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Classi di emissione

Esaminando le specifiche di una apparecchiatura o di un modulo radio, se il documento è in tutti i sensi attinente alla normativa di Legge relativa ai sistemi senza fili, troverete simboli come F1D, F2D, A3 etc. Questi simboli indicano i codici delle classi di emissione. La classe di emissione indica il tipo di modulazione delle onde radio dell'elemento portante principale, la qualità del segnale che modula l'elemento portante principale e il tipo di informazione della trasmissione. Quelli che seguono sono esempi relativi ai moduli radio.

Per esempio, F1D significa 'modulazione di frequenza', 'segnale numerico, apparecchiatura a canale singolo, 'apparecchiatura che non usa una sub-portante per la modulazione' e 'trasmissione dati, telemetria e telecomando'.

1. Tipi di modulazione dell'elemento portante	Simbolo
(1) No-modulazione	N
(2) Modulazione di ampiezza
j Doppia banda laterale	A
k Singola banda laterale dell'elemento pieno	H
l Singola banda laterale ridotta dell'elemento portante	R
m Singola banda laterale soppressa dell'elemento portante	J
n Banda laterale indipendente	B
o Banda laterale Vestigial	C
(3) Modulazione d'angolo
j Modulazione di frequenza	F
k Modulazione di fase	G
(4) L'elemento portante principale è ampiezza e l'angolo è modulato simultaneamente o in una determinata seguenza.	D
(5) Impulso
j Sequenza di impulsi non modulata	P
k Sequenza di impulsi	K
a. Modulazione di ampiezza	L
b. Modulazione di ampiezza o larghezza/durata di modulazione	M
c. Posizione di modulazione o fase di modulazione	Q
d. L'elemento portante è modulato angolarmente durante l'angolo-periodo d'impulso.	V
e. Una combinazione di a. a d., o altro metodo
(6) Modulazione non coperta da (1) a (5) usando una combinazione di 2 o più modulazioni di ampiezza, angolo di modulazione o modulazione di impulso, simultaneamente o in una determinata sequenza.	W
(7) Altro	X

2. Natura dei segnali che modulano l'elemento portante principale	Simbolo
(1) Nessun segnale di modulazione	0
(2) Segnale digitale, canale singolo
j Senza l'uso di una sub portante modulata	1
k Con l'uso di una sub portante modulata	2
(3) Segnale analogico, canale singolo	3
(4) Segnale digitale, con due o più canali.	7
(5) Segnale analogico, con due o più canali	8
(6) Sistema composito che unisce 1 o più canali per i segnali digitali e 1 o più canali per i segnali analogici.	9
(7) Altro	X

3. Tipi di informazioni sulla trasmissione	Simbolo
(1) Nessuna informazione	N
(2) Telegrafia
j Per la ricezione sonora	A
k Per la ricezione automatica	B
(3) Facsimile	C
(4) Trasmissione dati, telemetria, telecomando	D
(5) Telefonia (inclusa la radiodiffusione)	E
(6) Televisione (video)	F
(7) Una combinazione di tipo (1) a (6)	W
(8) Altro	X

Unità di emissione

Se esaminate le specifiche di un modulo radio, se il documento è redatto nel rispetto della Legge sulle comunicazioni senza fili, vedrete una varietà di simboli, detti unità. Qui spiegheremo le unità di base.

dB (decibels)

Nei relativi campi elettrici, le unità che usano dB compaiono frequentemente per indicare un rapporto relativo. dB indica un rapporto con un riferimento, per esempio 'il più grande dB di qualcosa' o 'il più piccolo dB di qualcosa'. (Troviamo anche l'unità dB usata per misurare la pressione sonora.)
Per prendere come esempio il fattore amplificazione della tensione di un circuito amplificatore, se un segnale di 1 mV è immesso in un circuito con voltaggio di 10.000 volte, risulterà in uscita un voltaggio di 10.000 mV (10 V). In questo caso, un elettrotecnico direbbe che il circuito ha avuto un guadagno di tensione di 80 dB piuttosto che dire che ha avuto un guadagno di tensione di 10.000 volte. Ecco alcuni motivi.

