http://www.itisbernocchi.it/Multimediale/Eln1/telecom.htm#Modulo
In questa sezione espanderemo tutto ciò che è legato con la trasmissione dei dati dal
telecomandino all'automobile. Perchè questo avvenga, sono stati utilizzati dei moduli
precostruiti, prodotti dalla Aurel (per ulteriori informazioni, visitare il sito www.aurel.it). La
scelta di questi componenti è stata effettuata sotto consiglio dei tecnici della NutChip: i
moduli usati sono, infatti, di facile utilizzo e forniscono una trasmissione di buona qualità, a
velocità non molto elevate. Il loro compito è quello di modulare in ampiezza i dati in forma
digitale ad una frequenza massima di 4000 bit/sec con una portante di 433,92 MHz (la
banda libera nel nostro paese). La modulazione effettuata sarà quindi di tipo ASK
(Amplitude Shift Keying).
Al fine di ottenere una trasmissione senza errori dei dati è necessario costruire una
corretta antenna (sia ricevente che trasmittente): vedremo in seguito quali qualità deve
avere.
Al termine della costruzione dei moduli, occorre verificare la qualità della comunicazione,
tramite svariati test che prendono in esame, ad esempio, la velocità della trasmissione o la
distanza tra i moduli. Passiamo, quindi, alla spiegazione vera e propria dei metodi usati
per inviare il doppio ottetto di bit dal telecomando all'automobile.
- Modulazione AM
- Modulazione ASK
- Modulo trasmettitore e ricevitore
- Le antenne
- Stazione mobile (carriola elettronica)
- Esperienza 1: misura della velocità massima
- Esperienza 2: misura della distanza massima
Se volessimo inviare un messaggio di qualsiasi natura (quale audio, video,...) sottoforma
di impulsi elettrici, non potremmo trasmetterlo in maniera diretta attraverso il canale di
comunicazione, per svariate ragioni:
- Come primo motivo, un segnale digitale (che assume, quindi, solamente due livelli di
tensione) non può creare onde elettromagnetiche per la trasmissione attraverso l'etere.
Esse, infatti, possono essere prodotte solamente da una tensione variabile nel tempo.
- Inoltre, solamente tramite con una modulazione si può effettuare una multiplazione: essa
è una tecnica molto diffusa che consente di avere molte trasmissioni in contemporanea
sullo stesso canale di comunicazione. Senza l'uso della modulazione, infatti, i segnali
inviati si disturberebbero a vicenda, rendendo incomprensibili tutti i messaggi.
- Per ultimo, ma non per ordine d'importanza, citeremo un problema legato alle dimensioni
delle antenne. Come vedremo in seguito, la lunghezza dell'illuminatore di un'antenna deve
essere inversamente proporzionale alla frequenza del messaggio che deve trasmettere o
ricevere. Per segnali audio con una banda passante di media dimensione (di norma circa
12KHz), quindi, si dovrebbero utilizzare antenna di una lunghezza spropositata.
Per ovviare a questi inconvenienti è stata adottata la tecnica della modulazione: il
messaggio da inviare (detto "segnale modulante") che può avere sia natura analogica che
digitale, viene utilizzato per modificare uno dei parametri (ampiezza, frequenza o fase) del
segnale portante, il quale deve essere obbligatoriamente di origini sinusoidali e
isofrequenziale, e possibilmente di frequenza elevata. In questo modo, non porremo in
linea direttamente il segnale modulante, ma uno modulato che prende alcune
caratteristiche dalla portante, ma mantiene il suo andamento in maniera tale da poter
essere estrapolato in fase ricettiva.
Come ho già detto, i parametri della portante modificati a seconda dell'andamento del
segnale modulante sono tre: ampiezza, frequenza e fase. Esisteranno quindi tre tipi di
modulazione: modulazione in ampiezza (Amplitude Modulation - AM), modulazione in
frequenza (Frequency Modulation - FM) e modulazione in fase, usata soprattutto con
modulanti digitali (perciò prende la particolare denominazione PSK - Phase Shift Keying).
In questo paragrafo, però vedremo solamente la modulazione in ampiezza, usata con
modulante digitale nel modulo trasmissivo (e per questo prende il nome di modulazione
ASK - Amplitude Shift Keying). Modulare in ampiezza significa alterare istante per istante
l'ampiezza di un'onda sinusiodale portante, in funzione dell'andamento del segnale
modulante; mantenendo però costanti gli altri parametri.
Affinché avvenga una corretta modulazione si devono rispettare alcune regole. La
frequenza della portante, infatti, deve essere di molto superiore rispetto a quella del
segnale modulante. Questo deve essere verificato perchè lo sfasamento tra le due onde,
anche nel caso più sfavorevole, sia irrilevante o comunque molto contenuto. L'ampiezza
del segnale modulante, inoltre, non deve superare quella della portante, al fine di evitare la
sovramodulazione, situazione che prevede senz'altro la distorsione del segnale modulato
rispetto alla modulante e un'impossibilità di recuperare una parte del segnale per
ricostruirlo in fase di ricezione.
