RADIOCOMUNICAZIONI

RADIOCOMUNICAZIONI (XXVIII, p. 703; App. I, p. 956)

Il progredire delle cognizioni scientifiche e i perfezionamenti avvenuti nel campo della tecnica radio e elettronica nell'ultimo decennio hanno reso possibile l'attuazione pratica di nuovi principî, di nuovi sistemi di comunicazione e segnalazione, e di speciali applicazioni che si valgono delle oscillazioni elettromagnetiche nella gamma delle altissime frequenze (da 30 a 30.000 MHz, lunghezze d'onda da 10 metri a 10 millimetri); hanno altresì compiuto un imponente passo avanti i sistemi e i mezzi che, valendosi prevalentemente di frequenze più basse (da 15 a 30.000 kHz, lunghezze d'onda da 20.000 a 10 metri), sono impiegati nelle comunicazioni dirette a grande distanza e nella radiodiffusione a modulazione di ampiezza. Tra i primi, noveriamo i ponti radio a iperfrequenza, i radar e derivati, la televisione, la radiodiffusione a modulazione di frequenza, ecc.

Verranno qui esaminate sommariamente, limitatamente al loro impiego nelle applicazioni civili, le radiocomunicazioni che rientrano nella seconda classe menzionata, le quali possono essere suddivise nelle seguenti categorie in relazione al genere di servizio espletato: 1) comunicazioni tra punti fissi; 2) comunicazioni marittime; 3) comunicazioni aeronautiche; 4) radiodiffusione. Più largamente si tratterà delle radiocomunicazioni tra punti fissi in quanto rappresentano l'aspetto più generale delle comunicazioni a grande distanza, ove sono impiegati i sistemi tecnici più complessi e perfezionati. Per quanto riguarda le comunicazioni con le navi e gli aeromobili v. anche navigazione, in questa App.; per la radiodiffusione v. in questa App.

Alla base dello sviluppo delle radiocomunicazioni sono i perfezionamenti che riguardano i tubi elettronici, i materiali isolanti a bassa perdita, quelli ferromagnetici per alte frequenze, i cristalli piezo-elettrici e le loro applicazioni ai filtri, ecc. In virtù di essi, unitamente ai miglioramenti apportati ai sistemi irradianti e all'aumentato rendimento globale della trasmissione, è possibile raggiungere in ricezione elevati rapporti segnale/rumore.

Trasmettitori. - Sensibili perfezionamenti sono stati apportati agli apparati trasmittenti specialmente per quanto concerne la modulazione di ampiezza (per la modulazione di frequenza vedi radiodiffusione, in questa App.). Le grandi potenze verso cui si è orientata particolarmente la radiodiffusione su onde medie e corte, spinte fino alle centinaia di kW, hanno portato allo studio e alla risoluzione di difficili problemi relativi al progetto degli stadî modulati e modulanti che devono presentare sostanzialmente elevato rendimento di amplificazione con limitata distorsione. L'impiego di amplificatori con reazione negativa (v. amplificatori, in questa seconda App.), che permette di correggere la loro caratteristica di risposta, è attualmente largamente diffuso e consente di ottenere ottimi risultati dalla modulazione diretta dello stadio finale anche per grandi potenze. Ma, allo scopo di rendere più facile la costruzione e più corretto il funzionamento del modulatore, specialmente nel caso di potenze elevatissime, si può eseguire la modulazione su uno stadio intermedio a bassa potenza e amplificare successivamente la radiofrequenza modulata. Questo sistema è stato messo in valore grazie ai lavori di W. A. Doherty e di altri autori che hanno attuato speciali amplificatori del genere con rendimenti elevatissimi, dell'ordine del 70%. Nei riguardi della stabilità della frequenza, cosa di fondamentale importanza in relazione al piccolo intervallo concesso tra una emissione e l'altra, si raggiungono rapporti dell'ordine di una unità su un milione (con particolari cure e accorgimenti si raggiungono per usi speciali stabilità anche di uno su cento milioni).

Ricevitori. - La tecnica moderna si è decisamente orientata verso il ricevitore a supereterodina tanto per i più semplici modelli per radiodiffusione, quanto per quelli di grande mole e complessione destinati a servizî speciali. Solo in casi particolari vengono impiegati tipi diversi di ricevitori. I perfezionamenti apportati a questi apparati riguardano tutte le quattro caratteristiche che ne misurano la qualità: sensibilità, selettività, fedeltà, coefficiente di rumore. È noto che il fattore che limita la sensibilità di un ricevitore è costituito dal proprio rumore, le cui cause vanno identificate nell'agitazione termica dei circuiti oscillatorî e nei tubi elettronici. I miglioramenti in questo settore, particolarmente nella gamma delle onde corte, ove la seconda specie di rumore prevale sulla prima, sono dovuti da un lato all'introduzione di nuovi tubi e dall'altro alla migliorata selettività della parte a frequenza intermedia perché il rumore di uscita, ferme restando le sue cause, è proporzionale anche alla radice quadrata della larghezza media di banda: orbene la tecnica moderna consente di costruire filtri passa-banda con fronti ripidissimi e quindi con curve di attenuazione/frequenza praticamente rettangolari. Questo risultato è ottenuto sia con l'introduzione di cellule filtranti derivate in M, sia con l'applicazione in esse di cristalli piezoelettrici.

La possibilità di ottenere bande passanti ragionevolmente strette anche su frequenze molto elevate, consente di aumentare il valore della frequenza intermedia e di migliorare in tal modo la selettività rispetto al segnale immagine e alle altre risposte spurie; ne discende una riduzione del numero dei circuiti di preselezione a radiofrequenza e una semplificazione notevole della struttura degli apparecchi. tuttavia, nei ricevitori di alta classe destinati a servizî particolari, in cui alla altissima selettività di banda deve essere aggiunta una non meno rigorosa protezione contro le suddette risposte spurie, viene seguito lo schema generale della doppia supereterodina; la prima conversione, fatta su frequenza molto elevata (talora alcuni MHz), assicura la selettività rispetto a queste risposte spurie, mentre con la seconda - che porta la frequenza ad alcune decine di kHz - viene rigorosamente definita la banda passante che talvolta deve raggiungere larghezze minime di alcune centinaia di Hz (ricevitori per telegrafia).

Nei ricevitori per radiodiffusione su onda media e corta sono stati introdotti utili dispositivi. Il silenziatore ha lo scopo di sopprimere il fruscio che si manifesta con notevole intensità negli interspazî tra un'onda portante e l'altra dove il dispositivo per il controllo automatico dell'amplificazione rimane inattivo. La correzione automatica della frequenza dell'oscillatore è particolarmente impiegata nei ricevitori muniti di comando a distanza e in quelli con sintonie predisposte.

Sempre nel campo della radiodiffusione, meritano menzione gli impianti centralizzati per la distribuzione a molti utenti dell'energia a radiofrequenza captata da un'unica antenna. Essi trovano utile applicazione nei grandi centri urbani ove il livello dei radiodisturbi è molto elevato e consistono in un'unica efficiente antenna, situata sulla sommità dell'edificio in zona di minima intensità di disturbi, connessa ad uno speciale amplificatore centrale aperiodico le cui uscite indipendenti sono distribuite ai varî appartamenti per mezzo di cavi coassiali.