*Da un punto di vista visivo, 10.000 ha 3 zeri in più di 80 e nei grandi valori i numeri possono diventare meno comprensibili. Usando dB, il valore può essere espresso con un numero di cifre più piccolo, rendendo l'unità dB più facile a capirsi. Se supponiamo che 1.234.567 volte è pari a 1,23 milione di volte, questo valore espresso in dB si trasforma in 121,8 dB (1.230.268 volte) senza che si abbia alcuna particolare difficoltà nell'usare questa unità a scopo pratico.

*Se, per esempio, colleghiamo amplificatori con un guadagno di tensione di 50,11 volte (dB 34) e 89,12 volte (dB 39), il guadagno di tensione è di 50,11 volte × 89,12 volte = 4.466 volte, e questo calcolo richiede moltiplicazioni complicate. Tuttavia, se la esprimiamo in decibel, abbiamo 34 dB + 39 dB = 73 dB (4.466 volte), ciò ci permette di effettuare il calcolo con la sola addizione o sottrazione. Se poi introduciamo un attenuatore o simile, dovremmo usare la divisione, invece con l'unità dB il calcolo può essere fatto usando la sottrazione.

*2 volte, 3 volte, 4 volte e 10 volte, si trasformano in 6 dB, 9,5 dB, 12 dB e 20 dB, mentre 997 volte, 999 volte, 1003 volte e 1005 volte possono tutti essere espresse in 60 dB, in questo modo l'espressione di decibel è molto più comprensibile e il senso del fattore amplificazione è più vicino alla percezione umana.

Formula
Rapporto di tensione = 20 log 10 (V2/V1), guadagno di tensione = 20 log 10 (voltaggio di uscita/voltaggio di ingresso),
attenuazione = 20 log 10 (voltaggio di uscita/voltaggio di ingresso),
resistenza di campo = 20 log 10 (E2/E1), amplificazione ordinaria = 20 log 10 (A/B)
Guadagno di potenza = 10 log 10 (uscita di potenza/ingresso di potenza)

* Le unità in decibel che usano il livello di potenza e di tensione assoluto sono dBm, il dBV, dBµV etc.
* Nel guardare le unità, è necessario prestare attenzione al riferimento particolare. Dobbiamo particolarmente fare attenzione quando è attinente il guadagno di potenza.
* Unità che esprimono un livello assoluto come dBm e simili non dovrebbero essere aggiunti o essere sottratti a vicenda. Così 20 dBm + 20 dBm 20 = 23 dBm 23. * Il guadagno assoluto ed il guadagno relativo invece possono essere aggiunti o essere sottratti a vicenda. Così 20 dBm + 20 dB = dBm 40. Qui abbiamo calcolato che cosa ottenimo quando 20 dBm è immesso in un amplificatore di potenza di 20 dB, usando 10 log per il calcolo.
* Come abbiamo visto si usa una miscellanea di unità e per questo dobbiamo prestare maggiore attenzione. La stessa unità dBµ è usata per rumore di tensione, resistenza di campo etc. e mentre ordinariamente dBm o dBk sono usati per esprimere la potenza certe volte la stessa viene espressa anche in dBµ. Nelle specifiche più recenti, il rumore di tensione, la resistenza di campo etc. vengono espressi anche come unità dBµV e dBµV/m.

Unità radio

Qui introdurremo alcune delle unità usate in relazione alla radio, e unità espresse in decibel. La seguente tabella contiene alcuni valori che sono in qualche modo insignificanti in termini di applicazioni pratiche, ma mostrano semplicemente la posizione delle unità comunemente usate.

*O dBµ è usato in tutti gli esempi e ciò può apparire ingannevole. è usato frequentemente. O dBmW è di facile comprensione ma per qualche motivo non è usato.

