Domande tecniche su antenne, cavi coassiali, sistemi RF e molto altro

Le antenne panel sono compatte, robuste e offrono buona direttività, ideali per ambienti urbani. Le grid, grazie alla struttura reticolare, sono leggere e resistenti al vento, perfette per ponti radio su lunghe distanze. La scelta dipende dall’ambiente e dalla frequenza.

I cavi coassiali da 1/2″ e 7/8″ sono comunemente utilizzati in sistemi RF fino a circa 3–5 GHz. Tuttavia, la frequenza massima dipende dal tipo di dielettrico (aria, schiuma o solido), dalla qualità costruttiva e dal grado di attenuazione. I produttori forniscono schede tecniche con curve di attenuazione in funzione della frequenza.

Garantisce stabilità meccanica, resiste al vento e impedisce vibrazioni pericolose. L’uso di tiranti in acciaio o funi sintetiche come PARAFIL® è fondamentale per torri alte, soprattutto in ambienti esposti. Devono essere installati con corretta tensione e angolazione.

Le guide d’onda rigide offrono migliori prestazioni in termini di perdite minime e capacità di gestire alta potenza, ma sono poco adattabili in spazi ristretti. Le twistflex, invece, sono flessibili e ideali in installazioni complesse o temporanee, ma hanno una maggiore attenuazione. La scelta dipende dal compromesso tra prestazioni e praticità di installazione.

In inverno, l’aria più secca e fredda riduce l’attenuazione atmosferica, migliorando la copertura. Tuttavia, le rifrazioni e i gradienti termici possono causare effetti di ducting (canalizzazione) che modificano in modo imprevedibile la propagazione.

Maggiore è la lunghezza del jumper, maggiore sarà l’attenuazione del segnale, specialmente alle alte frequenze. È importante utilizzare jumper della lunghezza minima necessaria e di qualità adeguata (es. bassa perdita), soprattutto in impianti ad alta potenza o con frequenze superiori a 1 GHz. Ogni decibel perso può ridurre l’efficacia della trasmissione.

La polarizzazione (orizzontale, verticale o circolare) deve corrispondere a quella del sistema ricevente. Una polarizzazione errata causa perdite di segnale anche elevate. È importante scegliere l’antenna adatta già in fase progettuale e verificarne l’orientamento durante l’installazione con strumenti dedicati come i field meter.

Il tempo di propagazione si calcola dividendo la lunghezza del cavo per la velocità di propagazione, che dipende dal dielettrico (tipicamente 66%–88% della velocità della luce). È importante in sistemi sincronizzati o critici in fase.

L’attenuazione si calcola moltiplicando il valore di perdita per unità di lunghezza (es. dB/100m) fornito dal produttore per la lunghezza del cavo in uso. L’attenuazione aumenta con la frequenza e dipende dal tipo di cavo, dielettrico, schermatura e condizioni ambientali. È cruciale tenere conto di questi valori in fase di progettazione per non superare le soglie di perdita ammissibili.

Il SWR si misura con strumenti come il reflectometer o l’analizzatore di rete, e indica il grado di adattamento tra carico e sorgente. Un valore ideale è vicino a 1:1. Valori superiori a 2:1 segnalano riflessioni importanti e inefficienze nel sistema, che devono essere corrette intervenendo su cavi, connettori o antenne.

La corrosione si previene con l’uso di materiali nobili (rame stagnato, ottone placcato argento), nastri autoagglomeranti e mastici protettivi. Inoltre, è essenziale proteggere le connessioni esposte con cappucci o guaine termorestringenti, soprattutto in ambienti marini o industriali.

Si possono usare coperture in materiale idrorepellente (radome), sistemi di riscaldamento integrati o trattamenti antiaderenti. Il ghiaccio altera la riflessione del segnale e può deformare meccanicamente la parabola, compromettendone la precisione.

Oltre alla controventatura multipla, si usano materiali resistenti alla torsione e sistemi antivibranti. È importante considerare il peso del ghiaccio e le sollecitazioni da vento. Anche la base deve essere opportunamente dimensionata.