I ricevitori per automobili sono ormai talmente diffusi da essere considerati normale parte di un'autovettura di un certo costo. I problemi riguardanti l'ingombro, l'alimentazione e i disturbi dovuti al sistema di accensione, hanno trovato complete soluzioni.

Sui complessi riceventi per comunicazioni a grande distanza verranno dati più avanti particolari ragguagli. Circa i sistemi di ricezione che in queste vengono impiegati, va notato che la ricezione per diversità spaziale si è decisamente affermata per l'eliminazione, praticamente completa, degli effetti dell'evanescenza (fading) che da essa si ottiene.

Sistemi irradianti. - Per quanto riguarda i sistemi irradianti, sebbene siano indiscutibili i pregi delle antenne ad elementi multipli sintonici, il cui impiego è sempre notevolmente diffuso, l'antenna rombica è quella che ora gode dei maggiori favori tanto in trasmissione quanto in ricezione, perché offre la massima flessibilità di esercizio presentando guadagni notevoli entro una vasta gamma di frequenze e conservando quindi soddisfacenti caratteristiche di direttività. Alle qualità elettriche aggiunge pregi di economia.

Una più estesa conoscenza dei fenomeni ionosferici che, come è noto, presiedono alla propagazione delle onde corte, ha notevolmente contribuito al perfezionamento dei circuiti radio, togliendo all'empirismo e affidando a valutazioni basate su fondamenti scientifici la estimazione delle frequenze ottime, che devono essere impiegate per collegare due punti del globo in un intervallo di tempo prefissato.

Le caratteristiche ionosferiche, altezza e densità di ionizzazione dei varî strati (soggette a variazioni orarie, giornaliere, stagionali, annuali in dipendenza della posizione geografica, delle radiazioni solari e del ciclo undecennale dell'attività delle macchie solari) determinano il valore della frequenza critica, oltre la quale l'onda spaziale non è più riflessa verso la superficie terrestre, ma attraversa gli strati e si perde.

È attualmente possibile conoscere con sufficiente approssimazione le condizioni della ionosfera e dedurre da esse le massime frequenze utilizzabili per effettuare un determinato radiocollegamento, eccezion fatta per i percorsi che attraversano le zone delle aurore boreali. Il Central Radio Propagation Laboratory del National Bureau of Standards degli S. U. elabora i dati raccolti da una rete di osservatorî ionosferici disseminati su tutta la terra, li mette in relazione con le osservazioni solari, geomagnetiche, ecc. e dagli elementi così determinati deduce con buona approssimazione le condizioni medie che caratterizzeranno la ionosfera anche nei mesi successivi alle osservazioni. Lo stesso laboratorio pubblica un bollettino mensile redatto sulla scorta degli elementi accennati, mediante il quale, in base a un metodo pratico di facile applicazione, si esegue rapidamente la determinazione delle frequenze massime utilizzabili. Le frequenze più favorevoli vengono dedotte diminuendo le prime di una certa percentuale. Vengono così costruite le curve, in funzione dell'ora, valevoli per un mese. La fig. 1 mostra un esempio per il circuito Roma-New York, per i mesi di giugno e dicembre 1947 (anno di massima attività delle macchie solari).

Radiocomunicazioni tra punti fissi a grande distanza. - Le più importanti innovazioni sono: per la telegrafia, la manipolazione a spostamento di frequenza, che ha consentito l'applicazione su larga scala dei sistemi multiplex e della ricezione a stampa; per la telefonia, il sistema a banda laterale unica e onda portante soppressa, che presenta grandi vantaggi rispetto a quello con emissione dell'onda portante e di entrambe le bande, finora generalmente impiegato. Merita anche menzione, per lo sviluppo che ha assunto nel campo dei servizî commerciali, la radiotrasmissione di fotografie e immagini che si vale, con risultati perfetti, degli stessi diffusissimi apparecchi normalmente impiegati su fili telefonici.

Le comunicazioni a grande distanza, le quali impiegano frequenze comprese nelle gamme da 3 a 27,5 MHz (onde corte) e al disotto di 110 kHz (onde lunghe), vengono attuate per mezzo di complessi tecnici chiamati centri radioeletrici. Essi, se di una certa importanza, sono costituiti da tre nuclei separati aventi distinte funzioni specifiche: la stazione trasmittente, la stazione ricevente e l'ufficio centrale. Nelle prime due si trovano le apparecchiature radio vere e proprie, cioè rispettivamente, i trasmettitori e i ricevitori con le relative antenne. Esse sono controllate, come si vedrà meglio in seguito, dall'ufficio centrale. Entrambe le stazioni richiedono grandi estensioni di terreno piano e privo di ostacoli per erigervi le antenne e pertanto vengono costruite fuori della zona urbana. In particolare la stazione ricevente deve essere necessariamente ubicata in aperta campagna, onde sottrarsi alla influenza di qualsiasi radiodisturbo.

L'Ufficio centrale trovasi invece in città, generalmente in un grande centro industriale o politico, ed è unito alle due stazioni per mezzo di linee telegrafoniche aeree o, più spesso, sotterranee, ovvero a mezzo di ponti radio a iperfrequenze. La fig. 2 mostra schematicamente la costituzione di un centro radioelettrico.

Organizzazione del servizio radiotelegrafico. - Dall'ufficio centrale, che costituisce il vero e proprio cervello del centro radio, vengono comandati i trasmettitori mediante dispositivi di manipolazione automatica, mentre i segnali captati dagli apparati siti nella stazione ricevente e da questi direttamente avviati all'ufficio centrale, mediante il collegamento menzionato, vengono qui registrati automaticamente, a seconda del sistema impiegato, sia sotto forma di segnali Morse, che devono essere poi tradotti da un operatore, sia direttamente a stampa per mezzo di una macchina del tipo telescrivente. L'ufficio centrale è collegato - per filo, per posta pneumatica o per altro mezzo celere - con eventuali uffici rionali di accettazione e distribuzione, con la rete telegrafica nazionale e con i circuiti internazionali che ad essa fanno capo, per effettuare il rapido movimento del traffico.

Sistemi stampanti. - La tendenza attuale è verso l'applicazione totale delle canalizzazioni multiple e dei sistemi stampanti, lasciando il "Morse" che fino a pochi anni fa dominava sovrano, per i circuiti a limitato traffico e per i casi di emergenza. Ne consegue una notevole evidente semplificazione dei servizî e un sensibile risparmio di tempo perché viene eliminata la traduzione manuale dei segnali telegrafici. Tra i molti sistemi esistenti, i due principali sistemi stampanti sono: quello più recente, che usa un codice a 7 unità a prova di errore, e quello antico che usa il codice a 5 unità. Il vantaggio del primo consiste principalmente nella segnalazione degli errori provocati da difetti del circuito: in tale evenienza, in luogo del carattere errato - cioè non corrispondente a quello trasmesso - la telescrivente di ricezione imprime un segno speciale, mentre viene richiamata l'attenzione dell'operatore per mezzo di segnalazione ottica e acustica. In alcuni sistemi perfezionatissimi la segnalazione dell'errore è seguita dall'arresto automatico della trasmissione e dalla ripetizione, sempre automatica, dei caratteri errati. La formazione dei segnali di manipolazione che comandano i trasmettitori è fatta per mezzo di dispositivi elettromeccanici azionati da zona perforata. Alla ricezione, in generale, il dispaccio oltre che essere registrato a stampa, è riperforato automaticamente su apposita zona, che risulta essere identica a quella originariamente trasmessa. Con questo sistema è facilitata l'eventuale ritrasmissione del dispaccio su un altro circuito senza dover ricorrere a operazioni manuali di traduzione e trasmissione che richiedono maggior personale, introducono ritardi e possono essere causa di errori. Poiché la maggior parte delle reti telegrafiche del mondo è esercitata con telescriventi a 5 unità, anche nei grandi centri radio si preferisce generalmente questo sistema rinunciando all'incontestabile pregio dell'altro.

