Sez. Ingegneria e Operazioni

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..: INTRODUZIONE :..


Il settore delle TELECOMUNICAZIONI si occupa di tutto quanto concerne la comunicazione tra due punti distanti tra di loro. La scienza delle comunicazioni nasce tra il XIX ed il XX secolo, con i primi esperimenti di trasmissione dei segnali, con il telegrafo ed il telefono. Nomi importanti in questo campo ce ne sono a centinaia, ma, considerato lo scopo di queste dispense, si invita il lettore interessato ad assetare la sua sete di sapere tramite enciclopedie più ricche di informazioni storiche. Fin dall'inizio, il concetto di telecomunicazioni è andato di pari-passo con quello di Elettronica, via via le due scienze sono diventate sempre più legate, e de facto, oggi, gran parte dei concetti riguardanti tale materia sono intimamente legati ai meccanismi dell'elettronica.

..: SISTEMI DI COMUNICAZIONE :..


Nota: Per una visione più tecnica dell'argomento si rimanda alle dispense di Sistemi, della sezione Ingegneria.

Al fine di mantenere un buon livello di operatività strategica, le navi della flotta devono essere messe in condizione di comunicare tra di loro. Al tempo stesso le navi devono poter comunicare con le squadre di sbarco, le navette, i caccia e le altre navi aliene, con una relativa FLESSIBILITA' e SICUREZZA.

Il Sistema di Comunicazione subspaziale permette tutto questo. Le comunicazioni subspaziali prevedono che il segnale da trasmettere, una volta codificato ed elaborato con i normali sistemi, venga incanalato nel subspazio, attraverso appositi trasmettitori. Tramite queste tecniche di modulazione subspaziale, il segnale viaggia ad una velocità molto maggiore di quella massima raggiungibile dai motori a curvatura delle navi della flotta (Warp 9.9997). Il segnale subspaziale è un normale segnale elettromagnetico che viaggia nel subspazio, ed in quanto tale è soggetto agli stessi probolemi di decadimento del segnale dovuto all'attenuazione.

Il segnale subspaziale permane nel subspazio per circa 20 anni luce, dopodichà© è necessario intervenire con un AMPLIFICATORE - RIPETITORE SUBSPAZIALE che rigeneri il segnale e lo re-incanali nuovamente. Questo è il motivo per cui, nel territorio della Federazione sono stati disseminati negli anni centinaia di questi ripetitori. Se non si intervenisse con un amplificatore, il segnale subspaziale tenderebbe a risalire verso lo spazio normale, ritornando ad essere un semplice segnale EM, e disperdendosi in tempi relativamente brevi. Tutte le comunicazioni wireless (senza fili) della Flotta sono gestite con metodologie subspaziali, mentre la trasmissione dei dati all'interno della nave avviene con metodologie miste: sistemi di interscambio a fibra ottica si integrano con i sistemi di trasmissione portatile come i Dpadd ed i Tricorder.

Il sistema dei ripetitori è gestito dal DIPARTIMENTO COMUNICAZIONI della Flotta Stellare, con appositi protocolli che permettono di mantenere un tasso di congestione della linea accettabile. Tutte le comunicazioni da e per le navi federali sono cifrate utilizzando protocolli di CRITTOGRAFIA ASIMMETRICA QUANTISTICA A CHIAVE PUBBLICA, le cui chiavi non hanno necessità di essere comunicate di volta in volta alle singole unità grazie agli aloritmi generativi di Q-2-RSA, un particolare algoritmo per la generazione delle chiavi pubbliche e private. Gli algoritmi possono variare in maniera casuale a discrezione del comando di flotta, che decide in merito alle nuove implementazioni, e provvede ad inviare gli aggiornamenti alle navi tramite il regolare flusso subspaziale.

..: LA CONSOLLE COMM :..


La consolle comunicazioni permette all'operatore di centralizzare le operazioni di gestione, controllo e operatività sui sistemi subspaziali, integrando altresì una comoda interfaccia per il TRADUTTORE UNIVERSALE, un potente strumento di interpretazione e sintesi linguistica, capace di interfacciarsi con le lingue aliene onde capirne grammatica, morfologia, fonetica, semantica e sintasi. Il traduttore, integrando questi dati nella matrice di traduzione, rende possibile comunicare con varie pooplazioni aliene utilizzando una traduzione quasi simultanea. La consolle si divide in due parti.



