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L'INVENZIONE

TELECOMUNICAZIONI

TRASMETTITORI
TEORIA SULLE RADIOCOMUNICAZIONI

Le radiocomunicazioni sono il frutto delle scoperte e della  cooperazione di numerosi scienziati e tecnici appartenenti a diversi paesi. Faraday, all'inizio del XIX sec., studiò le interazioni elettriche e magnetiche, non tanto come azione a distanza, quanto sotto il profilo di campi di forza prodotti da cariche elettriche e da magneti; scoprì che i campi elettrici possono essere indotti da campi magnetici variabili. Pochi anni dopo Maxwell, traducendo in forma rigorosamente matematica le idee di Faraday, fornì le basi della moderna teoria dell'elettromagnetismo, con il famoso"Trattato dell'elettricità del magnetismo" (1873). Maxwell sostenne che le onde elettromagnetiche hanno la stessa natura delle radiazioni visibili, cioè della luce, e che si propagano con la medesima velocità di 300.000 Km/s, subendo fenomeni di riflessione e rifrazione del tutto analoghi a quelli luminosi.

Le onde luminose sono molto corte, mentre le altre, più lunghe, sono quelle che oggi chiamano "radioonde".

Il termine "radio", derivato da "radiazione", fu adottato in una conferenza svoltasi a Berlino, in Germania, nel 1906, con riferimento alle comunicazioni mediante onde elettromagnetiche.

Nel 1887 le teorie di Maxwell ricevettero una conferma sperimentale dal fisico H.Hertz che riuscì a produrre e a rivedere le onde elettromagnetiche, denominate appunto onde hertziane. Con l'ausilio di un rocchetto di Runkorff e di un particolare spinterometro, Hertz realizzò il prototipo di un'oscillatore capace di irradiare un'onda elettromagnetica che poteva essere rilevata a breve distanza, ottenendo scintille tra le due punte affacciate di una spira metallica ad anello semiaperto. Hertz perfezionò notevolmente la parte sperimentale e successivamente, assieme ad Augusto Righi, riuscì a riprodurre in laboratorio , per le onde elettromagnetiche, quei fenomeni di riflessione, rifrazione e difrazione che caratterizzano la luce. Il metodo a scintillazione adottato da Hertz per rivelare e quindi per ricevere a distanza le onde elettromagnetiche, era assai poco sensibile per applicazioni di pratica utilità.

Nel 1884 Calzecchi-Onesti osservò che la conducibilità, molto scarsa della limatura di ferro, aumenta fortemente sotto l'azione di un'onda di tipo hertziano e che basta una perturbazione meccanica (un urto) per riportare la limatura nelle condizioni di scarsa conducibilità. Nel 1890 Branly sfruttò questo principio per costruire il primo tipo di rivelatore Coherer, a quei tempi indispensabile per rivelare delle onde elettromagnetiche ad una certa distanza dall'emittente. Alla scoperta del Coherer, si aggiunse la messa a punto di antenne rudimentali ad opera del russo Popov e contemporaneamente e indipendentemente dell'italiano Marconi, che perfezionò e rese veramente efficienti le antenne rice-trasmittenti.

E' del 1896 il primo esperimento di messaggio radiotelegrafico ricevuto da Popov con un ricevitore (sostanzialmente costituito da un'antenna, un Coherer e un ricevitore telegrafico Morse) posto a 250m dal trasmettitore e separato da numerosi muri. Nello stesso anno Marconi effettuava con un'apparecchiatura analoga i famosi esperimenti di Pontecchio, durante i quali trasmise segnali percepibili fino a 2400m di distanza. Gli studi ed i perfezionamenti della radio proseguirono a ritmo sostenuto, tanto che nel 1898 i trasmettitori Marconiani riuscirono a raggiungere la portata di circa 50Km. Nello stesso anno, a soli 24 anni, Marconi vendette la prima stazione radio commerciale sulle coste Irlandesi. Nel 1900 lo studioso italiano riuscì ad inserire un rudimentale circuito di sintonia sia nel trasmettitore che nel ricevitore: con questi accorgimenti tecnici le onde radio generate artificialmente riuscirono a raggiungere distanze enormi, superando i 300Km.

Nel 1901 Marconi lanciò il primo messaggio radiotelegrafico attraverso l'atlantico, da una stazione trasmittente situata in Cansvaglia. Naturalmente i successi dell'inventore italiano interessarono altri scienziati che cominciarono a studiare l'apparecchiatura contribuendo a svilupparla ulteriormente apportandovi continui miglioramenti. Uno dei grandi limiti dell'invenzione di Marconi risiedeva nel fatto che si potevano inserire solamente impulsi adatti per il Codice Morse, cosa che era inadatta per la trasmissione dei suoni.

Nel Dicembre del 1900, usando un trasmettitore a scintilla Fessenden riuscì a trasmettere un breve messaggio fonico: per la prima volta nella storia del pianeta la voce dell'uomo poteva udirsi a diversi chilometri di distanza viaggiando a cavallo di onde elettromagnetiche. Sei anni dopo ancora Fessenden realizzò quella che è considerata la prima trasmissione radiofonica della stroria: parole e musica vennero udite nel raggio di 25Km dalla trasmittente situata a Brant Rock sulla costa del Massachusetts. Nel 1915 la trasmissione radiofonica era una realtà capace di varcare i confini oceanici. Intanto, nel 1916, Marconi decise di riprendere gli studi sulle onde corte potendo utilizzare apparecchiature elettroniche meno artigianali di quelle dei suoi primi esperimenti.

Fu nel 1923 che si constatò la possibilità di impiegare le onde corte per la trasmissione a lunga distanza. In quell'anno infatti, l'americano Conrad riuscì a costruire un ripetitore per il trasferimento dei programmi emessi dalla stazione KDKA, di Pittsburgh, in Pensylvania, alla stazione KDPM situata a 160 Km didistanza, nella città di Cleveland nell'Ohio. Segnali emessi da una stazione trasmittente a onde corte di maggior potenza furono raccolti dalla BBC a Londra, cioè a 5600Km di distanza. Nel 1924 la radiocomunicazione a onde corte era ormai perfezionata al punto che Marconi potè realizzare la prima trasmissione dall'Inghilterra all'Australia. In questo periodo Appleton riuscì a spiegare perchè le radioonde seguono la curvatura della superficie terrestre. Egli scoprì l'esistenza di una fascia "ionizzata" - la ionosfera - che circonda il globo ad un altezza di 60 Km. La ionosfera si comporta come uno specchio che riflette le radioonde a distanza di varie centinaia di chilometri dal punto di emissione. Poichè anche la superficie terrestre riflette le radioonde, queste possono rimbalzare tra i due strati per migliaia di chilometri.