dBm	Un'espressione in decibel per il rapporto di tensione usando 1 µV di tensione come riferimento, è 0 dB. Ciò dà * 1 mW = 0 dBm, 10 mW = 10 dBm, 100 mW = 20 dBm * 1 mW = 30 dBm, 1 µW = -30 dBm, 1 nW = -60 dBm Se invertiamo questo calcolo otteniamo ' m. ' in dBm indica il prefisso 'milli ', è corretto per esprimere dBm dire "dee bee milli"? Inoltre, perchè non diciamo "dee bee milliwatt"? Avrete pensato che sarebbe di più semplice comprensione visto che il modo in cui pronunciamo questa unità coincide con altre.
dBµV	Un'espressione in decibel per il rapporto di tensione usando 1 µV di tensione come riferimento, è 0 dB. Ciò dà * 1 µV = 0 dBµV, 500 µV = 54 dBµV, 1 mV = 60 dBµV, 10 mV = 80 dBµV, 1 V = 120 dBµV Se invertiamo questo calcolo otteniamo
dBµV/m	Un'espressione in decibel per il rapporto di tensione usando 1 µV/m. di resistenza di campo come riferimento, è 0 dB. Ciò dà Esempio: Con 500 µVm 20log10 (500 µV/m / 1 µV/m) = 54 dBµV/m * 1 µV/m = 0 dBµV/m, 500 µV/m = 54 dBµV/m, 35 µmV = 31 dBµV/m Se invertiamo questo calcolo otteniamo
dBi, dBd	Esprime il guadagno in antenna * Prendendo come riferimento una antenna isotropa, il guadagno è chiamato guadagno assoluto, e l'unità usata è dBi. * Prendendo come riferimento una antenna a dipolo con mezza lunghezza d'onda (L/2), il guadagno è chiamato guadagno relativo, e l'unità usata è dBd. Il seguente rapporto si ottiene tra dBi e dBd. dBd = 2.14 dBi
dB/m	Esprime l'attenuazione dei cavi e simili. 0,033 dB/m significa che per 1 m. c'é un'attenuazione di 0,033 dB e per 100 m. l'attenuazione è di 3,3 dB.
ppm	ppm è 1/1,000,000 (1 × 10^-6).
bps	E' un'unità che esprime il bit rate, indica il numero di bits che possono essere introdotti in 1 secondo. A 4.800 bps, 4.800 bit (600 byte) di dati possono essere introdotti in 1 secondo.

Impedenza

L'impedenza è un altro aspetto di considerevole importanza. Per le frequenze basse l'impedenza è di 600 ohm, per le frequenze alte l'impedenza è di 50 ohm. Alla stessa impedenza di 0 dBm, il terminale di voltaggio differisce nel modo seguente.

600 ohm: Terminal voltage V = v (PR) = v (1 mW × 600) = 0.775 v
50 ohm: Terminal voltage V = v (PR) = v (1 mW × 50) = 0.224 v

Conversione di una tensione di 50 ohm in dBm

Nel convertire una tensione in P50 dBM quando l'impedenza è di 50 ohm, con la P [ W ], V [ V ] e la R [ O ], otteniamo quanto segue.

we get

Da questo valore effettuiamo la conversione in dBm (riferimento 1 mW)
otteniamo
* 1 V = 13.01 dBm, 1 mV = -46.98 dBm, 10 µV = -86.98 dBm, 1 µV = -106.98 dBm

Conversione di 50 ohm di potenza dBm in tensione V

Per sapere qual'é la tensione V corrispondente ad una potenza espressa in dBm quando l'impedenza è R = 50 Ohm, bisogna per prima cosa cercare il valore P [ W ] per la potenza P50 dBm, e quindi cercare il voltaggio.

* 20 dBm = 2.23 V, 10 dBm = 0.707 V , 0 dBm = 224 mV, -20 dBM = 22.4 mV

Conversione di 50 ohm di potenza W à tensione V

Nel convertire una potenza in tensione V50 V quando l'impedenza è di 50 Ohm, con P [ W ], V [ V ] e la R [ O ], otteniamo quanto segue.

così il risultato può essere ottenuto facilmente.
* 1 W = 7.07 V, 100 mW = 2.23 V, 10 mW = 0.707 V, 1 mW = 22.4 mV

Specifiche di lettura

Qui di seguito parliamo degli elementi principali di un modulo radio.