La sezione di sinistra permette la gestione vera e propria dei canali subspaziali (ogni unità ha a disposizione diverse migliaia di canali separati). Nella parte superiore è possibile notare il selettore per i tre tipi di comunicazioni, nell'angolo a sinistra:
  • Il tasto SUBSPACE COM permette di accedere ai canali per le comunicazioni subspaziali;
  • Il tasto OPTICAL DATA NET permette di accedere sistemi ottici ODN di bordo;
  • Il tasto RF COMM permette di gestire le comunicazioni in radiofrequenza;

Con la parte centrale con i valori numerici è possibile selezionare e numerare i diversi canali di comunicazione di cui la nave fa uso. Vengono monitorate da qui le trasmissioni in partenza, in attesa ed in arrivo, e a ciascuna di esse viene associato un canale. La rimanente parte dell'area centrale sinistra raccoglie le informazioni istantanee sullo stato dei sistemi.




La sezione di destra permette invece di monitorare una specifica banda subspaziale, visualizzando i grafici ed i dati tecnici nella parte centrale dell'interfaccia. La parte superiore permette invece l'accesso al traduttore universale.
  • LINGUISTIC DATABASE e USAGE DATA permettono di accedere al database linguistico, per selezionare una matrice linguistica di traduzione da applicare ad un canale di comunicazione già aperto. Questa procedura non richiede analisi della linguistica con il traduttore, in quanto i dati sono già in database, ed è sufficiente richiamarli. Tramite questa modalità è anche possibile accedere direttamente ai dati linguistici memorizzati nel traduttore
  • PATTERN ANALYSIS è una delle due modalità di analisi del traduttore universale. Prevede che il campione audio in lingua sconosciuta venga paragonato via via a tutti gli schemi linguistici già noti, al fine di trovare similarità e differenze tra le lingue note e quella sconosciuta, costruendo su questo schema una nuova matrice di traduzione. Una volta selezionato richiede che si selezioni un canale già aperto da monitorare, oppure che si specifichi un file audio pre-registrato da analizzare.
  • MOD ANALYSIS prevede invece che la lingua sconosciuta venga analizzata in senso modulare. Ogni componente della lingua sconosciuta (fonetica, sintassi, mofologia ...) viene separato ed analizzato a parte. Mentre la modalità precedente ricava un quadro di insieme sommariamente corretto, questa modalità ottiene un quadro formalmente più corretto e fedele della lingua in questione, fornendo risultati mediamente migliori. Ovviamente impiega leggermente più tempo.
  • VOCAL SYNTHESIS e SYNTAX GENER. permettono rispettivamente di generare flussi di audio sintetizzato, o di testo sintetizzato, utilizzando gli schemi di traduzione di una lingua nota.


..: SEGNALI E MEZZI TRASMISSIVI :..


Il concetto principale nelle telecomunicazioni è quello di SEGNALE. Tramite un segnale, o meglio tramie la sua variabilità , è possibile trasmettere tra due punti dell'informazione. Quale tipo di informazione si possa trasmettere e quale sia la distanza massima tra i due punti, dipende ovviamente dal segnale e dalle sue caratteristiche intrinseche.

Un segnale, in genere, è costituito da una FUNZIONE MATEMATICA in una variabile (il tempo) nota e costante. L'informazione che viene veicolata dal segnale è definita dalla VARIAZIONE IMPROVVISA E INASPETTATA della funzione matematica e non dalla funzione in sà©, che di solito è già nota.


