Trasmissione radio fm/am

Salve Da quando sono entrato in qualità di tecnico nelle vecchie sedi di una stazione radio ormai dismessa per il recupero ed il restauro delle attrezzature audio (mixer, microfoni e quant'altro) mi sono sorti molti interrogativi ai quali purtroppo non so darmi una risposta a causa della mia scarsa preparazione in materia di antennistica ed onde elettromagnetiche.
Premetto che tutto ciò che chiederò in seguito è solo a puro scopo informativo e didattico e che all'interno della stazione radio non vi erano più gli apparati trasmettenti ne in fm ne in am.
Se ho sbagliato sezione me ne scuso anticipatamente e prego i moderatori di segnalarmelo o di provvedere.
cominciamo:
Mi piacerebbe sapere cosa serve dettagliatamente dal punto di vista tecnico per trasmettere in fm un segnale sterio uscente da un mixer.
Quanti wat servono per coprire una trentina di km e che antenne utilizzare.
So bene che ormai tutto ciò in italia non si può fare in quanto le frequenze fm sono sature ma chiedo tutto questo solo per curiosità e per imparare qualcosa di nuovo dal momento che dato la mia età non mi sono potuto trovare negli anni d'oro.
Molto più interessato invece sarei alla trasmissione in am dal momento che questa è fattibile in italia da quando la rai ha spento i ricevitori e addirittura sembra che potrebbbe venire anche regolarizzata la trasmissione da parte dei privati.
Le domande per la trasmissione am sono pressochè uguali a quelle della modulazione fm.
Ovviamente già dalle mie domande molto approssimative si può capire che sono un ignorante completo per quanto riguarda la radiotrasmissione e quindi prego chi mi vorrà aiutare di compatire eventuali castronerie scritte fino a questo momento e di colmare le mie lacune anche per le cose che non ho chiesto perchè impreparato.
Ringrazio anticipatamente quelli che vorranno soddisfare la mia curiosità.

Ti conviene documentarti altrove, qui discorriamo di musica, tastiere, suoni, registrazione, e varie curiosità annesse.

Ok grazie comunque.

Però se c'è qualche utente che ha esperienza in tal senso anche a me farebbe piacere vedere qualche dritta o consiglio.

Non perché voglia metterli in pratica, non ho le apparecchiature e le rogne a livello burocratico sono troppo onerose, ma è un argomento che essendo legato ad elettronica e telecomunicazioni mi incuriosisce, e leggere le dritte di qualcuno con esperienza sul campo, al di la delle varie documentazioni su Wiki e/o siti specializzati, potrebbe essere interessante.

Le trasmissioni, e ricezioni, in modulazione di ampiezza si possono fare con apparecchiature molto semplici ed autocostruite. Se vai con frequenze della portante basse (= lunghezza d'onda elevate) puoi trasmettere a centinaia di km con potenze irrisorie.

In FM devi invece comprare apparecchiature commerciali.

Se posso approfittare della tua preparazione e gentilezza potrei avere qualche dritta sul funzionamento dell'apparato trasmittente e sulla sua realizzazione?
Purtroppo online non trovo molti schemi di trasmettitori am di un centinaio di wat.
In oltre come si fa a dimensionare gli apparati per trasmettere con una buona qualità in una determinata aria?

Le trasmissioni radio non sono sottoposte a normative, e consentite sulle bande assegnate ai vari servizi (radio private, servizi civili, ,radioamatori ecc) previo opportuna concessione del Ministero delle Telecomunicazioni?

In pratica se vuoi costruirti una radio, puoi farlo liberamente, ma per trasmettere devi avere i permessi relativi alle bande che intendi utilizzare, e seguire le norme prescritte per ogni tipo di banda e di servizio ad essa assegnato.
Nelle bande per servizi commerciali vi sono norme che regolano le licenze, la potenza, la frequenza assegnata, le distanze da tenere rispetto a stazioni adiacenti ecc.
Le bande radioamatoriali, sono numerose (soggette comunque a licenza) ma sottoposte a scrupolose normative relative anche ai contenuti delle trasmissioni (strettamente di ambito radioamatoriale)..