Caratteristiche generali

Specifiche compatibili	Le specifiche standard a cui l'apparecchiatura è conforme .
Spazio del canale	La frequenza fra ogni canale della banda usata ed in quella stabilita nelle specifiche standard.
Numero di canali	Il numero di canali in una apparecchiatura nella banda di frequenza usata ed in quella stabilita nelle specifiche standard.
Velocità del segnale dati (bit rate)	La velocità alla quale il segnale dati elabora una trasmissione radio e le trasmissioni generali. L'unità è espressa come bit/secondo (bps). Qualunque sia la velocità del segnale, bisogna sempre tenere conto del tempo di processo per la commutazione in caso di invio e ricezione dati così che l'attuale velocità è più bassa.
Velocità di modulazione (baud rate)	Il numero di modulazioni all'interno di un'unità di tempo, e l'unità è un baud. E' chiamato baud rate e a volte confuso con bit rate ma in senso stretto sono differenti. Con modulazione a più livelli, anche se il baud rate è lo stesso, il bit rate è differente, e quando i dati sono trasmessi in parallelo, secondo il grado il bit rate fra trasmissione e ricezione è differente.
Rate della trasmissione dati	Il totale medio dei dati che si muovono fra il trasmettitore e il ricevitore all'interno di un'unità di tempo, e l'unità è espressa come bit/secondo, carattere/secondo, carattere/minuto e così via. Con le trasmissioni reali i controlli, quali la procedura di controllo errori, l'identificazione dell'apparecchiatura etc. sono fissati ai dati e in caso di errori la trasmissione viene ri-effettuata. Per questi motivi, il rate di trasmissione dati è naturalmente più lento rispetto alla velocità del segnale dati .
Classe di emissione	La classe di emissione è indicata come F1D, F2D, G1D e così via. Si tratta di una combinazione di simboli che corrispondono a varie classificazioni fra le quali il tipo di modulazione dell'elemento portante principale, la qualità del segnale che modula l'elemento portante principale e il tipo di informazioni della trasmissione . La F posta all'inizio indica la modulazione di frequenza, la G indica la fase di modulazione, mentre il numero che segue indica il segnale digitale, apparecchiatura a canale fisso che non usa un sub-carrier per la modulazione. La D all'estremità significa trasmissione dati, telemetria ed telecomando.
Metodi di comunicazione	Ci sono due metodi di comunicazione, bidirezionale e unidirezionale e due tipi di comunicazione bidirezionale, in semiduplex e in duplex.
Uscita della trasmissione	Uscita radio del trasmettitore. Ogni paese ha un proprio relativo limite.
Portata	Nelle specifiche i costruttori e/o fornitori presentano i risultati di prove effettuate in linea d'aria, ma la portata differisce in modo considerevole secondo l'ambiente in cui viene utilizzato il dispositivo radio, le prove effettuate in linea d'aria dovrebbero essere prese in considerazione soltanto in linea approssimativa. La portata differisce secondo il tipo di costruzioni, la gente, i veicoli e la vicinanza, fattori metereologici come la pioggia e la neve. La portata è inoltre influenzata anche dall'umidità. Inoltre in simili circostanze, se la lunghezza di onda della frequenza usata è più corta, la portata sarà naturalmente anch'essa ridotta.

Caratteristiche dell'apparecchiatura trasmittente

Potenza dell'antenna

La potenza d'uscita ammessa differisce secondo il canale di frequenza utilizzato, in ogni caso nella banda a 434MHz i limiti vanno da 1mW a 10mW e nella banda a 868MHz i limiti sono divisi in sub parti, 5mW, 10mW, 25mW e 500 mW.

Errore di frequenza

L'errore di frequenza del trasmettitore è dato dalla differenza fra la frequenza misurata dell'elemento portante non modulato e la frequenza nominale dichiarata dal fornitore. I valori standard sono differenti per le stazioni fisse, le stazioni mobili e le stazioni portatili.

Potenza dei canali adiacenti

Per i dispositivi con specifica larghezza di canale, la potenza del canale adiacente è quella parte di potenza di uscita totale di un trasmettitore nelle condizioni di modulazione in una specifica banda passante centrata sulla frequenza nominale dei canali adiacenti. Per le normative questo valore differisce a seconda delle frequenze e della separazione dei canali. Nella normativa EN300220, la larghezza dei canali è di 25 kHz

	25 kHz spazio canale
Condizioni normali di test	200 nW
Condizioni estreme di test	640 nW

Potenza dell'emissioni di spurie

Le emissioni di spurie sono emissioni indesiderabili che succedono fuori dell'onda radio di interesse e la tolleranza delle stesse è stabilita nelle specifiche standard. Con EN300220 regolate come segue.