Osserviamo ora i due segnali, portante e modulante, componenti necessarie alla
modulazione.
(segnale portante)
(segnale modulato AM)
(segnale modulante)
Assodato che la frequenza della portante è di molto superiore a quella della modulante e
che, viceversa, l'ampiezza dell'onda modulante è maggiore di quella della portante; e dopo
aver considerato i due segnali come normali onde dall'andamento sinusoidale, possiamo
scrivere l'equazione del segnale modulato AM: la sua ampiezza corrisponde alla
sommatoria tra la massima della portante e il valore istantaneo della modulante; la sua
frequenza, invece, sarà pari a quella della portante. Il grafico a lato mostra in modo
decisamente più chiaro il concetto spiegato.
La prima forma d'onda arancione, infatti, ricorda l'andamento di un segnale modulante;
mentre la seconda colorata in blu si riferisce ad una generica portante (con frequenza
superiore di molto rispetto a quella della modulante). Il risultato rappresentato sotto in
verde è un segnale con frequenza pari a quella della portante e ampiezza variabile.
Osservando le regioni in cui il segnale modulato è nullo, il segnale modulante avrà
ampiezza pari a quella della portante. Essa sarà quindi la somma algebrica tra tensione
picco-picco della portante e valore istantaneo della modulante.
In verde più chiaro è mostrato l'inviluppo che si può ottenere da un segnale di questo
genere: esso è tale e quale al messaggio modulato originario.
Prendendo in considerazione l'espressione del segnale modulato AM, si possono eseguire
delle importanti semplificazioni:
In quest'altra espressione è contenuta la definizione di indice di modulazione: un
importante coefficiente , detto anche profondità di modulazione, espresso dal rapporto tra
la massima ampiezza del segnale modulante e quella della portante, il quale sta ad
indicare la qualità della modulazione.
Ricordiamo che per ottenere dei buoni risultati questo rapporto non deve superare la
soglia dell'unità: se lo facesse significa che la tensione tra picchi del segnale modulato è
maggiore rispetto all'ampiezza della portante, portando ad una sovramodulazione
(solitamente ma è fissato a 0,7).
Prima di prendere in considerazione lo spettro delle frequenze di un comune segnale
modulato AM, occorre applicare la formula di Werner, al fine di scindere la moltiplicazione
tra le due funzioni sinusoidali e rendere in questo modo più semplice il calcolo. La formula
di Werner è riportata qui sotto.
Per ovvie ragioni legate alla lunghezza dei passaggi, riportiamo solamente l'espressione
ricavata nella sua forma finale:
Da questa si può comprendere che lo spettro delle frequenze prevede due altre
armoniche, oltre alla portante: una di frequenza pari a 2π(ωp - ωm) - Banda Laterale
Inferiore, BLI - e l'altra, simmetrica a questa rispetto alla portante, di frequenza 2π(ωp +
ωm) - Banda Laterale Superiore, BLS - ma entrambe con la medesima ampiezza uguale
alla metà del segnale modulante.
In caso di segnale modulante complesso, formato cioè da numerose componenti
sinusoidali, ogni armonica porterebbe alla formazione di altre due componenti simmetriche
tra loro separate dalla portante. Il messaggio che dobbiamo inviare, infatti, è in forma
digitale.
Per questo motivo è seguiremo la nostra spiegazione con la teoria riguardante la
modulazione in ampiezza di segnali digitali, chiamata più specificatamente ASK
(Amplitude Shift Keying).
Come abbiamo appena detto, con questo tipo di
modulazione entriamo nel campo delle trasmissioni di
dati digitale tramite una portante sinusoidale.
Da come possiamo notare dai grafici che seguono,
per ottenere un segnale modulato ASK si deve
operare una vera e propria moltiplicazione tra i dati in
forma digitale e la portante analogica. Esistono però
due tipologie di segnali digitali: una unipolare, ad esempio un segnale TTL compatibile che
prevede il livello logico basso a tensione nulla, mentre il livello alto quando la tensione
raggiunge i 5V. L'altro tipo è il bipolare: il classico segnale in uscita alla seriale di un
computer che presenta i livelli logici simmetrici rispetto alla massa e perciò uno positivo e
l'altro negativo.