Si utilizzano software di simulazione radioelettrica (es. RadioMobile, HTZ Warfare) che modellano la propagazione dei segnali tenendo conto di edifici, orografia, vegetazione e frequenze. Tali simulazioni vengono poi validate con rilievi in campo (field test), effettuati con strumenti come drive test e misuratori di segnale, per verificare l’effettiva copertura.

Analizzando il suo diagramma di radiazione: più stretto è il lobo principale, maggiore è la direttività. Le antenne direttive concentrano l’energia in una direzione precisa, migliorando la copertura mirata e riducendo interferenze laterali.

È una differenza tra l’impedenza del trasmettitore, del cavo e del carico. Si misura con strumenti come analizzatori di rete o misuratori SWR. Un sistema ben adattato riduce le riflessioni e massimizza la trasmissione di potenza.

Il guadagno indica quanto un’antenna riesce a concentrare l’energia in una direzione rispetto a una sorgente isotropica. Un guadagno maggiore significa copertura più estesa in quella direzione, ma minore in altre. È espresso in dBi o dBd, e la sua scelta influisce direttamente sulla portata e direzionalità della trasmissione.

È la generazione di segnali spuri causati da disomogeneità meccaniche o corrosione nei materiali. Si manifesta nei connettori, nelle antenne o nei supporti metallici e può interferire con segnali vicini. Critica nei sistemi cellulari e broadcast.

Serve a distribuire la potenza da un’unica fonte a più carichi mantenendo l’impedenza corretta. È utilizzato in reti distribuite, impianti multiantenna o sistemi di test. La progettazione deve evitare perdite inutili e disadattamenti.

È un dispositivo che seleziona o filtra frequenze specifiche all’interno di un sistema. Usato in trasmettitori e combinatori, consente di operare con segnali molto vicini tra loro senza interferenze reciproche. È fondamentale nei sistemi FM e DAB multi-canale.

La H-plane è l’orientamento in cui il campo magnetico è parallelo al piano di propagazione, mentre l’E-plane riguarda il campo elettrico. La distinzione è utile per capire come si propaga l’onda all’interno della guida e ottimizzare l’accoppiamento tra guide e antenne.

È una linea in cui le due condutture portano segnali uguali e opposti rispetto al punto di massa. Le linee bilanciate offrono migliore immunità ai disturbi, ma richiedono componenti compatibili. Sono comuni in sistemi TV, HF, e in alcune applicazioni industriali.

Il VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) indica il grado di disadattamento tra la sorgente e il carico. Un valore ideale è 1:1, mentre valori superiori a 1.5:1 sono tollerabili nella maggior parte delle applicazioni. Valori elevati indicano riflessioni e inefficienze e possono danneggiare i trasmettitori.

La linearità è la capacità del sistema di amplificare il segnale senza introdurre distorsioni. Un sistema non lineare genera armoniche e spurie, causando problemi di qualità e compatibilità elettromagnetica. È un parametro critico nei sistemi modulati.

La denominazione CELLFLEX® è un marchio di Radio Frequency Systems (RFS) che identifica una specifica famiglia di cavi coassiali RF a dielettrico in schiuma, caratterizzati da elevata flessibilità, basse perdite e ampia banda passante. RFS ha introdotto per la prima volta questo tipo di cavo coassiale nel 1961, divenuto uno standard nel settore della comunicazione wireless grazie alla sua affidabilità e longevità.

Un cavo “in fase” mantiene una lunghezza elettrica precisa rispetto ad altri cavi nello stesso sistema. Nei sistemi multi-antenna, è essenziale per garantire che il segnale arrivi simultaneamente a ciascuna antenna. Differenze di fase possono causare interferenze distruttive, perdita di efficienza e alterazioni nella direzione del fascio irradiato.

Una polarizzazione circolare implica che il campo elettrico ruota (in senso orario o antiorario) attorno alla direzione di propagazione. È utile in ambienti soggetti a riflessioni (come interni o aree urbane), dove la polarizzazione lineare rischia di essere attenuata a causa di orientamenti variabili delle superfici.

