Oscillatori
In
una stazione radio commerciale la frequenza portante viene normalmente
generata da un oscillatore a cristallo di quarzo. Se il circuito elettrico è
ben progettato, la frequenza dell'oscillatore non varia oltre lo 0,01%.
Montando il cristallo sotto vuoto a temperatura costante e stabilizzando la
tensione di alimentazione è possibile ottenere una stabilità di frequenza
prossima a un milionesimo dell'1%. Gli oscillatori a cristallo sono ideali
nelle gamme di frequenza bassissima, bassa e media. Quando devono essere
generate frequenze superiori ai 10 MHz, l'oscillatore pilota è regolato in
modo da generare una frequenza media, che viene poi raddoppiata un certo
numero di volte, a seconda della necessità, in speciali circuiti elettronici.
Quando non è necessario un controllo rigoroso della frequenza, possono essere
usati circuiti sintonizzati con comuni tubi elettronici per generare
oscillazioni fino a 1000 MHz, mentre per generare le frequenze più alte, fino
a 30.000 MHz, si impiegano klystron a riflessione. Quando sono richieste
frequenze ancora più elevate i klystron vengono sostituiti dai magnetron.
Perché
l'onda portante possa trasportare impulsi deve essere modulata, e la
modulazione può essere a basso livello o ad alto livello. Nel primo caso il
segnale di audiofrequenza proveniente dal microfono, con poca o nessuna
amplificazione, viene usato per modulare la frequenza generata
dall'oscillatore, e la frequenza portante modulata viene poi amplificata prima
di essere inviata all'antenna; nel secondo caso le oscillazioni di
radiofrequenza e il segnale di audiofrequenza sono amplificati
indipendentemente, e la modulazione ha luogo subito prima che le oscillazioni
siano inviate all'antenna. Sulla portante il segnale può essere modulato sia
in frequenza (FM) sia in ampiezza (AM).
La
modulazione di ampiezza (AM), che consiste nel variare l'ampiezza dell'onda
portante in armonia con le variazioni di frequenza e intensità di un segnale
sonoro, è usata in molti servizi radiotelefonici, comprese le normali
trasmissioni radio, nonché nella telefonia a corrente portante, in cui la
portante modulata viene trasmessa via cavo, e nella trasmissione di immagini
fisse via cavo o via radio.
In FM
la frequenza dell'onda portante viene variata all'interno di un intervallo
fisso a un ritmo corrispondente alla frequenza di un segnale sonoro. Questa
forma di modulazione, perfezionata negli anni Trenta, ha il vantaggio di
produrre segnali relativamente insensibili alle interferenze elettriche, come
si verificano durante i temporali, che invece disturbano fortemente i segnali
AM. Le trasmissioni in FM, che vengono effettuate su bande ad alta frequenza
(dagli 88 ai 108 MHz), hanno portata di ricezione limitata.
Le
informazioni trasportate da un'onda modulata vengono riconvertite nella loro
forma originale tramite un processo inverso, detto di demodulazione o
rivelazione. Le radioonde trasmesse a frequenze basse e medie sono modulate in
ampiezza; a frequenze più elevate si usano sia l'AM sia l'FM: nelle emissioni
televisive, ad esempio, il suono può essere diffuso in FM, mentre l'immagine
è trasmessa in AM. Nelle gamme di frequenza superelevate (sopra la UHF), in
cui sono disponibili larghezze di banda più ampie, anche l'immagine può
essere trasmessa in FM. A queste frequenze elevate sono stati effettuati anche
esperimenti di trasmissione digitale del suono e delle immagini, un metodo di
trasmissione che in futuro potrebbe soppiantare le attuali tecniche di
trasmissione analogica.
Antenne
L'antenna
di un trasmettitore non deve necessariamente trovarsi in prossimità del
trasmettitore stesso. Per la radiodiffusione commerciale sulle frequenze medie
occorre generalmente un'antenna molto alta, possibilmente situata lontano dai
centri abitati, mentre lo studio di trasmissione si trova di solito nel cuore
della città. Tra studio e antenna, i segnali possono essere trasmessi via
cavo.
