Radiofrequenze - quarta parte
Appunti sulla trasmissione di segnali audio a radiofrequenza: lo spettro RF
| canale | freq. [MHz] | |
| VHF | da | a |
| 5 | 174 | 181 |
| 6 | 181 | 188 |
| 7 | 188 | 195 |
| 8 | 195 | 202 |
| 9 | 202 | 209 |
| 10 | 209 | 216 |
| 11 | 216 | 223 |
| 12 | 223 | 230 |
| UHF | da | a |
| 21 | 470 | 478 |
| 22 | 478 | 486 |
| 23 | 486 | 494 |
| 24 | 494 | 502 |
| 25 | 502 | 510 |
| 26 | 510 | 518 |
| 27 | 518 | 526 |
| 28 | 526 | 534 |
| 29 | 534 | 542 |
| 30 | 542 | 550 |
| 31 | 550 | 558 |
| 32 | 558 | 566 |
| 33 | 566 | 574 |
| 34 | 574 | 582 |
| 35 | 582 | 590 |
| 36 | 590 | 598 |
| 37 | 598 | 606 |
| 38 | 606 | 614 |
| 39 | 614 | 622 |
| 40 | 622 | 630 |
| 41 | 630 | 638 |
| 42 | 638 | 646 |
| 43 | 646 | 654 |
| 44 | 654 | 662 |
| 45 | 662 | 670 |
| 46 | 670 | 678 |
| 47 | 678 | 686 |
| 48 | 686 | 694 |
| 49 | 694 | 702 |
| 50 | 702 | 710 |
| 51 | 710 | 718 |
| 52 | 718 | 726 |
| 53 | 726 | 734 |
| 54 | 734 | 742 |
| 55 | 742 | 750 |
| 56 | 750 | 758 |
| 57 | 758 | 766 |
| 58 | 766 | 774 |
| 59 | 774 | 782 |
| 60 | 782 | 790 |
| 61 | 790 | 798 |
| 62 | 798 | 806 |
| 63 | 806 | 814 |
| 64 | 814 | 822 |
| 65 | 822 | 830 |
| 66 | 830 | 838 |
| 67 | 838 | 846 |
| 68 | 846 | 854 |
| 69 | 854 | 862 |
| 70 | 862 | 870 |
| 71 | 870 | 878 |
| 72 | 878 | 886 |
| 73 | 886 | 894 |
| 74 | 894 | 902 |
| 75 | 902 | 910 |
| 76 | 910 | 918 |
| 77 | 918 | 926 |
| 78 | 926 | 934 |
| 79 | 934 | 942 |
| 80 | 942 | 950 |
| 81 | 950 | 958 |
| # | frequenza | lunghezza d’onda | nome | altre denominazioni | ||
| 1 | da 3 Hz a 30 Hz | da 10.000 km a 100.000 km | ELF (Extremely Low Frequency) | |||
| 2 | da 30 Hz a 300 Hz | da 1000 km a 10.000 km | SLF (Super Low Frequency) | |||
| 3 | da 300 Hz a 3 kHz | da 100 km a 1000 km | ULF (Ultra Low Frequency) | |||
| 4 | da 3 kHz a 30 kHz | da 10 km a 100 km | VLF (Very Low Frequency) | miriametriche | ||
| 5 | da 30 kHz a 300 kHz | da 1 km a 10 km | LF (Low Frequency) | chilometriche | onde lunghe | |
| 6 | da 300 kHz a 3 MHz | da 100 m a 1 km | MF (Medium Frequency) | ettometriche | onde medie | |
| 7 | da 3 MHz a 30 MHz | da 10 m a 100 m | HF (High Frequency) | decametriche | onde corte | |
| 8 | da 30 MHz a 300 MHz | da 1 m a 10 m | VHF (Very High Frequency) | metriche | onde ultracorte | |
| 9 | da 300 MHz a 3 GHz | da 10 cm a 1 m | UHF (Ultra High Frequency) | decimetriche | microonde | |
| 10 | da 3 GHz a 30 GHz | da 1 cm a 10 cm | SHF (Super High Frequency) | centimetriche | ||
| 11 | da 30 GHz a 300 GHz | da 1 mm a 1 cm | EHF (Extremely High Frequency) | millimetriche | ||
| 12 | da 300 GHz a 3 THz | da 0,1 mm a 1 mm | decimillimetriche | |||
Come abbiamo avuto modo di trattare in precedenza (vedi la parte sulle antenne), le dimensioni delle antenne trasmittenti e riceventi sono correlate alla lunghezza d’onda e, in particolare, diminuiscono al crescere della frequenza. Le comunicazioni tra dispositivi mobili, quindi, sono in pratica confinate alle frequenze VHF e UHF, con antenne di dimensioni dell’ordine della decina di centimetri o poco più. I radiomicrofoni che usano la banda VHF hanno l’antenna un po’ più lunga, approssimativamente qualche decina di centimetri (λ/4 a 200 MHz vale 37,5 cm), mentre i radiomicrofoni che utilizzano la banda UHF hanno un’antenna generalmente intorno ai 10 cm o poco più (λ/4 a 600 MHz vale 12,5 cm).