L’insufficiente isolamento tra antenne può generare accoppiamenti indesiderati, riflessioni e fenomeni di intermodulazione passiva. Questo si traduce in degrado della qualità del segnale, generazione di spurie e possibile interferenza reciproca. Nei sistemi broadcast, ciò può compromettere la purezza spettrale e la stabilità della rete.

Non sempre, ma in ambienti critici (alta quota, clima marino, regioni tropicali) la pressurizzazione con aria secca o azoto evita infiltrazioni di umidità e prolunga la vita utile del cavo. La pressione viene mantenuta costante con appositi sistemi monitorati.

No, il riutilizzo non è raccomandato. La crimpatura è un’operazione permanente che può danneggiare irreversibilmente il connettore o il conduttore. Un connettore riutilizzato può causare cattivi contatti, aumento del SWR e degrado delle prestazioni. È sempre meglio sostituirlo con uno nuovo per garantire l’affidabilità dell’impianto.

Le antenne omnidirezionali sono preferite quando si desidera una copertura uniforme a 360°, come in ambienti urbani o in postazioni centrali per piccole comunità. Le direttive sono indicate quando si vuole coprire distanze maggiori in una direzione specifica o ridurre interferenze da sorgenti laterali. La scelta dipende dal tipo di copertura richiesta.

L’umidità può penetrare nei cavi danneggiando l’isolante dielettrico interno, alterando l’impedenza e aumentando le perdite di segnale. Nei casi peggiori, provoca cortocircuiti interni. Per impianti all’esterno è consigliabile l’uso di cavi con guaina resistente all’umidità, sigillature adeguate e, se necessario, pressurizzazione con aria secca.

Un serraggio scorretto può causare archi elettrici, perdite di tenuta (nei sistemi pressurizzati), e aumento dell’impedenza di contatto. È fondamentale seguire le specifiche del produttore (coppia di serraggio in Nm) e utilizzare strumenti adeguati per evitare danni ai componenti o degrado del sistema RF.

Un disallineamento di impedenza tra connettore e sistema (es. 50Ω vs 75Ω) provoca riflessioni del segnale, onde stazionarie (VSWR elevato), perdita di efficienza e potenzialmente danni ai trasmettitori. Per garantire un trasferimento ottimale dell’energia RF e la longevità dell’impianto, è indispensabile utilizzare connettori con impedenza corretta.

Gli attenuatori riducono la potenza del segnale in maniera controllata senza alterarne la forma d’onda. Vengono utilizzati per evitare il sovraccarico dei ricevitori o strumenti di misura, per testare la linearità del sistema, o per bilanciare i livelli tra componenti con potenze differenti. Sono fondamentali in fase di taratura e calibrazione degli impianti.

PARAFIL® è una fune sintetica ad alta resistenza utilizzata per controventature, catenarie e supporti nei sistemi di antenna. Rispetto alle funi metalliche, è più leggera, non conduttiva, resistente alla corrosione e durevole nel tempo. Riduce i carichi strutturali e semplifica la manutenzione delle torri radianti.

Quando cavi o connettori presentano un disadattamento d’impedenza, parte del segnale RF viene riflessa verso la sorgente. Questo fenomeno genera onde stazionarie, peggiora il rendimento dell’impianto e può portare al surriscaldamento dei trasmettitori. È importante mantenere un VSWR (rapporto d’onda stazionaria) basso per garantire efficienza e affidabilità.

Le antenne log-periodiche coprono un ampio spettro di frequenze con un guadagno moderato e sono ideali per applicazioni multibanda. Le Yagi, invece, sono progettate per una banda stretta, offrono guadagni elevati e maggiore direttività. La scelta tra le due dipende dalla frequenza operativa e dalle esigenze di copertura.

La potenza media è quella emessa in un intervallo di tempo, mentre la potenza di picco è il valore massimo istantaneo durante impulsi o modulazioni. Alcuni dispositivi devono essere dimensionati per la potenza di picco, specialmente in presenza di segnali modulati come OFDM.