	47 MHz to 74 MHz 87.5 MHz to 118 MHz 174 MHz to 230 MHz 470 MHz to 862 MHz	Altre frequenze sotto 1 000 MHz	Frequenze sopra 1,000 MHz
Operativo	4 nW	250 nW	1 mW
Standby	2 nW	2 nW	20 nW

Caratteristiche dell'apparecchiatura ricevente

Sensibilità del ricevitore	Il livello del segnale ricevuto quando SINAD è 12 dB. Ciò a volte è espresso come potenza ed a volte come tensione.
Emissione spurie	La radiazione di spurie dalla ricevente avvengono a qualsiasi frequenza, sono irradiate dall'apparecchiatura e dall'antenna. Con EN300220, la regolazione è 2 nW (sotto 1.000 MHz) e 20 nW (sopra 1.000 MHz).
Errore di frequenza	L'errore di frequenza della ricevente è la differenza fra l'oscillazione di frequenza locale misurata e la frequenza nominale come dichiarata dal fornitore.

Modulazione e demodulazione

Esaminiamo la modulazione e la demodulazione usando come esempio la trasmissione della voce. Se parlate con una persona posta a distanza di parecchi chilometri, la vostra voce non arriverò a raggiungere l'altra parte per quanto possiate alzare la voce. In questo caso dobbiamo considerare un altro modo di trasmettere la voce, per mezzo delle onde radio, per mezzo di cavi , luce etc. ma la voce in se vibra l'aria con le onde sonore e queste da sole non possono essere inviate. In questo caso, è possibile usando un microfono, convertire il suono in un segnale elettrico e trasmettere quel segnale. Il segnale elettrico è una rappresentazione (analogica) continua della resistenza proporzionale del suono. I seguenti sono due metodi possibili per trasmettere il segnale usando le onde radio o il cavo.

1 Trasmissione della quantità analogica così come è
2 Conversione numerica del segnale (digitalizzare) e trasmissione come quantità digitale.

FM e AM nella radio usano il primo metodo, mentre i telefoni mobili ed il broadcasting digitale BS usano il secondo metodo. All'unità ricevente, se il segnale ricevuto è digitale sarò convertito in quantità analogica o in tensione usando un altoparlante per produrre i suoni basati sulla resistenza di tensione.

Consideriamo la possibilità di trasmettere i dati attraverso le onde radio
I segnali di informazioni analogiche o digitali (denominati dati di banda base) non possono essere trasmessi semplicemente attraverso lo spazio così come sono. È necessario unire i dati della banda base con una frequenza portante sufficientemente alta da passare attraverso lo spazio come onda radio. Convertendo il segnale elettrico e includendo le informazioni originali in un segnale che si adatta al percorso di trasmissione (in questo caso le onde radio) otteniamo una modulazione. I sistemi di modulazione comprendono la modulazione analogica e la modulazione digitale.

1 Sistemi di modulazione analogica
I sistemi di modulazione analogica includono, FM, PM e così via. Modulano l'elemento portante usando un metodo analogico.
2 Sistemi di modulazione digitale
Come trasmettere un dato che è originariamente un valore numerico? Non c'è apparentemente altro metodo di trasmetterlo che come quantità digitale (segnale). La modulazione digitale sposta direttamente i parametri ad alta frequenza dell'apparecchiatura radio usando i dati della base banda (quantità digitale). Ci sono più sistemi di modulazione digitale, FSK, MSK, CPFSK, GMSK, GFSK, ASK, PSK, DBPSK, DQPSK, QPSK, BPSK, multi-valore QAM, OFDM, CCK e così via.

Modulazione dello spostamento di frequenza

La modulazione dello spostamento di frequenza include i seguenti sistemi, e tutti sono tipi relativi.

FSK	Frequency Shift Keying
CPFSK	Continuous Phase Frequency Shift Keying
MSK	Minimum Shift Keying
GMSK	Gaussian filtered MSK

Il sistema FSK è un sistema di modulazione in cui la logica del codice digitale fa si che i dati di banda base sono spostati proporzionalmente nella frequenza dell'elemento portante. L'elemento portante è commutato fra le differenti frequenze quando la logica è 1 e quando la logica è 0. Ci sono sistemi in cui la fase di modulazione dell'onda è continua ed altri in cui non lo è. Quei sistemi con le fasi continue sono denominati CPFSK e sono usati più spesso del sistema FSK. In più, per aumentare l'efficienza di utilizzo della larghezza di banda, l'indice di modulazione m è regolato a 0,5 e con una banda di frequenza più stretta nel sistema denominato MSK (Minimum Shift Keying - spostamento minimo che chiude a chiave). GMSK (Gaussian filtered MSK) ha una banda ancora più stretta del sistema MSK.

