domenica 4 luglio 2010

tesina di elettronica "La radio"


Ho deciso di pubblicare le mie tesine di maturità ora che sono passati due anni da quel fatidico 30/06/2008 (data del mio esame orale), perchè sono il frutto di un lavoro durato due mesi per poter presentare argomenti validi in poco tempo. La tesina a cui ho lavorato con molto più impegno è stata sicuramente quella di elettronica. Ora la metterò a disposizione degli studenti che vogliono diventare tecnici delle industrie elettroniche.

ELETTRONICA

4) LA RADIO

4.1 COS’ E’ LA RADIO?
4.2 QUANDO NASCE LA RADIO?
4.3 LA RADIO IN GUERRA
4.4 IL CODICE MORSE
4.5 COME FUNZIONA LA RADIO?

4.5.1 LE ONDE
ELETTROMAGNETICHE
4.5.2 LE FREQUENZE
4.5.3 LE ANTENNE
4.5.4 LA PROPAGAZIONE DELLE
ONDE
4.5.6 TRASMETTITORE E
RICEVITORE RADIO
4.5.7 TIPI DI MODULAZIONE

La Radio

Cos’è la radio?

La radio è un apparecchio in grado di ricevere e trasmettere onde elettromagnetiche. Normalmente le radio utilizzano onde con frequenze relativamente basse, da 0 a 100 MHZ, che vennero per questo motivo chiamate onde radio.

Quando nasce la radio?

La prima radio venne realizzata da Guglielmo Marconi nel 1897 quando trasmise per la prima volta un segnale a diversi chilometri di distanza. Tuttavia si trattava ancora di messaggi in codice Morse. Fra il 1910 e il 1920, grazie anche alla spinta bellica, si mettono a punto le prime trasmissioni di voce umana. Nasce la radiofonia: sorgono le prime emittenti (inizialmente in Inghilterra e USA).

La radio in guerra

Già nella Prima Guerra Mondiale si avverte la rivoluzione operata dalla radio. Infatti nella logorante guerra di trincea che si svolse dal 1914 al 1918, le prime comunicazioni senza fili in codice Morse cambiarono il modo di combattere. Di conseguenza nasce la guerra di spionaggio e controspionaggio, con il tentativo degli degli eserciti di intercettare i segnali radio nemici. Si può quindi affermare che la Prima Guerra Mondiale, o il campo militare in genere, diede un forte impulso alla tecnologia radiofonica, che infatti conobbe il suo massimo successo nel primo dopoguerra. Qualche decennio più tardi, nella Seconda Guerra Mondiale, le tecnologie radio erano decisamente più sviluppate.

Il codice Morse

Il Codice Morse, detto comunemente anche Alfabeto Morse, è un sistema per
trasmettere lettere, numeri e segni di punteggiatura per mezzo di un segnale in codice ad intermittenza. La trasmissione in codice Morse necessita di un equipaggiamento molto meno complesso rispetto alle altre forme di radiocomunicazione e soprattutto dà buoni risultati anche in ambienti con segnale molto basso o disturbato. Richiede poca ampiezza di banda e agevola alquanto la comunicazione tra radioamatori che non usano la stessa lingua o che hanno grande difficoltà nella comunicazione a voce.

Come funziona la radio?

.Le onde elettromagnetiche

Come abbiamo visto prima, la radio è un apparecchio in grado di ricevere e trasmettere onde elettromagnetiche.
Una corrente alternata, di frequenza molto alta, che attraversa un filo conduttore disteso nello spazio, fa nascere intorno ad esso delle onde elettromagnetiche, che si propagano tutto intorno. Le onde elettromagnetiche possono essere usate per trasmettere segnali dalla località dove si trova il conduttore che irradia le onde (antenna trasmittente) a quelle dove vi è un altro conduttore in grado di captarle (antenna ricevente): collegando o staccando il generatore dall’antenna trasmittente, si determina la presenza o l’ assenza di corrente nell’ antenna ricevente.

.Le frequenze

Per evitare interferenze reciproche tra una trasmissione e l’altra, bisogna adottare frequenze diverse per diverse trasmissioni. Il ricevitore dovrà ovviamente essere in grado di separare la frequenza corrispondente alla trasmissione che si desidera ricevere da tutte le altre.

.Le antenne
Un importante componente di qualsiasi stazione radio è l’ antenna.
Per antenna s’intende un dispositivo in grado di irradiare (antenna trasmittente) energia elettromagnetica sotto forma di onde elettromagnetiche o di captare (antenna ricevente) energia dalle onde elettromagnetiche che la investono. Un’ antenna trasmittente produce, nello spazio che la circonda, un campo elettromagnetico derivante dalla presenza simultanea di un campo elettrico e di un campo magnetico.

.La propagazione delle onde

La propagazione delle onde elettromagnetiche avviene essenzialmente in linea retta; ci sono però due eccezioni: le onde a frequenza relativamente bassa tendono a seguire l’andamento del terreno; le onde a frequenza più alte, sono facilmente riflesse verso terra dalla ionosfera. Se non sono presenti queste due condizioni, per trasmettere segnali radio al di là dell’orizzonte è necessario interporre tra trasmettitore e ricevitore una stazione ricetrasmittente con funzione di ripetitore.

Trasmettitore e ricevitore radio



Schema di un trasmettitore per radiodiffusioni

Il microfono trasforma le vibrazioni sonore in una corrente elettrica che ne riproduce l’andamento

La corrente viene aumentata di intensità da un amplificatore.

L’oscillatore genera una corrente alternata di ampiezza costante e di frequenza elevata, adatta ad essere irradiata dall’antenna trasmittente.

La corrente a bassa frequenza proveniente dall’amplificatore e quella proveniente dall’oscillatore vengono inviate nel modulatore.

La corrente modulata viene infine inviata all’antenna trasmittente.

Sull’antenna ricevente si induce una corrente ad alta frequenza,di intensità proporzionale a quella dell’onda irradiata dall’antenna trasmittente, e quindi con la stessa modulazione.

Questa corrente giunge al sintonizzatore, che ha il compito di selezionare,tra le diverse frequenze (stazioni radio) che giungono al ricevitore, quella voluta e di amplificarla.

La corrente ad alta frequenza è inviata al demodulatore.

La corrente a frequenza vocale che esce dal demodulatore è successivamente amplificata e portata all’altoparlante, che emette onde acustiche.

Tipi di Modulazioni



La modulazione di ampiezza, in sigla AM (Amplitude Modulation), è uno dei sistemi utilizzati per trasmettere informazioni utilizzando un segnale a radiofrequenza. Le informazioni vengono trasmesse modulando l’ampiezza del segnale portante. La FM consiste nel modulare la frequenza del segnale radio che si intende utilizzare per la trasmissione (detto portante) in maniera proporzionale all'ampiezza del segnale che si intende trasmettere. Rispetto alla modulazione di ampiezza ha il vantaggio di essere molto meno sensibile ai disturbi e di permettere una trasmissione di miglior qualità.