Da sempre, i radiomicrofoni condividono lo spettro con i canali televisivi, e spesso si indicano le varie porzioni di spettro utilizzando i corrispondenti numeri di canale. Nella tabella 2, a lato, sono riportate le corrispondenze tra i numeri di canale e le relative bande di frequenza. Un canale televisivo analogico occupa nominalmente circa 7 MHz di banda, con porzioni separate dedicate alle informazioni video e a uno o più canali audio. In banda UHF, tra canali televisivi adiacenti era mantenuto 1 MHz libero, al fine di minimizzare le interferenze. Un canale di trasmissione audio occupa tipicamente qualche decina di kHz. Fino a prima dell’avvento del digitale terrestre, per i radiomicrofoni era possibile utilizzare le porzioni libere di spettro RF anche all’interno dei singoli canali televisivi occupati, oltre alle bande corrispondenti a canali non utilizzati. Con le trasmissioni televisive in digitale, l’occupazione di spettro all’interno di ciascun canale è generalmente più densa, per cui è possibile utilizzare per i radiomicrofoni solamente le bande corrispondenti ai canali liberi, oltre alle strette porzioni di separazione tra un canale e l’altro.
Normative
Nella maggior parte dei paesi del mondo, c’è un ente che si occupa di gestire l’impegno dello spettro a radiofrequenza, assegnandone le varie porzioni ai servizi di pubblica utilità piuttosto che agli utilizzi privati, commerciali o non commerciali.
In Italia, la norma di riferimento è il Piano Nazionale di Ripartizione delle Frequenze (PNRF), gestito dal Ministero dello Sviluppo Economico (MISE). Mentre sto scrivendo, l’ultima versione del decreto è quella del 27 maggio 2015, pubblicata sul supplemento ordinario n. 33 alla Gazzetta Ufficiale del 23 giugno 2015 n. 143.
Oltre a stabilire l’attribuzione delle bande di frequenze fino a 3000 GHz ai diversi servizi, il PNRF indica per ciascun servizio, nell’ambito delle singole bande, l’autorità governativa preposta alla gestione delle frequenze, nonché le principali utilizzazioni civili e le normative internazionali di riferimento.
Il PNRF proviene, in sostanza, dal Regolamento delle radiocomunicazioni dell’UIT (Unione Internazionale delle Telecomunicazioni, organismo creato sotto l’egida dell’ONU con circa 200 paesi membri), regolamento che ha valore di trattato internazionale e il cui recepimento è obbligatorio per i Paesi membri. Recepisce quindi nella legislazione nazionale il Regolamento delle radiocomunicazioni e gli atti finali delle “Conferenze mondiali delle radiocomunicazioni” (WRC) che si tengono di norma ogni tre o quattro anni, nonché i provvedimenti approvati dalla Unione Europea (obbligatori) ed i provvedimenti della CEPT (Conferenza Europea delle Poste e Telecomunicazioni), se ritenuti necessari. Altre modifiche possono essere implementate al fine di perseguire obiettivi di politica nazionale per soddisfare le richieste di industrie, operatori ed utenti del settore.
Le modifiche sono oggetto di coordinamento preventivo con gli utilizzatori delle bande di frequenze interessate, in particolar modo se si tratta di bande ad uso del Ministero della Difesa. Se necessario vengono organizzate audizioni o riunioni aperte a tutti gli interessati per esaminare questioni generali a tutela degli interessi nazionali.
Il processo di revisione del vigente PNRF, iniziato nel 2013, ha prodotto un nuovo testo di piano che è stato sottoposto a consultazione pubblica per acquisire il parere dell’Agcom, dei Ministeri dell’interno, della difesa, delle infrastrutture e dei trasporti, della concessionaria del servizio pubblico radiotelevisivo e degli operatori di comunicazione elettronica ad uso pubblico, oltre che di tutti gli organismi nazionali interessati. Questi soggetti sono stati invitati a partecipare ad apposite audizioni durante le quali sono stati esaminati i punti di interesse ed è stata data loro comunicazione (via fax e tramite mail) dell’avvenuta pubblicazione sul sito web del MISE della bozza del nuovo PNRF, anche in versione revisione, con evidenziate le modifiche apportate. I testi sono rimasti consultabili sul sito del MISE dal 6 giugno 2014 al 5 settembre 2014. Sono stati ricevuti, da parte dei soggetti coinvolti, commenti e/o proposte di modifica che, quando in linea con la normativa nazionale ed internazionale, sono stati recepiti nel testo finale.
