempre di 500 W

  • è fissata dalle amministrazioni interessate, tenendo conto dell'idoneità tecnica degli operatori e delle condizioni nelle quali dette stazioni debbono operare

• In Italia il nominativo di radioamatore è formato dalla lettera I seguita da una singola cifra e da un gruppo di più di tre lettere.

• l'autorizzazione dura 10 anni

• Con la patente di radioamatore è possibile ottenere l'autorizzazione generale.

• un radioamatore può segnalare di trovarsi in condizioni d'emergenza e chiedere assistenza con qualsiasi forma di radiocomunicazione

• Le apparecchiature radio utilizzate dai radioamatori possono essere modificate se rispettano i requisiti tecnici delle normative internazionali di settore.

• L'ubicazione della stazione in domicilio diverso deve essere preventivamente comunicato all'Ispettorato territoriale

• la stazione di radioamatore può essere usata da persona diversa dal titolare solo da persona munita di patente, sotto la diretta responsabilità del titolare

• Per trasferire temporaneamente la stazione di radioamatore in Italia non è necessaria nessuna autorizzazione preventiva.

• qualora una stazione di radioamatore intercetti involontariamente, una comunicazione di soccorso deve avvertire l'Autorità competente e proseguire l'ascolto.

• Il servizio di amatore può utilizzare satelliti spaziali

• le Amministrazioni devono Evitare che gli apparati elettromedicali non causino disturbi pregiudizievoli per i servizi di radiocomunicazione

• per evitare i disturbi

  • deve essere scelta La banda laterale
  • usare nel migliore dei modi le proprietà delle antenne direttive

• Ogni disturbo nocivo causato da prove ed esperimenti deve essere eliminato al più presto possibile.

• Nella pianificazione delle stazioni utilizzare antenne direttive per evitare i disturbi

• Una stazione che riceve un disturbo nocivo deve dare alla stazione disturbata tutte le informazioni per identificare la causa e le caratteristiche di disturbo e comunicarlo all'Amministrazione da cui dipende la stazione disturbatrice.

• il mondo è stato suddiviso in 3 Regioni, l'Europa è nella regione 1