I cavi superflex hanno una guaina e uno schermo più flessibili che permettono curve strette senza compromettere il segnale. Sono ideali per impianti in spazi ristretti. Gli standard flex sono meno flessibili ma offrono generalmente una minore attenuazione. La scelta dipende dal compromesso tra perdite, ingombro e maneggevolezza.

Dipende da molti fattori: tipo di guaina, esposizione UV, temperatura, umidità e inquinanti. In condizioni standard, un buon cavo può durare 10–20 anni. È consigliato un controllo periodico per rilevare microfessurazioni, ingiallimenti o segni di ossidazione.

I materiali più efficaci per la schermatura sono il rame stagnato, il rame argentato e le schermature laminate in alluminio. L’efficacia dipende dallo spessore, dalla copertura (fino al 100%) e dal tipo di intreccio o laminazione. Nei cavi professionali, la doppia schermatura (treccia + lamina) è standard per garantire massima protezione da interferenze.

Le principali sono le CEI (Comitato Elettrotecnico Italiano), le direttive ETSI e le normative ARPA regionali che definiscono limiti di esposizione elettromagnetica. È fondamentale progettare e certificare gli impianti nel rispetto delle leggi vigenti per evitare sanzioni e problemi ambientali.

Un cavo con schermatura inefficace è vulnerabile alle interferenze elettromagnetiche (EMI), che possono provenire da altre apparecchiature, linee elettriche o trasmettitori adiacenti. Questo comporta disturbi, rumore, e in casi gravi, perdita totale del segnale o malfunzionamento dei dispositivi. Nei sistemi broadcast o in ambienti ad alta densità RF, una schermatura insufficiente può compromettere drasticamente l’affidabilità della trasmissione.

Le scariche atmosferiche, come i fulmini, possono causare sovratensioni che danneggiano seriamente trasmettitori, antenne e componenti di rete. Oltre ai danni materiali, ci sono rischi per la sicurezza degli operatori. La protezione con scaricatori, messa a terra e dispositivi di isolamento è fondamentale per la continuità operativa e la conformità normativa.

I connettori più comuni sono:

• N (permedie potenze e uso outdoor),
• 7/16 DIN (per alte potenze e basse perdite),
• BNC e TNC (per strumentazione e segnali fino a 4 GHz),
• SMA e 3.5 mm (per microonde),
• 4.3-10 (nuovo standard per reti mobili).

Ogni connettore ha specifici vantaggi in termini di dimensione, potenza e isolamento.

Aumento dell’SWR, perdite di segnale, surriscaldamento, danni visibili sulla guaina o allentamento dei connettori. Anche piccole crepe o infiltrazioni d’acqua possono essere sintomo di un degrado in corso e vanno monitorate con attenzione.

Le finestre di pressurizzazione vengono usate per separare sezioni RF pressurizzate da quelle non pressurizzate, mantenendo l’integrità del sistema e prevenendo l’ingresso di umidità o contaminanti. Sono particolarmente utili nei tralicci o nei ponti radio in quota, dove la pressione interna ai cavi dev’essere mantenuta stabile per prestazioni ottimali.

Per misurare la potenza incidente e riflessa senza interrompere il segnale. Sono usati in test, tarature, monitoraggio continuo e in apparati di trasmissione dove serve controllare la qualità del collegamento RF.

Gli splitter RF sono utilizzati per dividere un segnale in più uscite mantenendo un corretto adattamento d’impedenza. Sono essenziali in sistemi multi-antenna o quando un segnale deve essere distribuito a più dispositivi. La scelta del tipo di splitter dipende dalla frequenza operativa, dalla potenza e dal numero di uscite.

I balun (Balanced-Unbalanced) sono usati per collegare una linea bilanciata (es. dipolo) a una linea sbilanciata (es. cavo coassiale). Servono a prevenire correnti di modo comune, interferenze e disadattamenti. Sono fondamentali in impianti radioamatoriali, antenne log-periodiche e sistemi HF/VHF.