Il motivo dei 2.4 GHz: due parole

[Blade2011]

Non voglio dire una parola definitiva, non mi spetta, ma qualche cosa di più
sulle frequenze sì.
Visto che sono anche stato tacciato di scrivere solo per raggiungere 80
messaggi per il mercatino (!?) apro un thread nuovo per questo: siamo
o non siamo nella sezione principianti?

Veniamo alla propagazione e alle differenze, prese ad esempio, tra i
27-29 MHz e i 2.4 GHz.

Il fisico direbbe che l’attenuazione di un segnale radio (che poi sono fotoni)
per un’antenna ideale isotropa e puntiforme con efficienza 1 è pari al quadrato
della distanza tra sorgente Pt e ricevente Pr.
Lui parla di sole energie, per le quali ci sarebbe il cubo nella densità di segnale,
e nulla lascia al problema del rapporto segnale rumore (SNR) e ad altri
particolari non teorici.
Il rapporto S/N è il rapporto tra il segnale utile e quello indesiderato.

Belle parole che non convincono però l’ingegnere.
Intanto occorre dire che l’efficienza di trasmissione dipende dall’antenna
che ideale non lo è mai.
A 27-29 MHz per avvicinarsi alla perfezione occorrerebbe un dipolo
verticale a ʎ = 1, ovvero 10-11 metri.
Impossibile specie per il modello che vola.
Le migliori trasmittenti usano un circuito accordato (caricato in gergo) a ʎ/8;
una bella perdita.
Si consideri anche che un semi dipolo (Marconiano) richiede una terra perfetta
alla sua estremità.
Alle basse frequenze (27 MHz) il corpo del modellista ha una impedenza tale
da non farla ritenere una terra vera e propria.
Peggio che mai il ricevitore che vola.
Nel caso della banda 2.4 GHz bastano 6-7 centimetri per ottenere un semi
dipolo perfetto e la massa, terra, la si ottiene bene visto che il corpo umano
è quasi trasparente al segnale accoppiato.
Si consideri che le perdite si misurano in scala logaritmica ( dB ) e quindi
fattori di centinaia o migliaia di volte sono normali.

Attenuazioni.
Qui la cosa si complica, l’attenuazione di un segnale dipende dal
rapporto ostacolo / ʎ.
Un segnale con ʎ di 11 metri è attenuato centinaia di volte meno di
uno con ʎ di 12 centimetri ad esempio da un muro.
Ne sa qualcosa chi ha un modem router WiFi (banda 2.4) che passa
i muri (male) ma non i solai in CA.

E’ lo stesso problema dei satelliti che si “perdono” , intendo come segnale, alla
prima pioggia.
Qui oltre al problema della trasparenza del mezzo subentra il coefficiente
di assorbimento del mezzo stesso ma non andiamo troppo lontano, non
serve a nulla e mi taccereste di essere uno che vuol fare il primo della classe.

Diciamo che più si sale in frequenza e più grandi sono le rogne in
caso di ostacolo.
L’altra faccia della medaglia sono le riflessioni per cui è normale che, in
un sistema naturale, le altissime frequenze trovino una via a furia di
rimbalzi (riflessioni), verso il ricevitore.
Questo è impossibile alle basse frequenze e
questo è il motivo per cui funzionano i cellulari.
Non scordiamoci che la polarizzazione (piano di oscillazione del campo EB )
degli elementi rtx è fondamentale.
Mentre alle alte frequenze le riflessioni annullano il problema alle basse la
rotazione reciproca degli elementi radianti/ riceventi genera una ulteriore
perdita non secondaria.

Rumore
Sia per inquinamento umano che per questioni fisiche il rumore di banda è
molto più alto alle basse frequenze che non alle alte. Prova ne sia che si
è abbandonato la banda bassa per andare verso quella alta e non
solo per ampiezza.
Senza entrare nel merito dell’SNR di certo un
sistema RTX a 2.4 GHz permette diverse decine di dB in più in questo “triste” settore.
L’uso poi del frequency hopping, impossibile alle basse frequenze per via della
banda limitata, cancella del tutto il problema.
I telefoni mobili erano partiti dalla banda 416 MHz (Motorola telefoni per auto)
per raggiungere 1.6 GHz dopo essere passati per i 900 MHz.