Sistemi multiplex. - L'applicazione delle apparecchiature stampanti è integrata e perfezionata dai sistemi multiplex i quali permettono di utilizzare un medesimo radiocircuito per la trasmissione simultanea di più dispacci (v. anche telecomunicazioni, in questa App.). Si tratta di sistemi multiplex a divisione del tempo in cui l'organo principale è un distributore rotante simile a quelli impiegati in telegrafia. La velocità dei due distributori appartenenti alle stazioni corrispondenti è controllata da dispositivi elettronici e il loro perfetto sincronismo è assicurato mediante speciali accorgimenti. Con il sistema R.C.A., ad esempio, si ha a disposizione un massimo di 8 canali duplex: su ognuno di essi la velocità di trasmissione è di 43 baud (circa 60 parole al minuto). Questi sistemi sono predisposti per offrire la più grande flessibilità di esercizio: i varî canali possono esser fatti terminare tutti al medesimo ufficio centrale, o da questo possono essere estesi direttamente, mediante collegamenti supplementari, ad uffici di altre città. Un sistema multiplex recentissimo, di cui si prevede una larga diffusione nei radiocircuiti a fortissimo traffico, permette di attuare fino a 72 canali a stampa alla velocità di 60 parole al minuto, occupando una larghezza di banda di soli 6 kHz. Questo importante risultato è ottenuto modulando in ampiezza con differenti frequenze acustiche (subcanali) un trasmettitore a banda laterale unica, di cui si utilizzano separatamente entrambe le bande: ciascun subcanale è manipolato a spostamento di frequenza ed è multiplato, a divisione del tempo, mediante un distributore meccanico.

La manipolazione a spostamento di frequenza. - Con gli usuali metodi di manipolazione, che potremo chiamare "a variazione di ampiezza", l'emissione avviene solamente in corrispondenza del segnale elementare (punto e linea del codice Morse, impulso del codice a 5 unità, ecc.) mentre nell'intervallo tra un segno e l'altro essa è soppressa totalmente (fig. 3 a). Nel sistema a "spostamento di frequenza" l'emissione non è mai soppressa, ma la sua frequenza viene spostata di una certa quantità (per esempio in aumento) in corrispondenza del segno, e di una uguale quantità, nel senso opposto, in corrispondenza dell'intervallo di riposo tra un segno e l'altro (fig. 3 b). Per la storia, la manipolazione a spostamento di frequenza risale al tempo degli antichi trasmettitori ad arco Poulsen, così largamente utilizzati in passato anche per potenze rilevantissime. Essi dovevano essere manipolati con questo sistema, senza peraltro saperne sfruttare i vantaggi in ricezione, perché non era possibile interrompere l'emissione senza spegnere l'arco.

Il beneficio ottenibile dalla manipolazione a spostamento di frequenza, è sintetizzato nel guadagno medio, alla ricezione, di 10 decibel realizzato dal nuovo sistema rispetto al vecchio, a parità di potenza. In altre parole, per ottenere lo stesso grado di efficienza, misurato in percentuale di errori ricevuti, occorre con il vecchio sistema una potenza circa 10 volte maggiore di quella necessaria con il nuovo.

Per attuare la manipolazione a spostamento di frequenza, lo stadio pilota del trasmettitore viene sostituito da un dispositivo il cui schema di principio è rappresentato dalla fig. 4. Tutte le parti a valle di esso non subiscono alcun cambiamento. Il nuovo stadio pilota è costituito da un primo oscillatore stabilizzato (per esempio a cristallo), da un secondo oscillatore (generalmente su 200 kHz) la cui frequenza è resa variabile con un tubo di reattanza, e infine da un modulatore bilanciato seguìto da un filtro di banda. Le tensioni generate dai due oscillatori sono applicate, l'una in fase e l'altra in controfase, alle griglie del modulatore per ricavarne due battimenti di cui uno sarà soppresso dal filtro e l'altro sarà utilizzato per il comando degli stadî successivi. Naturalmente la frequenza del primo oscillatore è scelta in modo che il battimento utile sia un sottomultiplo della frequenza di emissione. Il segnale di manipolazione telegrafica proveniente dall'ufficio centrale, viene applicato alla griglia del tubo di reattanza, per cui la frequenza dell'oscillatore a 200 kHz, e in conseguenza quella di emissione, subisce lo spostamento desiderato. La escursione totale tra la frequenza di lavoro e quella di riposo non supera di solito qualche centinaio di Hz.

Alla ricezione la trasformazione delle variazioni di frequenza in segnali atti ad azionare la macchina telegrafica, vien fatta per mezzo di un discriminatore di frequenza preceduto da un limitatore di ampiezza, come si pratica nei ricevitori telefonici a modulazione di frequenza, e seguìto da un rettificatore differenziale, che fornisce il segnale in corrente continua. Il ricevitore è, nel caso delle onde corte, una supereterodina; a seconda dei costruttori, la discriminazione è effettuata o sull'uscita a frequenza intermedia o su un segnale a bassa frequenza ottenuto dalla prima con l'ausilio di una eterodina. In entrambi i casi si richiede elevata stabilità e precisione nelle frequenze generate dai varî oscillatori che entrano a far parte dell'apparecchio. Alcuni costruttori impiegano oscillatori a quarzo anche per la radiofrequenza e in tal caso il ricevitore deve essere corredato dei cristalli occorrenti per ricevere le diverse emissioni prestabilite. Anche nel caso della manipolazione a spostamento di frequenza l'effetto dell'evanescenza è combattuto per mezzo della ricezione per diversità spaziale cui si sovrappone la diversità per frequenza. Occorrono però speciali accorgimenti nel caso in cui si devono raggiungere altissime velocità di manipolazione, in conseguenza delle sensibili differenze che possono rilevarsi tra i tempi di propagazione delle due frequenze emesse, in particolari condizioni ionosferiche.