Per servizi radio commerciali la situazione e' piu' o meno questa :

La banda FM (88-108 mhz) e' gia' stracolma ed e' difficile accedervi se non rilevando qualche radio privata gia' esistente.
Le bande commerciali AM (in onde medie), sono generalmente destinate al broadcasting di radio internazionali.
In Italia ci sono nuovi operatori che premono per ottenere concessioni in queste bande (ultimamente poco utilizzate), ma si stanno scontrando con i cavilli burocratici in contrasto con le normative europee.
Inoltre le autorita' preposte, sembrano ostacolare l'apertura delle OM ad altri operatori, perche' temono che la domanda possa saturare velocemente la banda (non proprio ampia a dire il vero), dando luogo a problemi di interferenze e cose simili.

In queste bande e' vero che copri grosse distanze con potenze relativamente basse, ma per trasmettere occorrono antenne molto lunghe (le piu' semplici sono i dipoli), che richiedono molto spazio (in citta' e' difficile trovarlo).

Inoltre, siccome le stazioni radio broadcasting trasmettono con potenze spaventose (per garantire una copertura globale), un'eventuale trasmissione con 100 w o potenze simili, risulterebbe soggetta ad interferenze provenienti dal rumore di fondo di tutte le trasmissioni mondiali.

In ambito radioamatoriale, si trasmette su frequenze simili, generalmente con i 100 w delle radio in commercio (ma e' consentito arrivare fino a 500 w) pero' la qualita' delle trasmissioni e' soggetta a fenomeni tipici di queste frequenze : con la propagazione puoi arrivare fino in giappone con un segnale alto, ma non riesci a raggiungere con buona qualita' il tuo amico che abita a 50 km (e' solo un esempio tra tanti).

Insomma le cose non sono proprio semplici se si parla di trasmissioni radio tradizionali, mentre per i radioamatori che fanno tendenzialmente sperimentazione, tali frequenze possono essere gestite piu' facilmente, perche' essi si accontentano di trasmettere alle varie distanze del globo, senza pretese di qualita' audio (spesso usano filtri e sistemi di riduzione del rumore, e selettivita' della banda, per riuscire a tirar fuori segnali quasi impercettibili).

Mi sono dilungato un po', spero di non aver confuso le idee a nessuno, e di non aver scritto strafalcioni troppo grossi.

Se vuoi divertirti col saldatore, di trasmettitori AM di tutte le potenze e complessità si trova parecchia roba su internet (devi cercare anche pagine in inglese, non solo italiano).

http://scitoys.com/scitoys/scitoys/radio/am_transmitter.html

Questo è semplicissimo ed ha una portata di alcuni (decine di) metri.

Da qui puoi complicare finché vuoi.

I ricevitori sono altrettanto semplici. Il più semplice è la radio a galena ("crystal radio" in inglese). Da ragazzo ne avevo costruita una cannibalizzando vecchie apparecchiature elettroniche. Come antenna usavo il filo del bucato (in mancanza di fil di ferro lungo qualche decina di metri), cuffie ad alta impedenza (recuperate da mio nonno da un pilota morto di un aereo inglese caduto in tempo di guerra nella campagna vicino al mio paese), alimentazione NESSUNA.

Funzionava solo con l'energia captata dal filo del bucato. Sentivo stazioni radio tedesche (sono in Lombardia).

forse dovremmo spostarci in "musica e dintorni"...

Le stazioni radio normali NON trasmettono con potenze spaventose. In ogni caso la potenza cala con il quadrato della distanza, quindi anche con 100W puoi avere facilmente ragione di stazioni molto più potenti, ma molto più distanti.

Se tu trasmetti a 20km, ed una stazione concorrente arriva da 400km, deve essere (400/20)^2 = 400 volte più potente di te per pareggiarti sull'antenna ricevente. Viceversa tu la sovrasti, ed il segnale che si sente è il tuo, magari con rumore di fondo, ma sei tu quello che comanda.

A quale frequenza/lunghezza d'onda ti riferisci?.

In FM 88/108 usano gia' potenze alte, ma in OM si parla di megawatt..

Con 100 W in OM copri tutto il territorio nazionale, senza propagazione e raggiungi gran parte del territorio europeo seppur con segnali piu' deboli, ma non in AM bensi' in SSB dove la banda laterale favorisce la distanza, a discapito della qualita' dell'audio.

In AM con 100 w (sempre in OM e ad uso amatoriale), riesci ad avere una buona copertura locale, ma con qualita' audio non sufficiente per diffusione di musica (a livello sperimentale e' tutto ok, ma se si vuol diffondere musica, 100 w non sono certo sufficienti).
Le stazioni broadcasting in OM trasmettono con potenze nell'ordine di qualche megawatt, ad eccezione di una nota radio religiosa, che sfora sui gigawatt.. (e fa accendere i videocitofoni a km di distanza).