Conclusione
In pratica un segnale di Pe (RMS)=1W a 27 MHz equivale ad uno di 10 mW
(millesimi di watt) nel campo pratico: non legga un fisico teorico è
roba per “tecnicacci”...
La portata, lungi da essere proporzionale alla frequenza, è legata a problemi
tecnico-pratici.
Più si sale e meglio è.
Occorre non esagerare ovviamente: già la banda 4-5 GHz allo studio per
i nuovi sistemi WiFi sta dando rogne.
E’ un problema di assorbimento dei materiali ma non ne voglio parlare
come già detto.
Credo che il range 1.5-3 GHz sia l’optimum per “noi”.
Se avrò il tempo invierò una foto di un analizzatore di spettro centrato
sulle due bande.
Ne vedrete delle belle.


P.S.
Per Laser: sento di non essere molto amato, vedrai che gli ’80 non li raggiungo…

[Eagle366]

Ho letto tutto e devo dire che sei molto ferrato sull'argomento.... Non è che per caso t'intendi anche di trasmissioni IR ? Se Si vai qui e vedi se puoi dare qualche consiglio: http://www.baronerosso.it/forum/elim...i-cottero.html



PS:

Credo che il range 1.5-3 GHz sia l’optimum per “noi”.
Se avrò il tempo invierò una foto di un analizzatore di spettro centrato
sulle due bande.
Ne vedrete delle belle.

Non ho seguito le altre conversazioni che hai avuto...ma se anche stabilisci quale sia la frequenza migliore...i nostri radiocomandi sono sempre quelli, come ne beneficiamo noi di un tale risultato di studio ?

[Blade2011]

Originalmente inviato da Eagle366

come ne beneficiamo noi di un tale risultato di studio ?

Grazie per la stima Eagle.
Non capisco però la domanda.
Sono pronto a risponderti se capisco meglio il problema.

[Blade2011]

Originalmente inviato da Eagle366

Se Si vai qui e vedi se puoi dare qualche consiglio: http://www.baronerosso.it/forum/elim...i-cottero.html

Fatto.
Se posso partecipo, con il poco che posso.

[Eagle366]

Originalmente inviato da Blade2011

Grazie per la stima Eagle.
Non capisco però la domanda.
Sono pronto a risponderti se capisco meglio il problema.

Andiamoci cosi:


!) Tu vuoi stabilire con i tuoi calcoli quale sia la migliore frequenza di trasmissione ?
2) Mettiamo per ipotesi sia 3 GHZ, che fai modifichi una radio per trasmettre a quella frequenza ?
3) Come insomma potremo giovare noi comuni elimodellisti di tale risultato ? ...

[G.Roberto]

Originalmente inviato da Blade2011

E’ un problema di assorbimento dei materiali ma non ne voglio parlare
come già detto.

I problemi di assorbimento nei materiali sono il problema n°1 [purtroppo]...si cerca sempre di evitare questo argomento
E' bene che si sappia[senza fare assolutamente allarmismi] che quando delle frequenze vengono "assorbite" si ha l'effetto del "fornetto microonde da cucina"
Le marche di cellulari investono milioni e milioni di euro nella ricerca ci cause ed effetti ecc
Tanto per dire una stupidagine,nei cellulari fino a qualche tempo fà l'antenna sporgeva o era integrata nella parte superiore del cellulare[quindi vicino la testa],adesso di solito è posizionata vicino il microfono [quindi nella parte inferiore].
E' bene sfatare il mito che il segnale di un antenna venga ricevuto o irraggiato dalla punta...[vedo un sacco di radiocomandi arrapati con l'altenna all'insù!],anzi è il punto con minor irraggiamento!