La fig. 5 mostra schematicamente un complesso ricevente per emissioni a spostamento di frequenza, a doppia diversità spaziale (R. C. A.). Ciascuno dei due ricevitori è una doppia supereterodina; i dispositivi di limitazione, discriminazione e rettificazione sono collegati alle rispettive uscite a frequenza intermedia (50 kHz). A differenza di quanto è praticato nei normali apparecchi, l'effetto di ricezione per diversità viene sfruttato per mezzo di un circuito, avente caratteristiche di tempo estremamente rapide, che "sceglie" il segnale più forte, sia che appartenga alla frequenza di lavoro sia a quella di riposo. A tal fine i segnali di uscita delle medie frequenze vengono utilizzati anche per comandare le griglie di due tubi "selettori" che eseguono la commutazione anzidetta. La scelta avviene non appena la differenza di livello tra i due segnali raggiunge 3 db; la commutazione avviene in circa 40 microsecondi mentre la "decisione" ad eseguirla richiede circa 150 microsecondi. In caso di "dubbio", quando cioè la differenza tra i due segnali non raggiunge 3 db, non si dà luogo ad alcuna commutazione e rimane aperta la via che lo era inizialmente. Il segnale utile viene depurato delle eventuali componenti alternative mediante un filtro passabasso e dopo aver attraversato un correttore di forma è pronto per essere utilizzato. Un moderno circuito radiotelegrafico offre oggi le stesse garanzie di sicurezza che i lunghi circuiti metallici, con un grado di precisione e celerità elevatissimo.

Organizzazione del servizio radiotelefonico. - L'organizzazione tecnica del servizio radiotelefonico è analoga a quella descritta per il servizio radiotelegrafico. Nella maggior parte dei casi le stesse stazioni trasmittente e ricevente sono adibite ad entrambe le funzioni. Nell'ufficio centrale trovansi i "terminali di controllo" relativi ai varî circuiti. Essi sono complessi dispositivi che hanno il compito di tasformare i circuiti "a 4 fili" costituenti i ponti radio, in circuiti "a 2 fili" atti ad essere inseriti nella rete telefonica pubblica (fig. 6).

La trasformazione in sé stessa è attuata mediante i trasformatori di equilibrio o differenziali, ben noti nella tecnica telefonica (v. XXXIII, p. 415) ed è completata da dispositivi, chiamati soppressori di reazione (vodas: voice operated device antisinging) associati ad amplificatori a livello di uscita costante (vogad; v. amplificatore, in questa seconda App., I, p. 173). La loro presenza è necessaria per la seguente ragione: in conseguenza dell'impossibilità pratica di equilibrare perfettamente la linea artificiale connessa al trasformatore differenziale, e a causa della variabilità con la quale si presenta l'intensità della voce rispetto al rumore di fondo, sia nel tragitto terrestre sia in quello radio, si verifica inevitabilmente il rigurgito verso la via di trasmissione di una frazione più o meno grande della corrente di ricezione; al terminale opposto avviene la stessa cosa, e allora, senza l'intervento dei dispositivi anzidetti, il circuito si "innescherebbe" producendo un sibilo che impedirebbe la conversazione.

In forma sommaria la fig. 7 mostra lo schema di principio di un moderno terminale di controllo (Western Electric). ll suo funzionamento è il seguente: in condizione di riposo tutti i relais A, B, C, D, E sono diseccitati e pertanto è aperta la via di ricezione e bloccata quella di trasmissione: quando l'abbonato lontano parla, la sua voce provoca l'eccitazione del relais A; l'apertura del relativo contatto conferma il blocco sulla via di trasmissione essendo impedita la eccitazione dei relais D, E. Quando parla l'abbonato lontano e l'altro tace, la sua voce, provocando l'attivazione dei relais B, C, D, E, apre la via di trasmissione e chiude quella di ricezione.

Tutti i relais sono comandati da circuiti, contenenti tubi elettronici, con caratteristiche di tempo a frequenza sillabica, di guisa che viene evitata l'intempestiva apertura o chiusura di una via durante i brevissimi intervalli di tempo intercorrenti tra le sillabe di una medesima parola. Poiché l'energia sonora contenuta nelle diverse sillabe è notevolmente variabile dall'una all'altra, può accadere che sillabe deboli all'inizio di una parola non abbiano l'energia sufficiente per aprire istantaneamente la via; ne risulterebbe un fastidioso smozzicamento della parola ricevuta, se speciali amplificatori a guadagno istantaneo variabile non fornissero ai circuiti di comando dei relais di blocco e sblocco, con la prontezza richiesta, la tensione necessaria al loro funzionamento.

Parte essenziale di un'apparecchiatura terminale radiotelefonica è il dispositivo di segretezza che ha l'ufficio di rendere la voce trasmessa incomprensibile a un intercettatore. Un moderno sistema è basato sul principio seguente: la banda fonica, limitata all'ampiezza da 250 a 3000 Hz, viene elettricamente suddivisa in cinque sottobande aventi ciassuna l'ampiezza di 550 Hz. La successione naturale in cui esse si susseguono, viene quindi alterata secondo un nuovo ordine prestabilito; questo mescolamento può essere fisso, ovvero può essere fatto variare ritmicamente per mezzo di un commutatore rotante sincronizzato con quello della stazione corrispondente, ove la banda fonica subisce il procedimento inverso di ricostruzione e viene resa intelligibile. Dato il numero delle permutazioni che si possono fare sulla posizione delle 5 sottobande, e quello delle combinazioni ottenibili per mezzo del commutatore rotante, è in pratica impossibile trovare la chiave per la ricombinazione delle sottobande e la ricostruzione della parola.

Il sistema di radiotelefonia a banda laterale unica. - Fino a pochi anni fa, il servizio radiotelefonico transoceanico era effettuato quasi totalmente con il noto sistema di trasmissione dell'onda portante e di entrambe le bande di modulazione, sebbene fossero sufficientemente perfezionati gli apparecchi che grandi società costruttrici, europee e americane, avevano in esperimento fin dagli anni che precedettero la seconda Guerra mondiale. Il principio della soppressione dell'onda portante e dell'emissione di una sola banda trovò la sua prima applicazione industriale nel 1926, nel collegamento telefonico tra Gran Bretagna e Stati Uniti (il primo che ha unito l'Europa con l'America), sull'onda di circa 5000 metri. Sulle onde corte, in conseguenza delle difficoltà tecniche riguardanti prevalentemente la stabilità delle frequenze e le caratteristiche dei filtri, solo da qualche anno impianti del genere sono entrati diffusamente nella pratica industriale. I grandi vantaggi del sistema risultano evidenti dal confronto con quello normale a onda portante e doppia banda, in base al criterio del rapporto segnale/rumore, alla ricezione, a parità di potenza trasmessa.

Si sa che una oscillazione a radiofrequenza modulata in ampiezza può essere considerata come somma di tre componenti: l'onda portante e le due bande laterali; se si osserva che alla ricezione una sola di queste è sufficiente per la riproduzione del segnale modulante, che è integralmente contenuto in essa, appare chiaro come non sia necessario irradiare né l'altra banda né l'onda portante le quali potranno essere soppresse negli stadî che precedono gli amplificatori di potenza. Questo è possibile purché si sappia eseguire, in ricezione, la demodulazione con l'aiuto di una oscillazione generata localmente, di frequenza esattamente uguale a quella dell'onda portante soppressa, e di ampiezza opportuna.