Per generare una frequenza in conformità con il valore logico dei dati della banda base, il sistema CPFSK usa un VCO (Voltage Controlled Oscillator - oscillatore controllato di tensione). Il VCO cambia la frequenza oscillante secondo il livello dei dati digitali della banda base applicata al relativo circuito, di modo che la fase sia continua.
Fra i sistemi FSK, quelli che usano due oscillatori e non usano la fase continua non sono molto usati perché provocano una banda di frequenza più larga.

I circuiti dei sistemi FSK (CPFSK) di per sé sono semplici, ma poichè la larghezza di banda di frequenza usata (larghezza di banda di frequenza occupata) è più larga dei sistemi PSK e simili, per mantenere la larghezza di banda il più piccola possibile senza perdere le caratteristiche del sistema, vengono usati più frequentemente i sistemi CPFSK, MSK e GMSK per la loro banda più stretta. La larghezza di banda di frequenza occupata (il limite della diffusione dello spettro) dei sistemi FSK è decisa dall'indice di modulazione espresso dallo spettro di frequenza dei dati della banda base e della profondità della modulazione.
Se l'indice di modulazione è m., lo spostamento di frequenza è ?f (un lato) e la lunghezza di tempo di 1 bit dei dati T,

m = 2 × ?f × T = 2 × ?f/bit rate risulta ?f = m × bit rate/2
* bit rate = 1/T Unit: bits/second (bps)

Può essere visto similarmente ad un bit rate, più grande è l'indice di modulazione più grande sarà la larghezza di banda occupata. Con FSK, più è alto l'indice di modulazione SN (rapporto di segnale/disturbo) nella demodulazione alla ricevente, più la larghezza di banda occupata aumenta e l'efficienza di utilizzazione di larghezza di banda diminuisce. Il sistema MSK è lo stesso di CPFSK ma con un indice di modulazione di 0,5.
Nel sistema GMSK all'immissione dei dati della banda base in VCO viene applicato un filtro gaussiano, rendendo la larghezza di banda di frequenza occupata ancora più stretta.

Binary FSK
Nelle specificche dei dispositivi e dei moduli radio, potete a volte vedere il termine binary FSK. Ciò si riferisce al normale FSK (MSK, CPFSK e così via) in cui due frequenze sono assegnate alla logica dei dati e 1 bit è trasmesso con 1 modulazione. La conversione quadrupla FSK trasmette 2 bit con 1 modulazione, in questo modo il bit rate è raddoppiato.
Direct FSK
Questa espressione è usata quando si vuole fare una distinzione dai sistemi di modulazione analogici per significare che si tratta modulazione digitale.

Phase shift keying

Phase shift modulation include i seguenti sistemi.

PSK	Phase Shift Keying
BPSK	Binary Phase Shift Keying
QPSK	Quadurature Phase Shift Keying
DBPSK	Differential Binary Phase Shift Keying
DQPSK	Differential Quadurature Phase Sift Keying

Il sistema PSK è un sistema di modulazione che cambia proporzionalente la fase dell'elemento portante spostando il codice dei dati della banda base. L'efficienza di potenza e di frequenza è migliore dei sistemi ASK e FSK. PSK è inoltre caratterizzato per un basso tasso di errore. In più, la modulazione a più livelli può essere effettuata facilmente, e rispetto ai sistemi FSK la larghezza di banda di frequenza occupata è favorevolmente più stretta, questo fa si che PSK sia uno dei sistema più usati nelle applicazioni radio. Tuttavia, poichè i circuiti d'elaborazione possono essere complessi e le caratteristiche di fase non sono lineari, gli errori di dati possono accadere e richiedere una soluzione ingegneristica. Ciò si applica a tutti i membri della famiglia del sistema PSK.

Il sistema di modulazione PSK include la fase di modulazione differenziale (DBPSK, DQPSK) e la fase di modulazione assoluta (BPSK, QPSK). La codifica della fase differenziale è usata normalmente per la relativa demodulazione. Nei sistemi differenziali, con DBPSK, se il dato è 1 induce l'elemento portante uscente a subire uno sfasamento di 180-gradi mentre nulla accade se è 0.
Il sistema DQPSK sposta la fase dell'elemento portante di 90 gradi di incremento; le fasi sono assegnate ai blocchi di 2 bit nel flusso di dati ricevuto, e lo sfasamento è applicato alle fasi dell'elemento portante uscente. Il sistema DQPSK occupa la stessa larghezza di banda del sistema DBPSK ma può trasmettere due volte le informazioni (ha un doppio bit rate) e per tale motivo viene usato frequentemente nelle applicazioni.