>> TRASMITTENTI - RICEVITORI - CANALI <<

In un generico sistema di telecomunicazione vi sono tre componenti basilari:



ESEMPIO DI UN SISTEMA TRASMISSIVO DI TIPO RADIO-ELETTROMAGNETICO


Questa considerazione è molto generalizzata. Il lettore osservi anche che non è detto che il segnale di ingresso (applicato al trasmettitore) sia dello stesso tipo del segnale in transito sul mezzo trasmissivo, oppure al segnale in uscita: molto spesso infatti non è così: pensiamo alla nostra voce in un microfono: entra come segnale vocale, viene trasmessa come segnale elettrico, ed esce come segnale vocale. Non è neanche detto che il tipo di segnale nel mezzo trasmissivo sia sempre lo stesso: si pensi ai messaggi via padd: viaggiano via onde radio fino al computer principale, che instrada il segnale tramite la rete ODN e poi vengono ritrasmesse al PADD del destinatario di nuovo grazie a sistemi in radiofrequenza.

>> MEZZI TRASMISSIVI <<

Vediamo di analizzare quali sono le categorie di mezzi trasmissivi usati al giorno d'oggi Esse sono principalmente due:

  • Mezzi trasmissivi basati su connessioni fisiche. (Es: rete ottica ODN, strutture che propagano l'informazione tramite CAVO ELETTRICO)
  • Mezzi trasmissivi basati su onde elettromagnetiche. (Es: Le comunicazioni RF in radiofrequenza, le comunicazioni subspaziali)


Prima però di addentrarci nelle considerazioni sui due tipi di mezzi trasmissivi andiamo a definire qualche altro concetto.

SISTEMI DI CONTROLLO AD ANELLO APERTO


Per poter trasmettere una quantità di informazione occorre utilizzare quindi un mezzo fisico che viene chiamato CANALE (o Mezzo) trasmissivo. Per portare l'informazione attraverso questo canale fisico occorre convertirla in un segnale di tipo elettrico che possa essere veicolato sul canale. Questo significa che l'informazione deve prima di tutto essere elaborabile da un computer in modo digitale. Non tutte le informazioni che dobbiamo trasmettere sono però sempre di tipo elettrico. Pensiamo alla voce, alle immagini, o alle variazioni gravimetriche rilevate dai sensori. Per far sì che un sistema computerizzato possa elaborare e trasmettere informazioni, queste devono essere opportunamente CONVERTITE. Questa procedura consiste di più fasi.

>> FASE 1 - TRASDUZIONE <<

Un trasduttore è un apparato elettronico che CONVERTE informazioni non elettriche in segnali. Vi sono diversi esempi: pensiamo ad un microfono, ad un rilevatore di intensità luminosa, o a qualunque apparato sensorio elementare (i sensori gravimetrici ad esempio). Il trasduttore converte la grandezza con cui ha a che fare (audio,video...) in una grandezza elettrica.
Esempi semplici di trasduttori sono il classico microfono per l'elaborazione di segnali audio ed i sensori di temperatura, basati su meccanismi termo-resistivi.

Elenchiamo qui altri esempi di trasduttori: SENSORI FOTOELETTRICI, SENSORI DI CAMPO MAGNETICO, SENSORI ESTENSIMETRICI, SENSORI DI POSIZIONE, SENSORI ELETTROCHIMICI, SENSORI DI ACCELERAZIONE, SENSORI DI PRESSIONE, SENSORI DI POSIZIONE

ALCUNE CARATTERISTICHE DEI TRASDUTTORI
Sui trasduttori sono definiti i parametri di SENSIBILITA', PORTATA MASSIMA.


>> FASE 2 - CONDIZIONAMENTO DEL SEGNALE <<

Il segnale, così uscito dal trasduttore viene quindi manipolato e adattato per essere reso conforme alle specifiche del mezzo fisico. Questi adattamenti, che fanno parte della FASE DI CONDIZIONAMENTO DEL SEGNALE possono includere:


Rimane da chiedersi: cos'è un segnale analogico e cos'è un segnale digitale?
Quest'ultimo punto solleva un interrogativo impellente: cosa vuol dire digitale, e cosa vuol dire analogico? Nonostante l'argomento potrebbe richiedere interi libri, daremo solo questa definizione:

Un segnale si dice ANALOGICO quando può assumere un insieme di infiniti valori nel suo dominio di variazione. Se un segnale analogico può variare da un valore minimo A ad un valore massimo B, allora esso può assumere infiniti valori fra A e B.
Un segnale si dice DIGITALE quando può assumere un insieme finito, limitato di valori (si parla di valori discreti)