Dal punto di vista energetico, nel sistema con onda portante e doppia banda, la potenza che lo stadio finale è capace di fornire all'antenna si suddivide tra l'onda portante e le due bande laterali: alla ricezione viene utilizzata per la riproduzione della parola solamente quella contenuta in queste, mentre quella relativa all'onda portante non ha alcuna funzione agli effetti della riproduzione stessa. Supponiamo ora di utilizzare il medesimo stadio con il sistema a banda laterale unica e onda portante soppressa; l'intera potenza che esso è capace di erogare è ora conferita all'unica banda di modulazione ed è tutta utilizzata nella ricezione. Eseguiti i calcoli sulla base delle potenze massime instantanee e nell'ipotesi di modulazione al 100%, il rapporto di utilizzazione risulta essere pari a 4; ad esso corrisponde il guadagno di 6 db. Alla ricezione, con il sistema a banda laterale unica, è sufficiente che i filtri consentano il passaggio di una sola banda, mentre sarebbe altrimenti necessario il passaggio di entrambe. Poiché il rumore di fondo che presenta un ricevitore alla sua uscita è proporzionale alla radice quadrata dell'ampiezza della banda passante, ne deriva un ulteriore guadagno di 3 db, per cui quello totale del sistema è di 9 db. Questo, tradotto in termini di potenza, vuol dire che un trasmettitore - ad esempio da un kilowatt - a banda laterale unica, consente di ottenere in ricezione lo stesso rapporto segnale/rumore che si otterrebbe impiegando un trasmettitore con onda portante e doppia banda da circa 8 kW. Con il sistema a banda laterale unica si realizzano altri vantaggi come, ad esempio, minore ingombro nell'etere in quanto si trasmette una sola banda, possibilità di utilizzare l'impianto per l'attuazione contemporanea di un secondo canale appoggiato sulla seconda banda, miglioramento - infine - della qualità della riproduzione per quanto riguarda gli effetti del fading selettivo.

Nella pratica l'onda portante non viene completamente soppressa, ma se ne effettua l'irradiazione con potenza ridottissima. Ciò allo scopo di poter effettuare il controllo automatico della sintonia e dell'amplificazione. Si descrive qui sommariamente un'apparecchiatura (Western Electric) per l'emissione contemporanea di due canali. Le due bande foniche originarie, che distingueremo con le lettere A e B, vengono in primo luogo ridotte da appositi filtri nei limiti da 250 a 3000 Hz, passano quindi attraverso i dispositivi di segretezza che, pur trasponendo in vario modo le frequenze vocali, mantengono tuttavia l'insieme di esse nella medesima banda. Da questo punto il canale A procede direttamente verso il trasmettitore, mentre il canale B lo raggiunge dopo essere stato spostato sulla banda 2250-5000 Hz per mezzo di un modulatore bilanciato e con l'ausilio della frequenza di 5250 Hz. Questo spostamento ha lo scopo di ridurre la modulazione incrociata tra i due canali.

Nei successivi stadî di modulazione si effettua, per ciascun canale separatamente, la soppressione di una delle due bande e dell'onda portante, mediante modulatori bilanciati. Poiché il trasmettitore deve generare frequenze dell'ordine di molti megahertz, nella gamma delle onde corte, questa operazione non può essere evidentemente eseguita sulla frequenza di emissione; la si attua perciò su una portante molto più bassa, per la quale i necessarî filtri sono praticamente costruibili, e si raggiunge la frequenza finale non già per moltiplicazioni successive, che altererebbero la banda fonica, bensì per successive modulazioni.

Nel trasmettitore che si descrive sommariamente (fig. 8) la modulazione iniziale avviene sulla frequenza portante di 125 kHz che è applicata ai due modulatori bilanciati pertinenti ai canali A e B. Questa oscillazione proviene da un multivibratore eccitato da un generatore ad alta stabilità, che produce la frequenza di 625 kHz. Dalla combinazione della banda di frequenze (250-3000) relativa al canale A, con la frequenza 125 kHz, si ricava per mezzo di un filtro a cristalli la banda di battimento superiore (125.250-128.000 Hz). In modo analogo la banda del canale B (2250-5000 Hz) viene trasformata nella banda 120.000-122.750 Hz. Con queste operazioni sono state eliminate in ciascuno dei due canali, l'onda portante a 125 kHz e una banda laterale. Questo è stato possibile in quanto la frequenza di 125 kHz è ragionevolmente bassa e i filtri possono essere agevolmente costruiti con le rigorose caratteristiche richieste.

Le due bande utili devono ora essere trasportate sulla frequenza di lavoro: inoltre deve essere reintrodotta tra esse la frequenza portante, dosandone opportunamente l'ampiezza. La prima operazione viene eseguita attraverso due ulteriori gradi successivi: le uscite dei due filtri A e B sono applicate in parallelo al secondo modulatore bilanciato in cui è introdotta anche un'oscillazione avente la frequenza di 2500 kHz ottenuta mediante moltiplicazione dall'oscillatore a 625 kHz. Vengono in tal modo a prodursi due nuove bande di cui l'inferiore è soppressa dal filtro che segue il modulatore; quella superiore che ha l'ampiezza da 2620 a 2628 kHz, contiene entrambi i canali e l'onda portante. La reintroduzione di essa è fatta in questo secondo modulatore, immettendovi anche l'oscillazione a frequenza 125 kHz con ampiezza opportunamente attenuata. Il battimento superiore (2625 kHz), ottenuto dalla sua combinazione con la frequenza 2500 kHz, costituisce il punto di partenza della nuova portante ridotta. Nella fase finale del processo di moltiplicazione, le frequenze ottenute finora - che chiameremo intermedie - vengono trasformate nella frequenza di emissione; l'operazione è effettuata mediante un comune circuito convertitore simile a quelli impiegati nei ricevitori a supereterodina; al tubo mescolatore sono applicate le oscillazioni contenute nella banda 2620-2628 kHz, definita precedentemente, nonché la oscillazione a radiofrequenza ad alta stabilità prodotta da un generatore controllato a cristallo. Per fissare le idee, se la frequenza dell'onda portante deve essere 20.000 kHz, quella controllata dal cristallo dovrà essere 17.375 kHz; essa, componendosi con i 2625 kHz, fornisce i 20.000 kHz desiderati. Le frequenze di canale sono parimenti trasferite sulle bande: 19.995-19.997,75 kHz per il canale A e 20.000,25-20.003 kHz per il canale B. I battimenti inferiori e la frequenza 17.375 kHz vengono eliminati dai circuiti oscillatorî appartenenti agli stadî che seguono il terzo modulatore. Lo spettro di frequenze occupato da entrambi i canali ha l'ampiezza di 8 kHz, poco più di quanto occorrerebbe con il sistema a doppia banda per un solo canale.

La potenza alla fine delle operazioni descritte è dell'ordine dei decimi di Watt, poiché esse avvengono in circuiti contenenti tubi di tipo ricevente. Per raggiungere la potenza di emissione vi sono tre stadî di potenza con pentodi. Lo stadio finale, da due kilowatt, contiene due triodi in controfase raffreddati con ventilazione forzata.