[Blade2011]

Originalmente inviato da Eagle366

Andiamoci cosi:


!) Tu vuoi stabilire con i tuoi calcoli quale sia la migliore frequenza di trasmissione ?
2) Mettiamo per ipotesi sia 3 GHZ, che fai modifichi una radio per trasmettre a quella frequenza ?
3) Come insomma potremo giovare noi comuni elimodellisti di tale risultato ? ...

Io non voglio modificare nulla ne tantomeno "calcolare" qualcosa.
Anzi, volevo solo spiegare lo stato attuale.
La banda 2.4 GHz è ideale per il modellismo, mi sembrava d averlo detto.
Goditela.
Un'altra volta, quando ho tempo, butto giù due righe sulla sua nascita.
Sapevi che è stata motivo di contesa feroce alla FCC che non la voleva
mollare a noi "giocattolisti" ?

[Blade2011]

Originalmente inviato da G.Roberto

I problemi di assorbimento nei materiali sono il problema n°1 [purtroppo]...si cerca sempre di evitare questo argomento
E' bene che si sappia[senza fare assolutamente allarmismi] che quando delle frequenze vengono "assorbite" si ha l'effetto del "fornetto microonde da cucina"
Le marche di cellulari investono milioni e milioni di euro nella ricerca ci cause ed effetti ecc
Tanto per dire una stupidagine,nei cellulari fino a qualche tempo fà l'antenna sporgeva o era integrata nella parte superiore del cellulare[quindi vicino la testa],adesso di solito è posizionata vicino il microfono [quindi nella parte inferiore].
E' bene sfatare il mito che il segnale di un antenna venga ricevuto o irraggiato dalla punta...[vedo un sacco di radiocomandi arrapati con l'altenna all'insù!],anzi è il punto con minor irraggiamento!

Calma, non esageriamo.
L'unico vero errore dei "telefonari" è stata la banda 900 MHz.
Un errore clamoroso: una frequenza di risonanza tipica del cranio umano.
Una tempesta: subito passati a 1.6 GHz... dice nulla?
Non ti preoccupare per i radiocomandi: sono innocui per l'organismo.
La potenza ( < 10 mW) e la relativa lunghezza d'onda sono trascurabili.
Ma qui andremmo lontano.
Almeno nella sezione "principianti"....

[Eagle366]

Originalmente inviato da Blade2011

Io non voglio modificare nulla ne tantomeno "calcolare" qualcosa.
Anzi, volevo solo spiegare lo stato attuale.
La banda 2.4 GHz è ideale per il modellismo, mi sembrava d averlo detto.
Goditela.
Un'altra volta, quando ho tempo, butto giù due righe sulla sua nascita.
Sapevi che è stata motivo di contesa feroce alla FCC che non la voleva
mollare a noi "giocattolisti" ?

Come dicevo non avevo letto tutti tuoi post iniziali e mi chiedevo "dove volevi andare a parare "... Adesso l'ho capito...cmq è giusto sapere queste cose, un po di cultura non guasta mai...

Che la frequenza delle nostre radio (2,4 ghz ) fosse stata concessa dopo molte contese mi è nuova.... Sapevo, se non erro, che anni primi quest'hobby era molto minato sotto l'aspetto delle frequenze perchè venivano spesso disturbate da fattori esterni oppure proprio da altri radio modellisti. Adesso dicono che le frequenze sono sicure... ma è una cosa che faccio cmq fatica a comprendere... Se tutti oramai usiamo la stessa " banda " come mai proprio adesso siamo più sicuri e coperti dal rischio di incrociare le frequenze e di disturbarci a vicenda ? Oppure tale rischio non è ancora scongiurato ? Rispondimi quando puoi ciao.

[HeliNewbie]

Sta venendo fuori un bel 3D...Perchè non chiedi ai mod che venga spostato a pieno diritto nella sezione "radiocomandi"...?
Buon lavoro!
Marco