Banda radio

Nelle telecomunicazioni con il termine banda radio (o spettro radio) si indica la sezione dello spettro elettromagnetico delle onde radio e microonde deputata alle radiocomunicazioni. Essa identifica dunque l'insieme delle risorse spettrali del cosiddetto mezzo radio (o canale radio), che è un mezzo trasmissivo condiviso tra più servizi, operatori e utenti e che dunque deve essere adeguatamente ripartito tra l'insieme di questi soggetti/elementi senza causare conflitti di utilizzazione o interferenza tra segnali radio di più sorgenti.

Definizioni

Una banda può essere definita in base a vari criteri e vi sono due accezioni del termine comunemente usate nell'ambito delle telecomunicazioni:

• porzione di spettro facente parte di una suddivisione convenzionale originata da esigenze scientifiche e tecniche (le più usate sono stabilite da enti come l'ITU, l'IEEE e la NATO);
• porzione di spettro nella quale i canali hanno la stessa destinazione d'uso (la designazione di questo tipo di bande viene effettuata con l'allocazione delle frequenze che porta a stilare un piano delle frequenze elaborato su accordi internazionali o, al più, nazionali).

La banda del canale radio, così come quella di sistemi cablati, è una risorsa limitata e va quindi gestita con parsimonia, cercando di massimizzarne l'efficienza di utilizzazione/trasmissione o efficienza spettrale.

Standard di designazione delle frequenze

Designazione ITU

Nell'ambito scientifico-tecnico è molto utilizzata la designazione ITU-R, definita dalla raccomandazione V.431. In base a questa designazione, la parte di spettro elettromagnetico compresa tra frequenze che vanno da 3 Hz a 300 GHz viene separata in 11 bande, in base alla frequenza. Le bande sono separate da frequenze di Hz che corrispondono a lunghezze d'onda approssimativamente uguali a multipli o sottomultipli del metro. Lo schema che segue riassume la suddivisione.

banda	frequenze	lunghezza d'onda
ELF	3 – 30 Hz	100 000 km – 10 000 km
SLF	30 – 300 Hz	10 000 km – 1000 km
ULF	300 – 3000 Hz	1000 km – 100 km
VLF	3 – 30 kHz	100 km – 10 km
LF	30 – 300 kHz	10 km – 1 km
MF	300 – 3000 kHz	1000 m – 100 m
HF	3 – 30 MHz	100 m – 10 m
VHF	30 – 300 MHz	10 m – 1 m
UHF	300 – 3000 MHz	1000 mm – 100 mm
SHF	3 – 30 GHz	100 mm – 10 mm
EHF	30 – 300 GHz	10 mm – 1 mm
THF	300 – 3000 GHz	1 mm – 0.1 mm

Designazione IEEE

La suddivisione dello spettro radio effettuata dall'IEEE è principalmente incentrata sulle bande radar (quindi sulle microonde). Questa designazione non contempla però le frequenze al di sotto dei 3 MHz.

banda	frequenze
HF	3 - 30 MHz
VHF	30 - 300 MHz
UHF	300 - 1000 MHz
L	1 – 2 GHz
S	2 – 4 GHz
C	4 – 8 GHz
X	8 – 12 GHz
Ku	12 – 18 GHz
K	18 – 26 GHz
Ka	26 – 40 GHz
V	40 – 75 GHz
W	75 – 111 GHz

Designazione NATO

La designazione effettuata dalla NATO è, come la designazione IEEE, incentrata sulle bande radar. Poiché non vi sono suddivisioni dai 250 MHz in giù, risulta troppo approssimativa per trattare le frequenze sotto quella soglia.

banda	frequenze
A	0 - 250 MHz
B	250 - 500 MHz
C	500 - 1000 MHz
D	1 – 2 GHz
E	2 – 3 GHz
F	3 – 4 GHz
G	4 – 6 GHz
H	6 – 8 GHz
I	8 – 10 GHz
J	10 – 20 GHz
K	20 – 40 GHz
L	40 – 60 GHz
M	60 – 100 GHz

Piani delle frequenze

Le bande sono soggette ad un piano di attribuzione delle frequenze a seconda della destinazione d'uso (piano delle frequenze) cioè un servizio di radiocomunicazione, assegnazione successivamente ad un operatore o allocazione geografica su un territorio. L'obiettivo è ottimizzare l'uso dello spettro radio evitando interferenze tra servizi e garantendo interoperabilità per determinati servizi a livello internazionale) garantendo così la non-interferenza tra i vari servizi.