Alla ricezione il processo di demodulazione avviene per tre gradi successivi, con modalità simili a quelle usate in trasmissione, allo scopo di raggiungere i requisiti di selettività necessarî per la separazione delle due bande. La costituzione del ricevitore, nelle sue linee generali, è mostrata della figura 9. Le tensioni a radiofrequenza provenienti dalla antenna sono amplificate da un solo stadio e quindi addotte al primo convertitore di frequenza ove, con l'ausilio di un'oscillazione generata localmente, vengono trasferite sulla banda 2892-2908 kHz. La stabilità e la precisione di questo oscillatore sono essenziali per il funzionamento di tutto il sistema; la frequenza di esso viene controllata automaticamente per mezzo di un ingegnoso e complesso dispositivo elettromeccanico che ne asservisce il valore a quello della frequenza dell'onda portante ridotta, emessa dal trasmettitore. Questo dispositivo è indubbiamente il punto più importante e più delicato dell'apparato. Dalla sua perfetta realizzazione è derivata in gran parte la possibilità di utilizzare industrialmente il principio dell'emissione a banda laterale unica sulle onde corte.

La banda di frequenze anzidetta (2892-2908 kHz) ottenuta dalla prima conversione, viene introdotta, previo filtraggio seguìto da amplificazione, nel secondo demodulatore. La frequenza del secondo oscillatore di battimento che agisce su questo è di 3000 kHz ed è controllata da un cristallo. Mediante filtri a cristalli vengono separate le due bande relative ai due canali, che assumono le posizioni: 94,0-99,9 kHz per il canale A e 100,1106,0 kHz per il canale B. Con un terzo filtro a cristalli, avente l'ampiezza di banda di soli 40 Hz viene separata l'oscillazione relativa all'onda portante la cui frequenza ha assunto il valore di 100 kHz.

Dopo le necessarie amplificazioni, l'insieme delle oscillazioni appartenente a ciascun canale viene introdotto nel terzo ed ultimo demodulatore in cui agisce anche una frequenza di 100 kHz, di opportuna ampiezza, generata localmente e controllata da un circuito a quarzo in termostato. Ne scaturiscono le due bande foniche originarie che vengono ulteriormente amplificate e filtrate, e quindi convogliate per fili al terminale di controllo.

L'onda portante, che è stata convertita alla frequenza 100 kHz, viene utilizzata, come si è detto, per due funzioni distinte: confrontata con la frequenza 100 kHz generata localmente, costituisce l'elemento di partenza per il controllo automatico della sintonia del primo oscillatore; esegue, dopo rettificazione, il controllo automatico dell'amplificazione.

Comunicazioni radiomarittime. - Accordi internazionali e leggi nazionali impongono l'applicazione degli apparecchi radio a bordo delle navi che superano un determinato tonnellaggio. Inoltre, la frequenza 500 kHz (lunghezza d'onda 600 metri) è riservata alle chiamate di soccorso. Poiché l'ascolto permanente su questa frequenza è in taluni casi obbligatorio, sono stati ideati speciali dispositivi che rivelano automaticamente i segnali di pericolo quando essi siano trasmessi con determinate modalità. Date le limitate possibilità, anche per le grandi navi, d'installare antenne efficienti, si usa tuttora generalmente il codice Morse con ricezione a udito. La trasmissione automatica e la ricezione con ondulatore si effettuano tuttavia spesso nei grandi piroscafi per passeggeri, in conseguenza del notevole volume di traffico che si riscontra di solito durante i lunghi viaggi. Sulle grandi linee di navigazione è normalmente effettuato anche il servizio telefonico per uso dei viaggiatori.

I centri radiomarittimi. - Mediante le onde corte, è attualmente possibile a una nave comunicare in qualsiasi momento con la propria base, qualunque sia la distanza che la separi da essa. Dai grandi centri radiomarittimi viene mantenuto il contatto con più navi contemporaneamente tanto per le comunicazioni telegrafiche, quanto per quelle telefoniche. In essi, a differenza di quanto avviene per le comunicazioni tra punti fissi, la stazione ricevente e l'ufficio centrale formano un unico nucleo che prende il nome di stazione di controllo, mentre la trasmittente, che da esso viene comandata, è posta a distanza di alcuni chilometri per evitare disturbi alle ricezioni. Il marconista dalla stazione di controllo stabilisce il contatto radiotelegrafico con la nave eseguendo alternativamente le operazioni di trasmissione e ricezione. Per il servizio telefonico le cose si svolgono con mezzi e sistemi simili a quelli descritti per le comunicazioni tra punti fissi. I trasmettitori a terra sono generalmente di potenza maggiore per compensare le difficoltà di ricezione a bordo. Le antenne trasmittenti e riceventi dei centri radiomarittimi sono di tipo direttivo, orientate per le rotte normali. La stazione di controllo è collegata per mezzo di linee telegrafiche e telefoniche alle rispettive reti nazionali.

Comunicazioni radioaeronautiche. - Dato che i viaggi aerei o sono brevi o, se lunghi, sono a tappe, non si sente la necessità di un servizio di radiocomunicazioni per uso dei passeggeri durante il volo. È invece di eccezionale importanza il servizio di assistenza al volo, dal quale dipende la sicurezza della navigazione. L'organizzazione dei centri radioaeronautici, per le comunicazioni a grande distanza, è simile a quella vista per i centri radiomarittimi. Le stazioni di controllo sorgono di solito presso i grandi aeroporti (v. anche navigazione; radioaiuti, in questa App.).

Servizi di radiocomunicazione in Italia. - Alcuni servizî di radiocomunicazioni sono gestiti direttamente dallo stato, altri sono affidati, totalmente o in parte, a concessionarî. Le radiocomunicazioni tra punti fissi, a grande distanza, sono esercitate dalla Italcable mediante il Centro radio di Roma, la stazione trasmittente di Torrenova e le stazioni riceventi di Malnome e Acilia (collegamenti radiotelegrafici con: Argentina, Brasile, Bulgaria, Cecoslovacchia, Cina, Danimarca, Egitto, Gran Bretagna, Filippine, Libano, Messico, Norvegia, Olanda, Perù, Polonia, Romania, Russia, Stati Uniti, Svezia, Turchia, Ungheria; collegamenti radiotelefonici con: Argentina, Brasile, Egitto, Stati Uniti; servizio radiofoto con: Argentina, Stati Uniti, Svezia). Le comunicazioni radiomarittime, telegrafiche e telefoniche, sono svolte per le stazioni a terra dal Ministero delle poste e telecomunicazioni, e per quelle a bordo dalla società italiana radiomarittima e dalla Telemar. Le radiocomunicazioni aeronautiche sono svolte, per le stazioni a terra dal Ministero dell'aeronautica, per quelle a bordo dalle singole società di navigazione aerea. La radiodiffusione è espletata dalla RAI (v. radiodiffusione, in questaApp.).

I servizî internazionali di stampa e il lancio di bollettini circolari di stampa sono espletati dalla società Radio Stampa.

Radiocollegamenti a fascio.