CARATTERISTICHE DEL SEGNALE ANALOGICO:

CARATTERISTICHE DEL SEGNALE DIGITALE:

>> FASE 3 - CONVERSIONE IN DIGITALE <<

Il segnale analogico deve essere convertito in digitale per essere elaborabile. La conversione da Analogico a Digitale consiste nel convertire una segnale che puo assumere infiniti valori in un segnale che può assumere solo un certo numero di valori discreti. Va da sà© che il processo comporta una ineluttabile perdita di informazione. Nel processo ogni valore analogico (che potremmo percepire come un numero decimale con la virgola - es: 1.52528579) viene convertito nel valore digitale più prossimo (per esempio 2) costituito da una sequenza di bit (che è un dato digitale). Più bit ci sono nel segnale di uscita, più la conversione sarà accurata. Nell'esempio che abbiamo fatto il segnale analogico può essere costituito da ogni numero decimale, mentre il digitale può essere solo costituito dai numeri interi 0,1,2... etc Questo processo, di conversione, viene detto QUANTIZZAZIONE.

Al termine della FASE 3 il segnale digitale può essere elaborato da un sistema informatico digitale. Questo sistema in tre fasi è chiamato SISTEMA DI CONTROLLO AD ANELLO APERTO

>> SEGNALI ELEMENTARI <<

In elettronica e telecomunicazioni i segnalI di tipico utilizzato in test e in ambiti didattici sono i segnali sinusoidali e co-sinusoidali, detti anche SEGNALI ELEMENTARI.
Ricordiamo che un segnale è per definizione la variazione delle caratteristiche fisiche di un impulso elettrico.
I segnali elementari sono generati da funzioni matematiche cicliche, cioè che si ripetono sempre uguali.

I segnali elementari vengono usati soprattuto come PORTANTI per le trasmissioni, di cui parleremo più avanti.

TEOREMA (di Fourier): Ogni segnale complesso è SEMPRE SCOMPONIBILE in una somma di segnali elemtari.


>> PERIODO - FREQUENZA - ARMONICA - SPETTRO <<

Si chiama PERIODO il valore di tempo (in secondi) impiegato da un segnale ciclico per ripetersi sempre uguale. Si misura in secondi (s).
Si chiama FREQUENZA di un segnale il valore pari al reciproco del periodo, ovvero 1/T (uno su T), e si misura in Hertz (Hz).
Si chiama LUNGHEZZA D'ONDA di un segnale il valore pari a c / f dove c è la velocità della luce ed f è la frequenza del segnale.

Per deduzione matematica, ogni segnale elementare è ciclico (per la definizione delle funzioni elementari cicliche data prima) e si ripete sempre uguale, quindi ogni segnale elementare ha un periodo e una frequenza.

Per il TEOREMA DI FOURIER ogni segnale complesso può essere scomposto in segnali elementari, i quali vengono chiamati ARMONICHE.
L'insieme di tutte le armoniche generate dalla scomposizione di un segnale si chiama SPETTRO DEL SEGNALE.

Da queste considerazioni si deduce:

TEOREMA: Ogni segnale complesso è ciclico, scomponibile in ARMONICHE, e possiede quindi uno SPETTRO, un periodo T, ed una frequenza f.

Per specificare meglio diamo anche il seguente:

COROLLARIO: La frequenza di un segnale complesso è pari alla frequenza dell'armonica con frequenza massima, presente nel suo spettro


Altri esempi:

Segnali audio elementari con frequenza pari a 1 KHz, 3.5 KHz e 9 KHz



Segnale Complesso con frequenza massima pari a 12 KHz


MODULAZIONE e LINEE ELETTRICHE


>> LA TRASMISSIONE DEI SEGNALI <<

Quando trasmettiamo ci troviamo di fronte una sequenza di dati digitali, oppure ad un segnale elettrico contenente informazioni video oppure audio. Per trasmettere qualsiasi informazione viene utilizzato un mezzo fisico che viene chiamato MEZZO TRASMISSIVO o CANALE DI TRASMISSIONE. Un tipico mezzo trasmissivo può essere la RETE ODN, oppure il SUBSPAZIO, o ancora le ONDE ELETTRO-MAGNETICHE.