Poi c'e' il discorso antenna, che a quelle frequenze diventa davvero lunga.

In FM, tranne qualche radio molto locale, si parla comunque di qualche migliaio di watt, con antenne messe in collina ed annessi problemi di inquinamento magnetico.

Sei sicuro di avere contato bene gli zeri?

Megawatt? Gigawatt!!!!!?

Forse ci sono dai 3 ai 6 zeri di troppo:

http://www.mediasuk.org/archive/vaticana.html

Qui dice che con 50 kW (analogico) o 25 kW digitale arrivano da Roma in tutta europa (= migliaia di km).

Dato che i radioamatori con radio alimentate a 12V (batteria da automobile), e quindi nell'ordine delle decine di watt (una lampadina) arrivano a diverse decine di km, ......

Quella (decine di watt) è la potenza che serve per gli usi prospettati dal poster originale.

La maggior parte dei radioamatori, trasmette da casa con alimentatore da rete (comunque e' la stessa cosa), e potenze che vanno dai 100 ai 500 w (per chi segue le regole), e talvolta fino a 2000 w (per chi le trasgredisce).

Poi c'e' il cosiddetto QRP dove si cerca di coprire distanze piu' lunghe possibili, usando basse potenze (fino a 10 w) da campi in montagna ecc, usando batterie.

Va detto che in un sistema di trasmissioni, la parte piu' importante di tutte e' l'antenna : puoi avere tutte le potenze di questo mondo, ma se non hai un' antenna perfettamente dimensionata per il tipo di trasmissioni che vuoi fare, ti perdi gran parte della copertura.

Tornando in tema (Sempre che lo siamo in questa sezione). Trasmettere musica via radio, in Italia e' attualmente quasi impossibile.
Ottenere nuove concessioni nelle varie bande destinate alle trasmissioni commerciali, e' quasi come vincere al lotto.

Nelle altre bande e' vietatissimo, perche' occorre garantire l'assenza di interferenze con servizi importanti, come i servizi civili (PS, VV.FF, Banda aerea ecc.).

Tenendo conto che oltre alla frequenza di trasmissione, occorre valutare anche le armoniche che si producono, e che possono andare a battese su altre bande di frequenza, si tende ad evitare che le bande OM, seppur poco utilizzate attualmente in Italia, vengano affollate dalle numerose richieste, creando caos non solo in Italia, ma anche fuori dai confini.

Inoltre, a parte il breve e felice periodo delle radio libere "ma libere veramente", dove la banda 88-180 (all'epoca quasi inutilizzata in Italia) fu colonizzata semplicemente aprendo le trasmissioni clandestinamente, per poi regolarizzarsi in secondo tempo, per il resto dei tempi le frequenze radio ad uso commerciale (ma anche amatoriale) sono state messe sotto rigido controllo.

Se e' vero che sono stati un po' alleggeriti i requisiti per le licenze radioamatoriali (non richiedono piu' il codice Morse, che era complicato), e' altrettanto vero che dopo il caos della banda FM (peraltro adiacente alla banda aerea), sono state notevolmente irrigidite le condizioni di concessione, ed estese anche in OM (nonostante sia quasi libera) per evitare il ripetersi di affollamenti caotici.

Mi scuso ancora per lo strafalcione sugli ordini di grandezza delle potenze radio OM..

Innansitutto vorrei ringraziare tutti per le risposte.
In oltre mi chiedevo nel caso dovessi costruire il trasmettitore da voi linkato in precedenza a scopo didattico se è possibile mettere tra quest'ultimo e l'antenna un amplificatore lineare da un centinaio di w.
O meglio ancora come si potrebbe fare per aumentare la potenza del trasmettitore stesso.
Sarei molto interessato a fare qualche piccola sperimentazione per cercare di capire praticamente cosa serve per coprire una ventina di km quadrati.
In oltre mi chiedevo se la banda am consente la trasmissione di un segnale stereo o se si può trasmettere solo in mono.
Lo chiedo perchè dilettandomi nell'ascolto di qualche radio trasmessa in am ho notato la scarsa qualità dell'audio trasmesso.

Si puo' trasmettere in modulazione di ampiezza un segnale stereo, il problema e' che quali radio nelle bande tipiche in AM sono attrezzate per rivelare un segnale stereofonico?.
Potresti ascoltarle solo tu, costruendoti un ricevitore stereo da mettere nei 20 kmq che intenderesti coprire.

