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La propagazione delle onde radio


Le onde radio, e per "radio" intendiamo in generale tutti i segnali, quindi anche quelli televisivi, come tutte le onde elettromagnetiche, si propagano in linea retta e subiscono i fenomeni di riflessione, rifrazione, diffrazione, assorbimento. Questi fenomeni, dovuti alle particolari caratteristiche elettriche del globo terrestre e dello spazio dal quale esso è circondato, permettono collegamenti a distanze molto superiori della distanza di visibilità ottica. Pertanto, oltre alla propagazione diretta che ha luogo tra due stazioni tra le quali esiste visibilità ottica, esistono molti altri tipi di propagazione dovuti a uno o più fenomeni suddetti.

  
Alcuni di questi tipi di propagazione sono normalmente sfruttati per radiodiffusione e per ponti radio aventi frequenze da 10 kHz a 30 MHz (propagazione per onda di terra, propagazione per riflessione ionosferica); altri sono usati per ponti radio aventi frequenze superiori a 30 MHz (propagazione per diffrazione ionosferica, per diffrazione meteoritica); altri sono completamente sporadici e quindi praticamente inutilizzabili per collegamenti continui tra due stazioni (fenomeno dei dotti, diffusione troposferica), proprio questi ultimi tuttavia possono talvolta generare l'arrivo di disturbi dovuti alla sovrapposizione tra il nostro segnale ricevuto e quello di un interferente che dopo qualche tempo (quando il canale elettroatmosferico che lo trasporta si chiude) sparisce.


Particolare importanza riveste la propagazione per riflessione ionosferica che permette, in opportune condizioni, collegamenti a qualsiasi distanza; essa è dovuta alla presenza nella ionosfera di strati di gas fortemente ionizzati i quali riflettono le onde radio, provenienti dalla stazione trasmittente, verso la Terra, come uno specchio riflette i raggi luminosi. Questi strati sono prodotti dall’azione ionizzante delle radiazioni di elevata energia sulle molecole e sugli atomi di gas presenti nella ionosfera. Gli strati ionizzati, che racchiudono tutto il globo terrestre, non sono fissi, ma fluttuano variando in altezza, in spessore, in ionizzazione a seconda delle condizioni del momento e a seconda dell’ora del giorno o della stagione.
Gli strati ionizzati non sono però capaci, eccetto rare eccezioni, di riflettere onde aventi frequenze più elevate di 30 MHz. In più essi assorbono, specialmente per le onde più lunghe, una notevole parte dell’energia trasportata dalle onde stesse. A volte, a causa di un’anormale ionizzazione, si ha la formazione di uno strato molto ionizzato (e quindi capace di riflettere onde di frequenza molto alta – fino a 150 MHz -) il quale è chiamato “strato E sporadico” ed è situato tra 90 e 130 km di altezza. 
Un’onda che raggiunge la superficie terrestre dopo essere stata riflessa dalla ionosfera può essere di nuovo riflessa dalla stessa superficie terrestre verso la ionosfera e da questa riflessa di nuovo verso la terra e così via (riflessione multipla, che permette collegamenti a grandissime distanze).


La propagazione per diffrazione ionosferica è dovuta al fatto che un’onda avente frequenza più alta di 30 MHz e di notevole potenza viene diffratta , in piccolissima parte, dagli strati ionizzati della ionosfera. Una piccolissima parte dell’energia trasportata dall’onda viene quindi inviata verso la superficie terrestre dove può essere raccolta da stazioni riceventi munite di radioricevitori particolarmente sensibili.


La propagazione per diffrazione meteoritica si avvale delle proprietà diffrattive di alcune parti della ionosfera altamente ionizzate dall’incontro con meteoriti provenienti dallo spazio esterno.
Collegamenti normali possono essere effettuati sfruttando la Luna come corpo riflettente delle onde radio. Per questo tipo di collegamento è necessario naturalmente che la Luna sia visibile sia dalla stazione trasmittente sia da quella ricevente.

Sulle frequenze normalmente ricevute dalla gran parte di noi, e quindi quelle televisive e/o radiofoniche, questi fenomeni sono comunque rarissimi, in ogni caso questo breve articolo ci sembrava utile ed istruttivo per legare le trasmissioni di  segnali radio alle caratteristiche fisiche ed elettriche della terra, e per conoscere meglio quali fenomeni fisici stanno dietro ad un nostro comodo ed a volte inconsapevole "Guardare la Tv".

 

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