Come abbiamo visto nella prima parte, per poter trasmettere l'informazione attraverso un qualunque mezzo fisico, è necessario trasformarla in un segnale elettrico. Per fare questo utilizziamo un TRASDUTTORE.

Il segnale elettrico proveniente dalla fase di TRASDUZIONE viene modificato da un circuito chiamato TRASMETTITORE, che adatta le specifiche del segnale al MEZZO FISICO su cui il segnale deve essere trasmesso. Dall'altro capo del canale di comunicazione vi è un altro circuito, detto RICEVITORE che modifica il segnale ricevuto in modo che possa essere applicato al circuito di elaborazione del segnale. Lo schema è il seguente:

INFORMAZIONE -> TRASDUTTORE -> TRASMETTITORE -> ----- CANALE TRASMISSIVO ----- ->RICEVITORE -> CONVERTITORE -> INFORMAZIONE

Una tipica configurazione potrebbe essere:

SEGNALE AUDIO -> MICROFONO -> TRASMETTITORE SUBSPAZIALE -> ----- SUBSPAZIO ----- -> RICEVITORE SUBSPAZIALE -> CONVERTITORE -> SEGNALE AUDIO

Il trasmettitore è costituito da diversi blocchi circuitali, che eseguono operazioni come l'adattamento e la MODULAZIONE.

>> LA MODULAZIONE - LA TECNICA <<

La modulazione è un procedimento tramite il quale si ottiene un segnale che è possibile applicare ad un mezzo trasmissivo, conseguendo una determinata efficienza di trasmisione stabilita in termini di POTENZA, QUANTITA' DI INFORMAZIONE TRASMESSA, LARGHEZZA DI BANDA...

La modulazione necessita di due segnali: MODULANTE e PORTANTE, e da origine ad un terzo segnale detto MODULATO. Il segnale che è necessario trasmettere viene chiamato SEGNALE MODULANTE.

Il segnale tramite il quale si effettua la modulazione è detto SEGNALE PORTANTE ed è un segnale fisso e conosciuto, le cui caratteristiche non cambiano, con specifiche caratteristiche di FREQUENZA e AMPIEZZA.

In parole semplici: MODULANTE + PORTANTE = MODULATO. Usando altre parole, la modulazione prende un segnale (portante) e ne modifica alcune caratteristiche in base ai valori del segnale modulante. Il rusultato è un segnale (modulato) che assomiglia molto al segnale portante, tranne per il fatto che ha, per l'appunto, subito alcune modifiche. Il segnale modulato viene poi AMPLIFICATO ed eventualmente compresso oppure criptato, per venire poi inoltrato sul mezzo trasmissivo. Una volta giunto a destinazione un apposito circuito DEMODULATORE effettuerà il processo inverso, cioè sottrarrà il segnale portante dal segnale modulato, e otterrà il segnale modulante. Prima di procedere ci poniamo però un interrogativo: Perchà© modulare?. Non si potrebbe inviare i segnali direttamente sul mezzo trasmissivo?.


>> NECESSITA' DELLA MODULAZIONE <<

Quasi mai il segnale direttamente prodotto dal trasduttore è applicabile al mezzo trasmisivo. Speso le specifiche, soprattutto di potenza del segnale, sono insufficienti per essere trasmese a grande distanza. Spesso non è possibile ovviare a queste insufficienze semplicemente amplificando il segnale (si inserirebbe anche del rumore associato ai disturbi). Altre volte non è tecnicamente possibile trasmettere segnali a frequenze così basse. Pensiamo ad esempio ai segnali audio vocali, la cui frequenza oscilla intorno ai 3/5 KHz.

Essi non possono essere fisicamente trasmessi da soli nello spazio per tre motivi:

Invece modulando è possibile alzare la frequenza del segnale trasmesso, ed è inoltre possibile applicare al segnale tutti i vantaggi del segnale digitale (qualora il tipo di modulazione utilizzata lo preveda).

>> LA MODULAZIONE - L'ARTE <<

Le caratteristiche principali di ogni segnale sono: AMPIEZZA, FREQUENZA. Le caratteristiche del segnale modulato, come detto prima, sono quelle del segnale portante, eccezion fatta per alcune modifiche indotte dal segnale modulante in UNA SOLA delle tre caratteristiche.