Sono solitamente così denominati i radiocollegamenti tra punti fissi effettuati mediante antenne spiccatamente direttive, e nei quali la radiazione dell'energia elettromagnetica resta pertanto concentrata in un settore limitato dello spazio intorno alla congiungente dei due punti collegati. Rispetto ai collegamenti non direttivi, o moderatamente direttivi, essi hanno il vantaggio di consentire una ricezione di buona qualità (in particolare esente da disturbi) con una minore potenza in trasmissione, e di dar luogo a minori interferenze. (L'antenna direttiva è adoperata, sia in trasmissione, sia in ricezione). Poiché il grado di direttività di un'antenna dipende essenzialmente dal rapporto tra la sua estensione lineare e la lunghezza d'onda, ed è crescente con il rapporto stesso, risulta evidentemente più facile ed economico attuare alti gradi di direttività con le onde più corte (frequenze più alte); l'introduzione dei radiocollegamenti a fascio va pertanto considerata una conseguenza dello sviluppo della tecnica delle frequenze molto alte e dell'impiego di queste nelle radiocomunicazioni. È ben nota, in questo campo, l'opera di pioniere svolta dal Marconi e dai suoi collaboratori (quali ad esempio il Franklin), tra le due guerre mondiali.

"Radiocollegamenti a fascio" sono oggi, nella quasi totalità, i radiocollegamenti con onde corte a grandi distanze, quali i collegamenti tra i continenti. Particolarmente facilitato risulta il raggiungimento di elevate direttività nelle antenne, nel caso di onde di lunghezza assai corta, quali le "onde ultracorte" e le "microonde" (nella pratica onde da qualche metro a qualche cetimetro), ciò che è facilmente compreso se si considera ad esempio che con onda di 30 cm. (frequenza di 1000 milioni di cicli/sec.), per nulla la più corta tra quelle oggi adoperate, un'antenna direttiva a specchio parabolico del diametro di 3 metri (rapporto 10 fra diametro e lunghezza d'onda) concentra l'energia entro un cono di apertura minore di 8°. Il guadagno in "potenza" ottenuto nella direzione privilegiata in confronto con il caso di un'antenna semplice del tipo a dipolo hertziano, risulta corrispondentemente di oltre 200 volte (da 20 a 25 decibel), e il guadagno complessivo che ne consegue nei riguardi del rapporto tra segnale e disturbo nella ricezione, quando l'antenna direttiva sia adoperata anche in questa ultima, è quindi di oltre (200)² = 40.000 volte (45-50 db). Benché non costituiscano che un caso particolare di radiocollegamenti a fascio, quelli attuati con onde ultracorte e microonde meritano, per varie ragioni, un'esposizione particolarmente diffusa; essi appaiono oggi capaci di fornire risultati di altissima qualità nella trasmissione di segnali anche complessi, e sempre più suscettibili di vastissima applicazione anche in un campo sinora ritenuto di pressoché esclusivo dominio dei collegamenti su filo. Radiocollegamenti del genere si prestano bene alla trasmissione sulla stessa lunghezza d'onda anche di più di una comunicazione; nel caso più frequente della telefonia, decine ed anche centinaia di distinti canali (cioè distinte comunicazioni) sono oggi in tal modo raggiungibili (v. telecomunicazioni, in questa App.).

Sotto questo ed altri riguardi il radiocollegamento a fascio ad onde cortissime si rivela paragonabile al "cavo coassiale" rappresentante la espressione più moderna della tecnica dei collegamenti su filo. È proprio in considerazione di ciò che taluno ha adoperato per i radiocollegamenti di tale genere, la parola, certo suggestiva, sebbene fisicamente poco accettabile, di "cavi hertziani" (la parola "ponti radio" è frequentemente usata in Italia con significato analogo; essa peraltro può essere applicata più in generale a tutti i radiocollegamenti tra punti fissi, indipendentemente dalla direttività e dal valore della lunghezza d'onda).

Data l'inattitudine, non assoluta, ma oltremodo accentuata delle onde cortissime, a superare gli ostacoli, in particolare quello rappresentato dalla curvatura terrestre, è necessario ricorrere al sistema dei relais, analogo a quello della vecchia telegrafia ottica: un percorso troppo lungo viene suddiviso in tanti tratti parziali, ciascuno soddisfacente alla condizione di visibilità; al termine di ciascun tratto l'onda captata dall'antenna ricevente viene ritrasmessa, dopo amplificazione, a mezzo di una nuova antenna, lungo il tratto successivo, e così via; le varie ripetizioni si svolgono in maniera istantanea ed automatica.

Anche a questi riguardi, il collegamento radio appare analogo a quello col cavo coassiale, che a causa dell'attenuazione, particolarmente notevole date le alte frequenze in gioco, necessita esso pure ripetute amplificazioni distribuite lungo il percorso; si trova anzi che, nel caso del cavo, gli organi ripetitori devono essere posti ad assai più breve distanza e risultano quindi assai più numerosi che nel caso radio. Evidentemente il sistema dei relais può ricevere pratiche attuazioni solamente quando il percorso si svolga su terraferma od altrimenti sia possibile installare stazioni intermedie su isole o simili. (L'uso di aeroplani, già preconizzato e sperimentato nel campo televisivo, appare ancora prematuro). Nel caso di terra pianeggiante (cioè perfettamente sferica), la massima lunghezza del tratto parziale (massima distanza di visibilità), è una assai semplice funzione delle sopraelevazioni delle due antenne sul suolo. Si ha:

dove d è la distanza in km., h₁ e h₂ le altezze sul suolo delle due antenne in metri e k un coefficiente che tiene conto della rifrazione atmosferica, al quale in media si può conferire il valore di 1,15. La richiesta sopraelevazione può essere in tutti i casi ottenuta a mezzo di torri; benché la tecnica consenta di raggiungere per esse altezze anche assai grandi, tuttavia non risulta in genere economico sorpassare i 50-60 metri, cui corrispondono distanze dell'ordine di 50 km. (In effetto si richiede che la condizione di visibilità risulti attuata con un certo margine; tanto maggiore quanto più lunga è l'onda). Distanze anche assai più considerevoli possono essere economicamente raggiunte nel caso in cui la natura del suolo consenta di installare le stazioni corrispondenti su alture, colline o montagne, senza importanti ostacoli interposti; favorevoli situazioni del genere si verificano assai frequentemente in Italia. La tecnica degli apparati ad onde ultracorte e microonde, è oggi così progredita da consentire collegamenti con l'uso anche, ad esempio, di decine di stazioni relais (fig. 10). Più limitato è tuttavia il numero dei relais nei collegamenti attuati sino ad oggi.

Contro la possibilità di interruzioni al collegamento, dovute a guasti negli apparati o ad interruzioni nell'alimentazione, indubbiamente tanto maggiore quanto maggiore è il numero dei relais, ci si premunisce mediante la predisposizione di apparati di riserva, entranti automaticamente e istantaneamente in funzione nel caso di guasti, ed analogamente con l'installazione di impianti locali ausiliarî di energia. La elevata qualità dei risultati forniti dai radiocollegamenti a fascio in relazione ai disturbi di vario genere, è anzitutto una conseguenza dell'alto potere direttivo delle antenne, che consente di ottenere alla ricezione un segnale molto intenso anche con l'uso in trasmissione di potenze moderate (ad esempio qualche Watt). Si deve aggiungere anche che la propagazione delle onde cortissime, essenzialmente atmosferica, resta, almeno in gran parte, sottratta ad effetti di assorbimento da parte del suolo, e che alle onde medesime i disturbi di origine atmosferica sono praticamente assenti.