Tale piano avviene tipicamente attraverso tecniche di tipo FDM; questo tipo di assegnazione implica tipicamente la presenza di adeguate bande di guardia tra le varie bande attribuite/assegnate/allocate per evitarne appunto la reciproca interferenza.

In particolare la destinazione d'uso ha impatto sulla scelta delle frequenze in quanto la natura stessa della radiopropagazione è tipicamente funzione della frequenza e quindi delle caratteristiche tecniche del particolare servizio radio offerto. Un discorso analogo avviene anche per l'ampiezza di banda assegnata che dipende dalla qualità di servizio da garantire all'utente per un certo servizio.

La pianificazione e la gestione dello spettro radio, naturalmente limitato, è demandato ad organismi internazionali (quali l'ITU-R), continentali e nazionali. In particolare i servizi di telecomunicazione coinvolti sono:

• radiofonia broadcast
• televisione, televisione digitale, televisione satellitare
• telefonia mobile
• telecomunicazioni satellitari
• trasporti: trasporto navale e aereo, radionavigazione
• radar
• forze armate e utilizzi militari
• ordine pubblico e pubblica sicurezza, comunicazioni dei corpi di polizia
• servizi di soccorso come vigili del fuoco ed emergenza medica, protezione civile
• servizi di vigilanza privata
• utilizzi civili - privati o ad uso collettivo
• radioamatoriale

La sempre più pressante richiesta di banda radio in rapporto alla sua limitatezza per i molteplici servizi di radiocomunicazione rende l'aspetto della pianificazione e gestione dello spettro radio un aspetto delicato e allo stesso tempo cruciale.

Le trasmissioni digitali grazie alla compressione dati operata dalla codifica di sorgente hanno reso possibili efficienze spettrali molto superiori rispetto alle tradizionali trasmissioni analogiche e quindi a parità di velocità di trasmissione è stata possibile una liberazione di banda radio dedicabile così ad altri servizi di radiocomunicazione (es. TV digitale terrestre). Il problema della gestione dello spettro radio è comunque particolarmente sentito negli Stati in cui anche la TV viaggia via etere (TV terrestre), data la grande occupazione spettrale che occupa il servizio di telediffusione con tutti i suoi molteplici canali, meno sentito in quegli Stati dove invece il servizio televisivo viaggia via cavo (TV via cavo in Stati Uniti, Svizzera ecc…).

L'intera banda dello spettro elettromagnetico deputata alle radiocomunicazioni è un bene demaniale e come tale il suo sfruttamento da parte di privati passa attraverso un bando di concessione per l'assegnazione della licenza agli operatori che ne richiedono l'uso.

Organi competenti preposti assieme alla polizia postale controllano costantemente il rispetto delle norme sulla pianificazione e l'assegnamento di tali bande di frequenza smascherando e sanzionando, a norma di Legge, usi impropri ed eventuali irregolarità.

Attribuzione generale

banda	frequenze	lunghezza d'onda	uso
ELF	3 – 30 Hz	100 000 km – 10 000 km
SLF	30 – 300 Hz	10 000 km – 1000 km
ULF	300 – 3000 Hz	1000 km – 100 km
VLF	3 – 30 kHz	100 km – 10 km	Radionavigazione a largo raggio. Attività nucleare.
LF	30 – 300 kHz	10 km – 1 km	Radiolocalizzazione marittima ed aeronautica
MF	300 – 3000 kHz	1 km – 100 m	Comunicazioni aeree e marittime. Radionavigazione. Broadcast AM
HF	3 – 30 MHz	100 m – 10 m	Collegamenti senza fili a lunga distanza fissi e mobili. Radioamatori.
VHF	30 – 300 MHz	10 m – 1 m	Broadcast FM e TV. Collegamenti in visibilità. Radiomobili civili e militari.
UHF	300 – 3000 MHz	1 m – 10 cm	Ponti radio e radiomobili terrestri. Broadcast TV. Satelliti meteo e TV.
SHF	3 – 30 GHz	10 cm – 1 cm	Ponti radio terrestri. Satelliti. Radar.
EHF	30 – 300 GHz	1 cm – 1 mm	Radar

Radiofonia broadcast

Nei paesi più sviluppati, le trasmissioni radio AM ricoprono un ruolo relativamente marginale. Tuttavia, i fenomeni di radiopropagazione che coinvolgono le radiofrequenze più basse fanno sì che le trasmissioni raggiungano distanze notevoli. Le bande delle onde lunghe, onde medie e onde corte risultano, specie nelle ore notturne, particolarmente affollate.