A seconda del tipo di segnale portante e modulante si distingue fra MODULAZIONE ANALOGICA e MODULAZIONE DIGITALE.

Nella MODULAZIONE ANALOGICA sia la portante che il segnale modulante sono segnali analogici. Questa modulazione viene utilizzata per trasmettere segnali analogici (come l'audio e il video analogici).

Esistono tre tipologie di Modulazione Analogica:


Nella MODULAZIONE DIGITALE si possono avere: Portante analogica e modulante digitale, portante digitale e modulante analogica, portante e modulante analogiche. Non analizzeremo oltre questi tipi di modulazione nel dettaglio.

>> LINEE DI COMUNICAZIONE - PORTANTI FISICHE <<

Le linee di trasmissione, o mezzi trasmissivi, si dividono in PORTANTI FISICHE e PORTANTI RADIO

>> LINEE ELETTRICHE <<

Faremo un breve accenno ale linee di trasmissione basate su cavo elettrico. Questo tipo di trasmissione è utilizzato in maniera molto limitata, specie dopo l'avvento delle reti Ottiche ODN, ma è ancora possibile che ci si trovi ad operare con tali sistemi, quando le reti ODN non sono sufficienti. Lo sviluppo della tecnologia delle trasmissioni su cavo è stato portato avanti fino al XXI secolo, per poi essere abbandonato per le fibre ottiche. La trasmissione su cavo si basa su cavi costruiti con un mezzo conduttore (rame, argento, oro) isolato da un mezzo isolante (dielettrico). Un cavo può contenere un conduttore (cavo monocoppia) o più conduttori (cavo multicoppia).

Sui cavi elettrici sono definiti alcuni parametri caratteristici detti COSTANTI PRIMARIE DELLA LINEA. Essi tengono conto dei parametri costruttivi della linea stessa e forniscono valori numerici che permettono di calcolare le COSTANTI SECONDARIE DELLA LINEA
  • GAMMA - Costante di programmazione della linea
    • GAMMA = ALFA + BETA
      • ALFA: costante di attenuazione, si esprime in decibel per Kilometro (dB / Km) e indica l'attenuazione che subisce il segnale ogni Km di percorrenza.
      • BETA: costante di fase, si esprime in radianti al Kilometro (rad / Km) ed indica il ritardo di fase del segnale ogni Km di percorrenza.
  • ZETA - Impedenza caratteristica cella linea, e si misura in Ohm


RETI ODN - TRASMISSIONI EM

>> FIBRE OTTICHE E RETE ODN <<
La fibra ottica è un mezzo trasmisivo ad alta capacità di trasmissione e ridotto coefficente di attenuzazione. E' il sistema di trasmissione fisica che va per la maggiore, ed è il fulcro operativo della rete ODN. Il segnale che viene trasmesso nella fibra è un segnale ottico, composto da un fascio di luce laser modulato e collimato, che si propaga grazie al fenomeno della riflessione-rifrazione proprio di alcuni materiali. La fibra ottica impiega TRASDUTTORI ELETTRO OTTICI e OTTICO ELETTRICI per convertire il segnale elettrico in ottico e vice-versa.

>> CARATTERISTICHE OPERATIVE DELLA FIBRA OTTICA<<
  • Elevata capacità di trasmissione, nell'ordine dei Gquad/s
  • Bassissimo valore di attenuazione del segnale
  • Immunità totale alle interferenze elettromagnetiche (Essendo il segnale di tipo ottico)

La fibra ottica è realizzata con materiale isolante trasparente alla luce, vetroso a base di silicio o materiale plastico. La struttura della fibra è costituita da tre parti:
  • Un nucleo interno, o core, che trasmette i raggi luminosi
  • Un mantello, o cladding, più esterno, con indice di rifrazione diverso da quello nucleo, che propaga i raggi luminosi
  • Una guaina esterna isolante e protettiva
Nota: il fatto che due materiali abbiano un indice di rifrazione diverso significa che un raggio di luce, che li colpisce con lo stesso angolo, viene riflesso o rifratto in maniera diversa a seconda di questo indice.