Benché in genere assai più regolare della propagazione ionosferica delle onde corte, la propagazione atmosferica delle onde ultracorte e microonde, è tuttavia essa pure soggetta a fluttuazioni anche importanti, dovute a variazioni nell'indice di rifrazione atmosferica, all'effetto di superfici di discontinuità della costante dielettrica della ionosfera stessa, suscettibili di dar luogo a riflessioni delle onde stesse od altro. Contrariamente a quanto può sembrare, è tuttavia assai facile ottenere che tali fluttuazioni non si traducano in alcun modo in fluttuazioni di livello del segnale ricevuto, purché, ben inteso, anche nelle condizioni di propagazione peggiore, il rapporto del segnale al disturbo in ricezione dopo il singolo tratto resti sempre sufficientemente elevato (la potenza dei trasmettitori va pertanto prevista in corrispondenza di tali condizioni di propagazione).

Il risultato di una costanza di livello del segnale, nonostante le fluttuazioni della propagazione (e altresì le variazioni delle caratteristiche di funzionamento degli apparati), può ognora essere ottenuto a mezzo di dispositivi di controllo automatico dello stesso genere di quelli usati nella trasmissione su filo (ad esempio cavo coassiale), anch'essa soggetta a varie importanti cause di variazione; sotto varî aspetti i dispositivi stessi sono paragonabili a quelli impiegati nei normali ricevitori radiofonici, ma ovviamente più perfetti.

Nel collegamento radio, più semplicemente ancora, il risultato della voluta stabilizzazione è solitamente ottenuto senza l'uso di alcun particolare dispositivo di controllo, in seguito all'adozione di speciali sistemi di modulazione, quali la modulazione in frequenza o la modulazione in ampiezza ad impulsi. Poiché nella modulazione in frequenza il segnale viene trasmesso sotto forma di variazioni della frequenza dell'onda, tali variazioni, e quindi il segnale stesso, vengono ricevute necessariamente senza alterazioni giacché la fluttuazione nella propagazione si manifesta sull'ampiezza e non sulla frequenza dell'onda; analogo risultato si ottiene con la modulazione ad impulsi, dove il segnale corrisponde alla larghezza o alla fase (non all'ampiezza) di una serie di impulsi. Tali moderni sistemi di modulazione hanno anche il pregio assai importante di sottrarre praticamente il segnale alle ripetute possibilità di distorsione che altrimenti si verificherebbero ad ogni stazione relais; col sistema di modulazione in frequenza ciò si ottiene ove, nella stazione relais, la "ripetizione" che deve dare luogo ad un'onda amplificata e di frequenza in genere diversa da quella di arrivo, venga effettuata, come possibile, senza passare attraverso rivelazione e successiva rimodulazione. Con il sistema di modulazione ad impulsi il risultato è semplicemente raggiunto evitando di effettuare, nelle stazioni relais, l'operazione di rivelazione degl'impulsi (la quale serve a tradurre il segnale sotto la sua vera forma iniziale) mentre si può senza inconvenienti, ove lo si preferisca, procedere a rivelazioni e rimodulazioni dell'onda radio. (Nel sistema di modulazione ad impulsi si ha infatti una modulazione doppia; una prima, della larghezza o fase degl'impulsi a partire dal segnale, ed una seconda, dell'ampiezza dell'onda radio a partire dagl'impulsi). Altri sistemi di modulazione, analoghi od intermedî, possono altresì essere adoperati con buoni risultati.

In aggiunta ai pregi ora esposti, i moderni sistemi di modulazione in oggetto, hanno l'importante vantaggio, in confronto ad esempio con il classico sistema di modulazione in ampiezza, di dar luogo, a parità di potenza in trasmissione o per meglio dire di ampiezza dell'onda radio in arrivo, ad un rapporto assai più elevato fra segnale e disturbo (il disturbo, che si suppone ognora convenientemente più piccolo del segnale, risulta cioè fortemente attenuato rispetto al segnale stesso). Tale risultato è associato ad un maggiore spreco di banda di frequenza, la quale risulta in genere assai più larga di quanto strettamente compete al segnale, ma ciò non preoccupa, date le larghe disponibilità di banda, offerte, almeno oggi, dalle onde cortissime.

Il risparmio di potenza in trasmissione così ottenuto, e che va aggiunto a quello conseguito con l'uso di antenne direttive, può risultare dell'ordine di un centinaio di volte ed oltre (20 e più decibel). Una caratteristica ancora più saliente, che costituisce un vantaggio spesso ancora più decisivo di quelli ora esposti, proprio del sistema di modulazione ad impulsi, è quello di una spiccata attitudine alla trasmissione simultanea di una molteplicità di segnali diversi, in particolare di più conversazioni telefoniche distinte, senza alcuna preoccupazione nei riguardi della "diafonia", cioè della sovrapposizione, sia pure ridotta, ad una data conversazione, di una conversazione estranea). V. anche telecomunicazioni, in questa App.

In più di un caso, la situazione orografica italiana risulta tale da favorire grandemente l'attuazione dei radiocollegamenti a fascio con stazioni relais, consentendo di ridurre anche notevolmente il numero dei relais stessi, installabili su alture o montagne. Da considerare in proposito che molte montagne, atte allo scopo, in seguito allo sviluppo degli sport invernali, dei servizî meteorologici ed altro, si trovano oggi già dotate di vie facili di accesso ed attrezzate soddisfacentemente. Un esempio tipico di questa situazione è costituita dal radiocollegamento sperimentale Milano-Roma, tra i più lunghi esistenti, attuato sin dal 1939 sotto la direzione di F. Vecchiacchi da una grande industria radioelettrica italiana, nel quale un percorso di 500 km. circa è coperto mediante due sole stazioni relais, situate, l'una a monte Cimone dell'Appennino tosco-emiliano, e l'altra a monte Terminilluccio del gruppo Terminillo (i profili altimetrici riportati nella fig. 11 mostrano come la visibilità sia piena in tutti i tre tratti). Ricostruito e allargato nel dopoguerra, esso funziona dal 1948 per l'arma aeronautica con un numero di sette canali telefonici. Verosimilmente lo stesso percorso si presta all'installazione avvenire di altri radio collegamenti più importanti.

In un brevissimo sguardo alla storia dello sviluppo dei collegamenti considerati si può far menzione anzitutto del collegamento attuato nel 1931 da Clavier su onde di 18 cm. attraverso la Manica tra Lympne e st. Inglevert con un canale telefonico e senza relais, di quello di Marconi fra il Vaticano e Castelgandolfo nel 1932, dei collegamenti sperimentali con stazioni relais attuati negli Stati Uniti da Hansell e Carter negli anni precedenti la seconda Guerra mondiale, ed infine il recentissimo collegamento televisivo a due canali su onde di circa 10 cm. e con sette relais attuato nel 1947 tra New York e Boston e che nel 1949 sarà prolungato sino a Chicago.

In Italia i radiocollegamenti a fascio con onde cortissime, di cui una possibile rete (tutt'altro che completa) è indicata a mo' di esempio nella fig. 12, appaiono destinati ad occupare un posto importante, insieme ai collegamenti su filo, nella rete telefonica nazionale in corso di costruzione e ampliamento, e in una futura rete televisiva.