Le prime trasmissioni radio venivano fatte su frequenze basse e in AM, perche' era il mezzo migliore per coprire grosse distanze seguendo peraltro la curvatura terrestre.
All'epoca la radio serviva per diffondere nel mondo notizie (si pensi a Radio Londra), per far comunicare i mezzi di trasporto (il Titanic e' stato il primo mezzo a lanciare l'S.O.S cosi' come lo conosciamo oggi, e dopo il disastro del Titanic si e' inserito nelle norme l'obbligo di un marconista presente in sala radio 24 ore su 24).

Nel dopoguerra invece si e' sentita piu' forte l'esigenza di veicolare per radio la musica (e qui siamo in tema con il forum), e le frequenze basse hanno cominciato a stare strette a riguardo della qualita' della musica stessa.
Anche la modulazione in ampiezza ha rivelato i suoi limiti, cosi' le radio destinate a trasmettere musica con buona fedelta', si sono concentrate sulla modulazione di frequenza, preferendo la banda 88-108 Mhz (Vhf), che sebbene abbia una copertura piu' locale (a meno di ripetitori), consente la diffusione di segnali in stereofonia con la massima fedelta' ottenibile tramite trasmissioni radio non digitali.

Oggi con la tecnologia digitale, si sta ripensando alle bande onde medie (fino a 3 Mhz), perche' con tale tecnologia vengono meno i limiti tipici delle trasmissioni tradizionali.

Comunque se e' vero che un trasmettitore elementare, e' tutto sommato facile da comprendere, le cose stanno diversamente per un vero trasmettitore destinato ad emettere su distanze significative, segnali di buona qualita'.

Tali trasmettitori sono decisamente complessi : esistono schemi gia' pronti, ma occorre avere dimestichezza con l'elettronica, conoscere bene tutti i blocchi che lo compongono ecc.

Poi il discorso radio non finisce nella radio stessa, perche' il vero punto nevralgico di una trasmissione e' l'antenna.
I radioamatori dicono : se hai cento euro, spendine dieci per la radio, e novanta per costruirti l'antenna.

Un motivo c'e'. L'antenna e' l'ultimo anello della catena risonante di una trasmissione, e dalla sua progettazione dipende l'efficienza della trasmissione (e quindi la copertura che si ottiene).

Esistono diversi tipi di antenne : omnidirezionali, direttive ecc, con diverse forme a seconda delle esigenze di chi trasmette.
Chi non ha problemi di spazio, puo' tirarsi dei dipoli opportunamente dimensionati (devono essere proporzionate alla lunghezza d'onda) anche per cento metri su un campo.
Chi invece deve fare i conti con lo spazio (sul tetto di un condominio) allora dovra' puntare su antenne che costituiscono un compromesso (dimensionate per per frazioni della lunghezza d'onda, e a scapito di una finestra di frequenze risonanti piu' stretta, possono funzionare anche con dimensioni piu' contenute).

La banda di frequenza < 30MHz, oltre a rimbalzare sull'atmosfera terrestre (= le onde elettromagnetiche toccano il cielo e ritornano a terra), il che le consente di coprire lunghe distanze, anche quelle oltre l'orizzonte (che per la curvatura terrestre è a ~40 km **), è anche molto indicata a superare (= aggirare) gli ostacoli e passare attraverso i muri.

Gli ostacoli aggirabili da un onda elettromagnetica sono quelli di dimensioni approssimativamente inferiori alla sua lunghezza d'onda (la quale è inversamente proporzionale alla frequenza).
A 30 MHz anche ostacoli grossi come una casa sono di fatto "trasparenti", a frequenze inferiori diventano trasparenti anche le montagne.

A frequenze superiori (es.: stazioni radio commerciali in FM) gli ostacoli sono meno aggirabili, infatti molte stazioni si prendono solo orientando in una certo modo l'antenna, magari evitando qualche ostacolo frapposto tra essa e la trasmittente. Le stazioni radio FM e televisive inoltre hanno bisogno quasi di "vedere" otticamente l'antenna ricevente. E' per questo che la pianura padana viene coperta con ripetitori sugli appennini piacentini ed prealpi bergamasche: dalla loro posizione sopraelevata vedono tutta la superficie della pianura. E l'antenna TV deve stare sul tetto, perché se è impallata dal palazzo di fronte o da un albero, la ricezione ne soffre.