Il segnale si propaga attraverso la fibra per riflessione tra il NUCLEO e il CLADDING, con velocità pari a v = c / n, dove c è la velocità della luce e n L'INDICE DI RIFRAZIONE (che dipende dal materiale con cui la fibra stessa è costruita).


Un raggio luminoso si propaga da un mezzo all'altro con una riflessione ed una rifrazione. La riflessione fa sì che il raggio luminoso venga riflesso indietro, mentre con la rifrazione il raggio subisce una variazione di traiettoria. I parametri matematici di questo fenomeno sono regolati dalle leggi della fisica ottica, e dipendono dai materiali. Per far sì che il raggio luminoso si propaghi nella fibra rimbalzando sulle pareti occorre che esso venga introdotto nella fibra con un determinato angolo detto ANGOLO LIMITE. Se l'angolo di incidenza è più grande dell'angolo limite, il raggio ottico non si propaga correttamente nella fibra, e la comunicazione risulta impossibile.

Le fibre che hanno specifiche per trasportare più segnali contemporaneamente, con angoli di incidenza ovviamente diversi da un segnale all'altro, si dicono MULTIMODALI. Quelle che trasportano un segnale solo si dicono MONOMODALI.

>> ATTENUAZIONE <<

Un segnale trasmesso su una fibra non rimane inalterato per sempre. E' vero che le fibre ottiche garantiscono minore attenuazione rispetto ai cavi, tuttavia dopo una certa percorrenza il segnale si attenua. Questa attenuazione è causata da diversi fattori:

  • Assorbimento e Diffusione: sono effetti dovuti a piccolissime quantità di impurità nella fibra che impediscono al raggio luminoso di propagarsi correttamente.
  • Irradiazione: è un effetto che prevede che il raggio luminoso non sia riflesso correttamente nella fibra, venendo perso all'esterno dei essa, a causa di improvvise curvature o piegamenti della fibra.
  • Errori di connessione: fibre mal-allineate (disallineamento assiale) o danneggiate generano perdite di segnale.


>> TRASMISSIONI ELETTROMAGNETICHE <<

Un'onda elettromagnetica è un'oscillazione dovuta all'interazione tra campo elettrico e campo magnetico. Nel vuoto un onda elettromagnetica si propaga con la stessa velocità della luce. In un mezzo non vuoto si propaga con velocità dipendente dal mezzo.
L'onda EM si propaga in tutte le direzioni seguendo una traiettoria perpendicolare al VETTORE CAMPO ELETTRICO ed al VETTORE CAMPO MAGNETICO. Il piano lungo cui si propaga l'onda è detto PIANO DI POLARIZZAZIONE.

Le onde elettromagnetiche si classificano in base alla loro frequenza.

BandaFrequenzaSigla
43 - 30 kHzVLF
530 - 300 kHzLF
6300 - 3000 kHzMF
73 - 30 MHzHF
830 - 300 MHzVHF
9300 - 3000 MHzUHF
103 - 30 GHzSHF
1130 - 300 GHzEHF


PROPAGAZIONE DELLE ONDE ELETTROMAGNETICHE

La propagazione (e di conseguenza la velocità ) delle onde elettromagnetiche nel vuoto:
La propagazione delle onde in regime atmosferico planetario dipende invece dalla composizione atmosferica del pianeta, dalla presenza o meno di interferenze e radiazioni, dalla frequenza e dai fenomeni seguenti:

In materia di comunicazioni, le onde elettromagnetiche possono propagarsi nel vuoto per poi essere captate da trasmettitori subspaziali ed essere inoltrate nel subspazio come onde subspaziali. In questi casi la fisica della loro propagazione segue quanto finora detto fino alla boa di trasmissione, e segue le regole della meccanica subspaziale nel tragitto successivo.



Redazione: Hopkins
Impaginazione: Hopkins
Adattamento e Revisione: Hopkins
Approvazione: Hopkins
Fonti: Elettronica: Applicazioni (Enrico Ambrosini, Tramontana), Manuale di Telecomunicazioni (Ed. Techna), Memory Alpha, Materiale Canon
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