Le onde elettromagnetiche, una volta irradiate dall'antenna trasmittente, possono raggiungere l'antenna ricevente in quattro modi, come:

  • onda terrestre o onda di superfice
  • onda spaziale diretta
  • onda spaziale riflessa dalla ionosfera
  • onda spaziale riflessa dai satelliti

Onda terrestre o onda di superfice

L'onda terrestre si ha quando le antenne Tx e Rx si trovano vicino al suolo, ad altezza relativamente piccola nei confronti della lunghezza d'onda della frequenza emittente ed entrambe le antenne sono polarizzate verticalmente.
Questo tipo di onde si propaga rasente al suolo, seguendo la curvatura della superfice terrestre.
Il percorso che esse possono compiere è essenzialmente limitato dall'assorbimento di energia esercitato dal suolo. 
Il suolo in parte assorbe ed in parte riflette le onde che si propagano lungo di esso.
L'attenuazione subita da queste onde è tanto maggiore quanto più è elevata la frequenza del segnale e pertanto l'onda terrestre viene impiegata per la radiodiffusione ad onde lunghe e medie. 
Le onde lunghe (a bassa frequenza) possono compiere percorsi anche di 1500 Km.

 

 

Onda spaziale diretta

L'onda spaziale diretta si ha quando le antenne Tx e Rx si trovano ad una altezza superiore rispetto alla lunghezza d'onda del segnale trasmesso. L'altezza sarà tale che le antenne si potranno considerare a "distanza ottica" (nel senso che quella tx "vede" quella rx ). Le onde dirette vengono di solito impiegate per frequenze superiori ai 30 MHz (detta frequenza critica ), cioè con lunghezza d'onda inferiore a 10 metri e quindi nelle trasmissioni TV e radio FM.

 


Onda spaziale riflessa dai satelliti

L'onda spaziale riflessa dai satelliti si ha quando (come nel caso della curva 5 ma, questa volta, volutamente) un segnale viene inviato nello spazio con un angolo incidente molto piccolo ed indirizzato in punto preciso dello spazio in cui è allocato un "satellite geostazionario" . 
Il satellite, mantenendo rigorosamente costante la posizione nei confronti della terra, si comporta come se fosse un'antenna di enorme altezza (circa 36.000 Km ) capace di "riflettere" il segnale verso la terra. 
Il satellite si comporta in effetti come antenna ricevente RX per i segnali che giungono da Terra e da antenna trasmittente Tx per i segnali che da essa vengono poi irradiati verso Terra.
La ricezione a terra dei segnali radiotelevisi irradiati da satelliti da parte di impianti fissi è possibile solo se i satelliti appaiono immobili nello spazio. Ciò accade quando essi descrivono orbite di rivoluzione circolari e caratterizzate da una velocità angolare corrispondente a quella terrestre.
Una tale orbita, detta geostazionaria (vedere figura sotto), è caratterizzata da un raggio di circa 42.106 Km dal centro della terra, vale a dire circa 35.800 Km dalla superficie terrestre. Su quest'orbita, la forza di attrazione esercitata dalla terra sul satellite è perfettamente bilanciata dalla forza centrifuga conseguente alla velocità angolare di 1 giro/giorno; la velocità di spostamento del satellite sull'orbita geostazionaria è pari a circa 11.000 Km/h. 
La posizione del satellite sull'orbita geostazionaria, detta "fascia di Clark" (dal nome dello scienziato che per primo, nel 1945, ipotizzò la possibilità di un servizio radiotelevisivo "mondiale" tramite tre satelliti distanti 120°), è misurata in gradi rispetto al meridiano di Greenwich, con segno negativo a Ovest e positivo a Est di questo.

 

Onda spaziale riflessa dalla ionosfera

Le onde ionosferiche non raggiungono direttamente l'antenna Rx, ma provengono dall'alto dopo essere state riflesse dalla ionosfera. La riflessione avviene perchè queste onde hanno frequenza inferiore alla frequenza critica di 30 MHz.


 

I raggi che partono con angoli sempre maggiori, rispetto all'orizzontale, tornano a terra a distanze sempre più piccole, fino a quel particolare angolo, in corrispondenza del quale il raggio non torna più a terra, bucando la ionosfera e perdendosi nello spazio.

Esiste una distanza dal trasmettitore detta zona di silenzio non raggiunta dalle onde che invece si presentano a distanza maggiore.

Inoltre è possibile talora che le onde spaziali, provenienti dalla ionosfera, toccando terra si riflettano ancora una volta dando luogo ad un altro salto a distanza anche se con maggiore attenuazione.

 

scattering troposferico:

La diffusione è un fenomeno fisico  in base al quale il pulviscolo, le disomogeneità dell'aria, dovute a diversità di pressione, di temperatura, di umidità,  e le turbolenze meteorologiche, determinano variazioni dell'indice di rifrazione e quindi la ritrasmissione del segnale in una direzione diversa da quella di provenienza,come indicato nell'animazione seguente, che descrive i ponti radio a diffusione troposferica.

In questo tipo di trasmissione, però, che consente collegamenti a distanze dell'ordine di 400 Km, a causa del fading alquanto discontinuo, è necessario, per avere una continuità di esercizio, trasmettere con potenze dell'ordine dei KW .

PROPAGAZIONE DELLE ONDE RADIO
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La propagazione delle onde elettromagnet
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