Con le trasmissioni radio AM a bassa frequenza (< 30 Mhz), non hai di questi problemi: prendi benissimo una stazione tedesca, anche con una antenna in casa o stesa nel giardino a piano campagna, dopo che sono state superate le alpi e i muri di casa tua.

Più aumenta la frequenza più hai ampiezza di banda disponibile (cioè puoi veicolare maggiori informazioni, per esempio un segnale musicale di qualità migliore), ma perdi range e la possibilità di aggirare ed attraversare gli oggetti.

A 2.4 GHz (router Wifi domestico), due muri sono il massimo attraversabile (ed anche con fatica). Il range è inoltre ridotto a 100 m in campo libero (con 100 mW di potenza all'antenna). Con la stessa potenza un radiocontrollo a 27MHz per aereomodellismo arriva anche a 2 km (e non viene impallato dagli ostacoli).

Per il faidate è quindi meglio stare su segnali AM a bassa frequenza (< 30MHz).


** Se stai in porto inizi a vedere la punta degli alberi di un veliero quando questo è circa a 40 km da te, foschia permettendo. Man mano che si avvicina vedi sempre più in basso, e lo scafo diventa visibile solo a ~10 km. Viceversa la vedetta sull'albero maestro non può mai vedere una nave pirata che sta più lontano di 40 km.

Le frequenze intorno a 27MHz sono di uso libero, ed erano quelle maggiormente in voga tra i modellisti vecchio stile (prima che arrivassero le ricetrasmittenti digitali).

Grazie a tutti che mi state aiutando a capire qualcosa in più in materia di frequenze.
Comunque a che frequenza si potrebbe trasmettere un segnale stereofonico con qualità sufficiente?
Vorrei coprire in linea teorica almeno dato che in pratica non lo saprei fare un paese di 20000 abitanti.
Mi piacerebbe però magari in un futuro procurarmi o costruire un trasmettitore ed un antenna per provare a trasmettere alcuni brani musicali per fare un pò di pratica con quel che oggi viene considerato come "elettronica anni 80".

Le stazioni AM commerciali adoperano una larghezza di banda da 10 kHz (= occupano tutte le frequenze tra x ed x + 10 kHz), quelle FM 200 kHz, le stazioni TV 5MHz, il segnale internet Wifi 20 MHz o più.

Capisci bene che se operi sui 2.4 GHz (wifi) puoi anche permetterti di bruciare 20 MHz per un singolo canale. Ad ~1 MHz (banda stazioni commerciali AM: tra 0.5 ed 1.5MHz) non puoi certo occupare 20 MHz di banda (che fisicamente non ci sono !!), ma potrai occupare solo qualche kHz per ogni canale (in modo da lasciare spazio anche agli altri).

A parità di banda utilizzata, con il digitale trasmetti più informazioni, ma le apparecchiature sono complesse e fuori dalla portata del fai da te.

Se vuoi qualità da radio FM (che è inferiore ad un CD) ti servono 200 kHz di banda. Ma a questo punto per gestire un segnale FM ti servono apparecchiature commerciali. Ce ne sono di tutti i prezzi e caratteristiche.

Chi fa faidate in AM a bassa frequenza lo fa per divertirsi con la sperimentazione, e della musica stereo a qualità elevata non gli frega una cippa.

Ok per gli intenti, pero' devi informarti sulle concessioni relative alle bande dove e' possibile fare un servizio che di fatto non e' amatoriale (portante fissa, trasmissione musica ecc.).

Le uniche bande ad uso libero sono la storica 27 mhz (CB)
La PMR e la LPD, e sono tutte soggette a limitazioni di potenza, e di condizioni d'uso (niente musica in portante fissa).

Poi ci sono le bande radioamatoriali, che sono numerose ma richiedono licenza da radioamatore, e sono soggette anch'esse a regolamentazione su potenza e contenuti delle trasmissioni (quindi impossibile usarle per il tuo scopo).

Altre bande sono usate per servizi civili, servizi professionali (vigilanza ecc) e cosi' via.

Per cio' che vuoi fare, ci sono solo le frequenze adibite a servizi commerciali, per le quali occorre richiedere concessione, ma vengono richiesti diversi requisiti (societa' con capitale, cooperativa, associazione senza scopo di lucro ecc.).

Senza quelle, se trasmetti dove non devi, e fuori dalle norme che regolano le varie bande di frequenza, sei soggetto a controlli e le sanzioni sono decisamente pesanti.

Qui una normativa (non so se aggiornata) : , ma la vedo molto dura.