La maggioranza delle emittenti radiofoniche fa parte della cosiddetta radio FM (banda 87,5 - 108 MHz). Le trasmissioni in modulazione di frequenza a banda larga permettono un'elevata qualità dell'audio, anche grazie alla stereofonia. Le trasmissioni radiofoniche in FM, per la frequenza relativamente alta a cui sono assegnate, hanno una portata limitata: è possibile infatti, spostandosi tra zone a poche decine di chilometri di distanza tra loro, ricevere un'emittente diversa sulla stessa frequenza.

Alcune emittenti radio FM stanno iniziando a trasmettere anche in digitale, con tecnologia Digital Audio Broadcasting, ma la diffusione dei ricevitori adatti (principalmente autoradio) è ancora limitata.

Banda	Utilizzo	Estensione
onde lunghe	radio AM	153 – 279 kHz
onde medie	radio AM	525 – 1615 kHz
onde corte	radio AM	2310 kHz - 30 MHz
banda radio FM	radio FM	87,5 - 108 MHz
DAB banda L	radio digitale	1452 - 1492 MHz

Broadcast televisivo (telediffusione)

VHF:

Canali numerati da:

• da 1 a 6, da 55,25 MHz a 83,25 MHz, spaziati di 6 MHz;
• da 7 a 13, da 175,25 MHz a 211,25 MHz, spaziati di 6 MHz.

UHF:

Canali numerati da:

• 14 a 69, da 471,25 MHz a 801,25 MHz, spaziati di 6 MHz.

Bande dedicate ai trasporti

Le bande dedicate ai trasporti sono principalmente due, dedicate rispettivamente al trasporto aereo e al trasporto navale:

• banda aeronautica - ICAO (108,000 - 136,975 MHz, divisa in navigazione e comunicazioni)
• banda marina - IMM (156,025 - 162,025 MHz)

Si noti che la banda cittadina (CB) rientra nelle bande civili e non è, sul piano normativo, una banda dedicata ai trasporti; è comunque possibile che, nelle normative e nella pratica, alcuni canali delle bande civili vengano utilizzate in particolari ambiti dei trasporti (es. su imbarcazioni da diporto o navigazione, su camion, teleferiche, altri servizi mobili ecc.).

Bande civili

Varie bande sono dedicate a usi generici: la più conosciuta è la banda cittadina, sfruttata dagli autisti di camion per comunicare. Negli ultimi anni sono state assegnate le bande per LPD e PMR 446 che hanno avuto un discreto successo, grazie alla portatilità degli apparati al loro libero uso (solo banda LPD).

Banda	Utilizzo	Estensione
banda cittadina	amatoriale	26,965 - 27,405 MHz
banda 43 MHz	servizi vari	43,300 - 43,5875 MHz
LPD	privato LPD	433,075 - 434,775 MHz
LPD SRD	privato LPD	868,00625 - 869,99375 MHz
PMR 446	privato PMR446	446,00625 - 446,09375 MHz
PMR 446 digitale	privato PMR446	446,103125 - 446,196875 MHz

Bande radioamatoriali

Le bande assegnate ai radioamatori sono numerose e sono distribuite in un'ampia sezione dello spettro radio, dalle LF alle EHF. Quelle comunemente usate nell'attività di radioamatore sono molte meno e sono incentrate principalmente nella sezione compresa tra le HF e nelle UHF. Queste bande in genere non sono licenziate.

Evoluzione nella gestione

L'evoluzione della gestione dello spettro radio va più efficientemente verso la liberalizzazione d'uso della licenza sulla banda radio acquisita da un certo operatore per poterla assegnare al servizio che esso stesso desidera purché esso stesso garantisca che l'interferenza con altri eventuali servizi sia contenuta al di sotto di certi valori limite che non ne inficino la mutua operatività.

Voci correlate

• Radiocomunicazione
• Radiopropagazione
• ITU-R

Note

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