In questo modo, potranno delinearsi due tipi di modulazione digitale in ampiezza: l'ASK
vera e propria che è ottenuta con segnali digitali bipolari e l'OOK (On-Off Keying) che è
ricavata con un segnale modulato unipolare. Essa consiste nella trasmissione in etere
della portante, solamente quando il segnale modulante è a livello logico alto. Il circuito che
produce un segnale di questo tipo è il seguente:
Se avessimo avuto un segnale modulante digitale bipolare avremmo ottenuto come
risultato della modulazione, non un appiattimento della portante ma la sua trasmissione
con salto di fase di 180° in corrispondenza del fronte di discesa (vedi grafico a lato). Il
circuito che verifica questo tipo di segnale modulante è un semplice moltiplicatore.
Durante l'analisi dello spettro di frequenza del segnale modulato ASK ci serviamo dello
sviluppo in serie di Fourier. In questo modo risulta che l'onda risultante è composta dalle
armoniche i cui parametri sono riportati nella seguente tabella:
n
0
1
3
5
Frequenza
fp
f p - fm
f p + fm
fp - 3fm
fp + 3fm
fp - 5fm
fp +5 fm
Ampiezza
Vp
Vm/2
Vm/6
Vm/10
Il segnale ASK presenta una componente fondamentale di frequenza pari a quella della
portante, alla quale vengono sommate tante altre armoniche di indice dispari, simmetriche
rispetto alla portante. Esso presenta, inoltre, una larghezza di banda maggiore rispetto al
segnale modulato AM, poiché il segnale modulante digitale, secondo Fourier, è composto
da infinite componenti sinusoidali a frequenza multipla rispetto alla frequenza della
componente fondamentale.
Mentre nel caso della modulazione OOK avviene la trasmissione della portante, perché il
valore medio del segnale modulante non è pari a zero, ma basta che vi sia una modulante
bipolare simmetrica (modulazione ASK) che la portante viene soppressa.
Prendiamo in considerazione, ora, i moduli necessari alla trasmissione e alla ricezione del
segnale.
Il modulo utilizzato per trasmettere i dati,
prodotto dalla Aurel (www.aurel.it), è siglato
TX - 433 SAW SZ. Esso modula OOK con
una portante di frequenza pari a 433,93
MHz ottenuta tramite risuonatori SAW
contenuti all'interno dell'integrato. È inoltre possibile mutare la frequenza della portante a
224,5 MHz.
La piedinatura del componente è riportata a lato. I pin 1, 4 e 13 vanno collegati alla massa
del sistema, mentre l'alimentazione può variare dai 3 ai 12 V e va connessa con il pin 15.
L'antenna trasmissiva deve essere congiunta al pin 11; infine, i pin d'ingresso 1 e 2
devono essere utilizzati, a seconda della potenza che si desidera emettere e della
frequenza del segnale modulante, tenendo presente la tabella riportata qui di seguito:
VCC
3÷5V
IN1
5÷8V
0 ÷ VCC
N.C.
8 ÷ 12 V
0÷5V
IN2
N.C.
0 ÷ VCC
N.C.
Frequenza fm
3 KHz
Potenza emessa
3,5 ÷ 8 dBm
Assorbimento
3,5 ÷ 7,5 mA
4 KHz
7,5 ÷ 10,5 dBm
3,5 ÷ 4 mA
4 KHz
12 ÷ 15 dBm
7,5 ÷ 9,5 mA
Lo schema a blocchi del complesso circuito che costituisce il nostro modulo trasmettitore è
mostrato qui sotto:
Il prossimo componente da analizzare è il ricevitore, anch'esso prodotto dalla Aurel, viene
chiamato AC - RX. Questo dispositivo integrato ha il compito di ricevere tramite
un'antenna e demodulare un messaggio modulato in ampiezza alla frequenza di 433,92
MHz, al fine di ottenerne dei dati in forma digitale. Esso ha una buona sensibilità e varie
altre caratteristiche che lo rendono un ottimo ricevitore, nonostante il prezzo esiguo.
L'AC - RX, infatti, ha sensibilità calcolata a
centro banda pari a -100 dBm (circa 2 μV) e
possiede un filtro RC per l'eliminazione dei
disturbi. Il segnale modulato estrapolato
dall'onda elettromagnetica raccolta
attraverso l'antenna deve avere una
frequenza che non superi i 3 KHz; infine,
l'intero dispositivo assorbe una corrente
massima di 3 mA (tipica 2,5 mA).
La piedinatura è mostrata dalla rappresentazione a lato: i pin 2, 7 e 11 corrispondono alla
massa, mentre l'altro polo dell'alimentazione va collegato ai pin 1 e 15. L'ingresso per il
segnale modulato OOK coincide con il pin 3, invece, l'uscita è collegata al pin 14. Il pin 13,
infine, corrisponde al test point, sul quale si può osservare il messaggio distrubato e poco
squadrato, prima di sottoporlo ad un comparatore.
