Parlando di comunicazioni wireless, la prima applicazione che viene in mente è la radio.
Il funzionamento della radio si basa sul processo di invio e trasmissione di energia elettrica tramite onde da un posto all’altro. Perché il processo possa completarsi, occorre un trasmettitore che invia le onde e un ricevitore che le riceve.
Le onde radio sono una miscela di energia elettromagnetica. Tutte le onde hanno una propria velocità, lunghezza e frequenza specifica. La velocità indica quanto velocemente i segnali sono trasmessi tra due località, mentre la lunghezza d’onda indica la distanza tra due picchi o creste d’onda consecutivi. La frequenza è il numero di onde ricevute ogni secondo.
I programmi che si ascoltano alla radio, sono trasmessi aggiungendoli a un’onda radio, detta onda portante. Questa processo prende il nome di modulazione.
Quando il programma radio è aggiunto in modo da causare fluttuazioni nella frequenza dell’onda portante, la trasmissione è detta modulazione di frequenza (FM).
Un altro metodo di modulazione, noto come modulazione di ampiezza (AM), consiste nel rendere i picchi dell’onda più grandi o più piccoli.
Come funziona questo processo? Le onde radio possono essere paragonate a quelle del mare, il che offre un ottimo esempio per spiegarne il funzionamento.
Se ci si trova su un’isola e si tenta di inviare un segnale a un’altra isola via mare, si potrebbe mettere un remo in acqua e poi muoverlo rapidamente su e giù. In tal modo si creano rapidamente delle onde a frequenza variabile: questo è un esempio di modulazione di frequenza (FM).
Un altro metodo è quello di immergere e risollevare il remo con forza nell’acqua per creare onde più grandi. Queste onde, incontrandosi con le onde e le correnti che si trovano già lungo il percorso verso l’altra isola, accresceranno le onde già esistenti e quindi serviranno da portanti per l’invio del proprio segnale. Questo è un esempio di modulazione di ampiezza (AM), poiché consiste nell’accrescere l’altezza dell’onda portante.
I metodi FM e AM fondamentalmente funzionano allo stesso modo, l’unica differenza sta nel modo in cui l’onda portante è alterata o modulata. Il metodo AM altera l’intensità dell’onda portante, mentre il metodo FM varia il numero di onde portanti ricevute al secondo; quindi varia la frequenza e non l’intensità.
Entrambi i metodi di modulazione sono soggetti a interferenze tra le loro ampiezze: nell’esempio del mare, se ci sono altre onde in moto tra le due isole tra cui avviene la trasmissione e la ricezione dei segnali, le onde inviate possono andare perdute o essere modificate lungo il percorso.
Perciò, se il segnale non si perde completamente, come quando si attraversa un tunnel, per i segnali AM l’effetto dell’interferenza di ampiezza è statico. Per le onde FM, poiché l’ampiezza non è influenzata dalla modulazione della portante, l’interferenza prodotta non è un problema e non saranno ricevute interferenze statiche. Questa differenza si può chiaramente percepire confrontando le trasmissioni radio AM e FM.
I prodotti Pyronix fanno uso di segnali radio FM in tutti i sistemi di sicurezza wireless bidirezionali, per limitare i rischi di interferenze. Per ridurre ulteriormente questi problemi, i sistemi Pyronix utilizzano la modulazione di frequenza Gaussiana (GFM), anche detta modulazione Gaussiana a scorrimento di frequenza (GFSK), per diffondere il segnale, evitando disturbi e armoniche indesiderati. In tal modo i nostri dispositivi più recenti rispettano i restrittivi standard europei, quali l’ETSI, e altri requisiti vigenti a livello mondiale.
Il GFM è un tipo di filtro in cui, anziché variare la frequenza dell’onda portante istantaneamente tra i picchi +1 e -1 all’inizio di ogni impulso, la transizione è molto più graduale, per ridurre la potenza delle bande laterali e le possibili interferenze tra i canali adiacenti.
Perciò, il filtro GFM, anziché usare le tipiche transizioni istantanee tra gli estremi dello spettro +1 e -1, limita l’ampiezza dello spettro a transizioni molto più ristrette e graduali, quali: -1, -0.9, -0.8 ecc, per garantire segnali molto più resilienti.