Amplitude shift keying

ASK (amplitude shift keying)

E' un sistema di modulazione in cui l'ampiezza dell'elemento portante è spostata proporzionalmente ai dati di banda base.
ASK è suscettibile al rumore e alle interferenze, per questo motivo non è molto usato per trasmioni di dati a lunghe distanze. Comunque è un sistema semplice e compatto e non è dispendioso da realizzare, per questi motivo è usato dagli operatori nei sistemi micro-power e per comunicazioni a breve distanza. Il circuito di oscillazione non si arresta quando il data bit è 1 o 0, questo differenzia ASK da OOK.

OOK (On - Off keying)

Similmente a ASK, OOK gira l'elemento portante di frequenza e di ampiezza in ON e OFF, ma quando è OFF, il circuito oscillatore si arresta completamente. Per questa ragione i moduli che usano OOK possono possono realizzare degli assorbimenti di corrente molto bassi.

Si può utilizzare qualsiasi frequenza?

Ogni paese decide quali frequenze possono essere usate e per quali applicazioni. La banda di frequenza dei 2,4 GHz è usata Europa, in America e in Giappone come banda ISM, mentre la banda 434 MHz e 868 MHz sono usate soltanto in Europa. La banda 426 MHz, 429 MHz e 1.200 MHz sono assegnate in Giappone alla trasmissione di telemetria, di telecontrollo e di dati, ma non possono essere usate in altri paesi.

Qual'è la portata?

Gli utenti sono sempre interessati a conoscere il raggio di azione del dispositivo radio, questo è un aspetto molto importante anche per i produttori dei dispositivi.
Nelle specifiche, si può essere tentati di descrivere lunghe distanze operative, ma è consiglibile per l'utente prendere questo riferimento con sospetto fino a quando non ha testato realmente l'apparecchiatura. Di conseguenza è necessario includere un diniego quale "la portata di comunicazione varia secondo l'ambiente di uso.
Il range di azione nelle specifiche del modulo radio in se è soltanto una indicazione e quando si sceglie un modulo radio è necessario esaminarlo ed effettuare una valutazione reale".

Sensibilità del ricevitore

La differenza nella portata di comunicazione nei limiti dell'uscita stabilita di norma indica i punti buoni e i punti difettosi delle prestazioni del modulo. La portata di comunicazione varia secondo un certo numero di circostanze così che a volte non può essere descritto nelle specifiche, in ogni caso la sensibilità del ricevitore di un'apparecchiatura è quasi sempre dichiarata dal costruttore e/o dal fornitore.

Differenza dovuta alla frequenza

Il range di comunicazione differisce a secondo della frequenza usata. Più alta è la frequenza dell'onda radio, più alta la relativa rettitudine e minore è la distanza operativa. Le onde radio a 400 MHz sono conformi al fenomeno di diffrazione e viaggiano più ulteriormente delle onde radio più diritte a 2,4 GHz.

Differenza dovuta dal sistema di modulazione

ASK è più influenzato da rumore di fondo rispetto a FSK o PSK ed anche se l'onda radio raggiunge la ricevente gli errori di dati possono succedere.

Incremento del raggio d'azione

Usando una antenna di guadagno
Con l'apparecchiatura solo ricevente, potete scegliere qualunque tipo di antenna. Potete pensare di aumentare la portata utilizzando un'antenna di guadagno di buone prestazioni. Si consiglia di testare un certo numero di antenne prima di sceglierne una.
Le antenne integrate e quelle dedicate utilizzate in moduli radio prodotti a norme CE sono calibrate per la trasmissione conformemente alla specifica e non dovrebbero essere sostituite per motivi insignificanti.

Cura nella progettazione
Nell'utilizzare un modulo radio, è importante che il vostro progetto non degradi in alcun modo la sensibilità di ricezione indicata nelle specifiche del modulo. È inoltre importante operare ogni sforzo per evitare errori. Particolare attenzione deve essere fatta ai seguenti punti
* Accertarsi che il modulo radio non sia soggetto a rumore proveniente da CPU o da altri dispositivi del sistema in cui è incorporato.
* Ridurre il rumore proveniente da interruttori di comando del sistema e da simili.
* Collocare la ricevente in un posto in cui ci sia minor rumore possibile.
* Curare il fissaggio dell'antenna.

