L’elettronica delle telecomunicazioni si occupa di progettare sistemi per la trasmissione delle informazioni a distanza. Oltre ad avvantaggiarsi dei progressi di altri settori dell’elettronica (come i circuiti digitali) e dell’informatica, si basa sui principi della teoria dell’informazione e delle comunicazioni elettriche.
Le prime applicazioni dell’elettronica delle telecomunicazioni si ebbero con l’avvento della radio, del telefono e della televisione. La progressiva digitalizzazione dell’informazione ha dato origine alla progressiva convergenza tra tecnologie delle telecomunicazioni e informatica: così oggi è comune vedere un canale televisivo su Internet dal PC o dallo schermo del proprio cellulare.
Un altro settore applicativo oggetto dell’elettronica delle telecomunicazioni è quello relativo ai telefoni cellulari, la cui evoluzione è stata resa possibile dalla crescente miniaturizzazione dei circuiti digitali e dalla creazione di reti di trasmissione sempre più veloci.
Il termine cellulare deriva dal fatto che nell’architettura di queste reti il territorio viene diviso in celle, contenenti ognuna un’antenna, in grado di trasferire l’informazione digitale trasmessa dal cellulare all’antenna della cella vicina, in base al collegamento impostato dall’utente, sia che stia facendo una chiamata vocale o che stia navigando su Internet.
Tali reti sono contraddistinte dall’intervallo di frequenza in cui trasmettono il segnale. Inizialmente la rete più “lenta” è stata la rete GSM (acronimo di Group Special Mobile, il nome del gruppo francese che la ha inventata e realizzata per primo), ovvero lo standard 2G; la lettera “G” sta per generazione. In seguito si sono affermati altri protocolli di rete (UMTS e il suo derivato LTE) con l’obiettivo di aumentare sempre più la velocità di trasmissione dei bit o la possibilità di comunicare su più bande di frequenza. La rete di quarta generazione (4G) permette una trasmissione a velocità massima (teorica) di 42 Mbit/sec, anche se il prossimo obiettivo sarà il raggiungimento dei 100 Mbit/sec.
Tra le applicazioni più moderne dell’elettronica delle telecomunicazioni vi sono la progettazione e la realizzazione dei satelliti artificiali. Questi, ruotando nello spazio attorno alla Terra, permettono di trasmettere le informazioni tra punti diversi. I satelliti si distinguono in tanti tipi a seconda delle applicazioni.
I satelliti per telecomunicazioni servono per permettere la comunicazione in radiofrequenza tra punti diversi della superficie terrestre e sono alla base delle comunicazioni cellulari e televisive. Essi sono spesso posizionati in un’orbita geostazionaria, ovvero in un’orbita che si trova a una distanza tale dalla Terra per cui il satellite impiega, per compiere un giro attorno al nostro pianeta (rivoluzione), un tempo pari al periodo di rotazione della Terra stessa. Uno degli esempi più noti di satellite di questa classe è il satellite Eutelsat per le comunicazioni televisive.
I satelliti per la navigazione permettono di avere un sistema di riferimento di coordinate geografiche e stabilire quindi in che punto del globo terrestre è posizionato il sistema. Essi sono alla base della rete GPS (Global Positioning System), sulla quale si fondano gli odierni navigatori a bordo di automobili, imbarcazioni, aerei o i semplici orologi GPS.
Il GPS fu creato dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti intorno al 1970 per scopi militari e solo nel 1991 il governo americano decise di consentirne l’uso anche per usi civili, di fatto rivoluzionando il sistema delle comunicazioni e spostamenti dei veicoli civili in tutto il mondo.
I satelliti per il telerilevamento servono per la generazione di mappe della superficie terrestre in varie bande (del visibile, ma anche dell’infrarosso e ultravioletto). Il più famoso è il satellite Landsat.
I satelliti meteorologici (come i satelliti della serie MeteoSat) permettono di raccogliere dati utili ai modelli matematici che generano le previsioni del tempo.
La progettazione dei satelliti è una notevole sfida per l’elettronica perché i sistemi elettronici a bordo di un corpo che si muove nello spazio e i protocolli di comunicazione devono essere particolarmente resistenti al rumore causato dalle radiazioni ionizzanti, dall’attività del Sole (vento e tempeste solari) e dalle condizioni di funzionamento (per esempio la temperatura) molto diverse da quelle presenti sulla superficie della Terra.
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