Attualmente, ai radiomicrofoni è permesso utilizzare il range da 174 MHz a 223 MHz in banda VHF, oltre al range da 470 MHz a 790 MHz in banda UHF. Con l’ultima versione del PNRF è stato reintrodotta, inoltre, la possibilità di utilizzare una parte di banda al di sopra dei 790 MHz non solamente per i radiomicrofoni in senso stretto, ma in generale per i sistemi a radiofrequenza professionali utilizzati nel settore del broadcast e dell’intrattenimento (radiomicrofoni ma anche in-ear monitor, comunicazioni di servizio, link di trasmissione video, ecc.) denominati PMSE, che sta per Programme Making and Special Events. La banda da 790 MHz a 862 MHz, infatti, era stata tolta dalla disponibilità delle emittenti radiotelevisive (e dei radiomicrofoni professionali) per essere assegnata alla trasmissione dati per dispositivi mobili denominata LTE, con la revisione 2011 del PNRF. L’ultima revisione del PNRF cita espressamente, nella riga dedicata a tale banda, la locuzione “PMSE – Radiomicrofoni” e anche, tra i riferimenti nella normativa internazionale, il documento ECC/DEC/(09)03. Si tratta della decisione dell’Electronics Communications Committee del 30 ottobre 2009, che si occupa dell’armonizzazione a livello comunitario per le reti di comunicazione fisse e mobili operanti nella banda 790 - 862 MHz; in sostanza si afferma, anche attraverso un’analisi tecnica del protocollo, che è possibile, per le comunicazioni di servizio al settore PMSE, utilizzare le porzioni meno critiche per la connessione LTE, in particolare 1 MHz all’interno della ‘Guard Band’ tra 790 MHz e 791 MHz e 11 MHz nel ‘Duplex Gap’ , tra 821 MHz e 832 MHz (figura 1).
| 790-791 | 791-796 | 796-801 | 801-806 | 806-811 | 811-816 | 816-821 | 821-832 | 832-837 | 837-842 | 842-847 | 847-852 | 852-857 | 857-862 |
| Guard Band |
Downlink | Duplex Gap |
Uplink | ||||||||||
| 1 MHz | 30 MHz (6 blocks of 5 MHz) | 11 MHz | 30 MHz (6 blocks of 5 MHz) | ||||||||||
Sempre nell’ultima versione del PNRF, quella di maggio 2015, sono state inoltre assegnate le bande da 1,492 GHz a 1,518 GHz (26 MHz complessivi) ai dispositivi denominati SRD - Radiomicrofoni (SRD sta per Short Range Device, cioè apparati a corto raggio, sigla utilizzata per caratterizzare l’ambito in cui inquadrare i radiomicrofoni sin dalla prima versione del PNRF, e utilizzata anche per la banda da 470 MHz a 790 MHz, condivisa con le trasmissioni televisive) e da 1,785 GHz a 1,805 GHz (20 MHz complessivi, anche questi nel Duplex Gap della banda destinata al servizio LTE a 1,8 GHz) di nuovo ai dispositivi PMSE e ai radiomicrofoni.
Da notare che l’assegnazione delle bande specifiche per i dispositivi PMSE è evidentemente una risposta attuativa alla raccomandazione CE del 1 settembre 2014, in cui la Commissione Europea raccomanda agli stati membri l’assegnazione di porzioni di banda specifiche, ovvero non condivise con altri servizi (come i canali televisivi), ai dispositivi PMSE.
In ogni caso, la banda assegnata è esplicitamente senza protezione e su base di non interferenza, cioè i dispositivi non devono causare interferenze pregiudizievoli (ad altri dispositivi che condividono la stessa banda di frequenze, in particolare) né possono pretendere protezione da interferenze.
Per quanto riguarda la potenza massima di trasmissione, per gli SRD nelle bande da 174 MHz a 223 MHz in VHF e da 470 MHz a 790 MHz in UHF questa è limitata a 50 mW (CEPT ERC/REC 70-03 – Annex 10) e, in questo caso, i dispositivi pur essendo classificati come SRD sono considerati apparecchiature “di debole potenza” dal punto di vista amministrativo e sono soggetti ad autorizzazione (SCIA a titolo oneroso, con modesti contributi annuali per controllo, verifica e protezione) da richiedere presso gli ispettorati territoriali (Regime di “autorizzazione generale”, articolo 104, comma 1, lettera c) numero 2.3) del Codice delle Comunicazioni Elettroniche, D.Lgs.vo 259/03).
Altri 2 MHz, da 863 MHz a 865 MHz, sono dedicati ai “radiomicrofoni a banda stretta e radiomicrofoni non professionali” che, con una potenza massima di trasmissione di 10 mW, sono in regime di “libero uso”, cioè non sono soggetti ad alcuna autorizzazione (articolo 105, comma 1, lettera h) del D.Lgs.vo 259/03).
I rivenditori di apparati radioelettrici ricetrasmittenti o trasmittenti devono applicare sull’involucro o sulla fattura, se del caso, l’indicazione che l’apparecchio non può essere impiegato senza l’autorizzazione generale.
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