Integrazione del modulo in una apparecchiatura

Misure contro il rumore interno

L'apparecchiatura in cui il modulo radio è incorporato sarà spesso dotata di una CPU ad alta velocità e di circuiti logici. Questi componenti emettono rumore ad alta frequenza sotto forma di armoniche con un margine crescente e un margine calante del segnale di controllo con conseguenti effetti contrari sulla banda di frequenza usata. È necessario approntare le misure necessarie per evitare che questo rumore interferisca sull'antenna del trasmettitore o del ricevitore. Più avanti esamineremo una serie di punti che richiedono particolare attenzione quando si incorpora un modulo radio in una apparecchiatura. Notare che ciò che segue non si applica necessariamente a tutti i moduli.

* Nel caso in cui il modulo radio è incorporato, il contenitore che lo integra dovrebbe essere di un materiale che permetta alle onde radio di passargli attraverso, per esempio la plastica ABS. Il modulo non può emettere o catturare le onde radio all'interno di un contenitore metallico. Nel caso sia necessario utilizzare un contenitore metallico, solo l'unità del modulo radio potrà essere incorporata, mentre l'antenna dovrà essere collocata all'esterno. Il corpo del modulo dovrebbe stabilire il contatto elettrico con il metallo e non dovrebbe esserci differenza di potenziale elettrico. Lo stesso si applica ai contenitori con un rivestimento conduttivo elettrico.

* Il modulo e l'antenna radio dovrebbero essere mantenuti il più lontani possibili da fonti di rumore.

* Se l'antenna del trasmettitore o della ricevente non è accordata al piano di polarizzazione dell'onda radio la comunicazione non può essere realizzata efficientemente, il range di comunicazione sarà scarso e gli errori saranno possibili.

* Se l'antenna del trasmettitore è verticale, fate in modo che sia verticale anche quella del ricevitore. Prendere in considerazione le condizioni d'uso nel fissaggio dell'antenna

* Non lasciate che l'antenna a frusta del modulo sia fissata in modo da potersi piegare. Provate a mantenerla il più verticale possibile.

* Se il modulo è costruito in apparecchiatura soggetta a fonti di emissioni di rumore, assicurarsi di connettere l'antenna usando un cavo coassiale. I circuiti dell'antenna che non hanno corrispondenza di impedenza causano problemi con la riflessione delle onde radio ed oltre a ridurre l'efficienza causano effetti contrari all'apparecchiatura.

* La CPU che controlla il modulo radio e la logica dei segnali è fonte di rumore e dovrebbe quindi essere pià piccola possibile.

* Usare un regolatore separato per fornire energia al modulo radio mantenendolo separato da altre fonti di energia di altri rumori emessi dai circuiti digitali. Se questo non è possibile, prendere l'alimentazione direttamente dopo l'alimentazione dell'unità principale e applicare un disaccoppiando RF. Per il disaccoppiamento RF usare filtri CR, filtri LC, filtri EMI e così via per tagliare necessariamente le frequenze di rumore.

* Se queste fonti di energia sono incluse all'interno dello stesso contenitore, metterle a terra fuori dagli altri circuiti e separarle con schermi etc.

* Nel collocare un modulo radio sul substrato del circuito di controllo, estendere il più possibile la terra (ground) del circuito. Usare la linea elettrica direttamente dopo il circuito di alimentazione e applicare il disaccoppiamento RF. In più, per collocarlo il più distante possibile dalle fonti di rumore, se possibile montare il modulo sul retro del substrato dalla parte opposta ai circuiti digitali.

* Non cambiate l'antenna se il modulo ne ha già una. Se state progettando una nuova antenna, usatene una con una lunghezza di L/4.

* Controllate se la frequenza clock usata dalla CPU sia un numero intero di 1 o all'incirca della frequenza radio usata. Le armoniche da questa frequenza clock avranno un effetto contrario sul circuito radio.

Measures against internal noise

Apparecchiature nella banda ISM

Si dice spesso che la banda ISM è una banda di frequenza comune in tutto il mondo, ma in effetti ci sono sottili differenze negli standard di ogni paese e per questo è sempre consigliabile condurre una indagine attenta.
Aver cura di non vendere e trattare moduli o attrezzature radio non conformi alle normative di legge.