Come per il dispositivo analizzato in precedenza, anche qui riportiamo lo schema a
blocchi:
Prima di iniziare la costruzione di un circuito per un primo collaudo dei componenti,
occorre analizzare l'ultimo dei dispositivi necessari alla trasmissione: le antenne. In questo
modo, distingueremo i vari tipi di antenne al fine di saper scegliere il tipo di antenna
adeguato per i nostri scopi.
Le antenne sono dei dispositivi in grado di ricevere o di trasmettere energia sottoforma di
onde elettromagnetiche nello spazio. I suoi principi di funzionamento corrispondono ai due
principi dell'elettromagnetismo:
- Un conduttore attraversato da un flusso di elettroni (e quindi da un campo elettrico)
provoca nello spazio circostante la presenza di un campo magnetico proporzionale
all'andamento della suddetta corrente. In questo modo, se dovessimo avere una linea
percorsa da una corrente variabile nel tempo, anche l'onda elettromagnetica prodotta sarà
variabile nel tempo.
- Il secondo principio, viceversa, dice che se un conduttore si trova in uno spazio in cui è
presente un campo elettromagnetico in cui si verifica una variazione del flusso, sulla linea
verrà prodotta una forza elettromotrice indotta e quindi una corrente indotta.
Allo stesso modo, si comporteranno le antenne trasmettenti e riceventi: le prime verranno
percorse da una corrente proporzionale al segnale modulato (e quindi variabile nel tempo)
ed irradieranno lo spazio circostante con un'onda elettromagnetica con lo stesso
andamento; mentre l'altro tipo di antenne captano dall'etere le onde trasmesse in
precedenza e le trasformeranno in segnali elettrici.
Ogni antenna, a seconda della sua lunghezza, riceve un ristretto campo di frequenze:
essa, infatti, può essere vista come un circuito risonante serie, la cui banda
passante dipende dal valore dell'ipotetica capacità, induttanza e resistenza. Per
valori di frequenza inferiori alla banda, quindi, l'antenna avrà un comportamento di
tipo ohmico capacitivo, viceversa, per valori superori alla banda essa avrà un
comportamento conforme ad un bipolo ohmico induttivo (a centro banda solo la
resistenza influirà sull'onda ricevuta). Variando la lunghezza dell'antenna,
muteranno i valori di questi parametri, spostando la banda passante e quindi la
frequenza da ricevere. In questo modo si può capire che la frequenza da ricevere
(e quindi la lunghezza d'onda) è inversamente proporzionale alle dimensioni
dell'antenna. La formula che verifica questo concetto è riportata di seguito:
dove λ è la lunghezza dell'onda trasmessa, Ri è la resistenza di radiazione, GR è il
guadagno dell'antenna in fase ricevente e Z0 corrisponde all'impedenza caratteristica nello
spazio.
La prima antenna fu costruita da Heinrich Hertz (1857 - 1894) e per questo prende il nome
di dipolo hertziano, vedi schema a lato: questo dispositivo presenta due rami uguali di
estensione pari a un quarto di lunghezza d'onda ognuno (metà lunghezza d'onda in
totale). La sua resistenza di radiazione corrisponde al valore di 73 Ω. La frequenza
centrale di lavoro dell'antenna è definita dalla formula che segue:
Anche Guglielmo Marconi (1874 - 1937) nei suoi esperimenti,
cercò di costruire un'antenna che risultò differente da quella di
Hertz e fu chiamata così dipolo marconiano, vedi schema in alto.
La sua peculiarità fu l'altezza del primo terminale ridotta a un
quarto della lunghezza dell'onda da trasmettere (o ricevere),
mentre il secondo è collegato direttamente alla massa del sistema. La resistenza di
radiazione in questa tipologia di antenne è ridotta a 36,5 Ω, ma il vantaggio nel suo utilizzo
si ottiene osservando il guadagno: risulta ben doppio rispetto all'antenna hertziana.
A volte, però, la lunghezza teorica dell'antenna risulta proibitiva per l'uso che ne dobbiamo
fare: in questi casi si usano delle antenne caricate. Queste hanno lunghezza inferiore,
quindi dovrebbero avere il comportamento di un bipolo ohmico capacitivo per la frequenza
di lavoro usata, tuttavia avviene un adattamento inserendo alla base dell'antenna un
induttanza in serie del valore uguale e opposto rispetto alla capacità introdotta
dall'accorciamento dell'antenna. Lo stesso effetto può essere ottenuto, introducendo un
condensatore all'estremità superiore. Ovviamente, la qualità dell'antenna risulterà
inferiore, perciò è consigliato di usare questo tipo di antenne solamente quanto è
fortemente necessario.
L'antenna usata nel telecomandino per trasmettere dati alla frequenza di 433,92 MHz è di
tipo marconiano, perciò deve avere altezza pari
ad un quarto della lunghezza d'onda:
In questo caso, però, abbiamo preferito l'utilizzo
di una antenna caricata, di lunghezza pari a
circa 3 cm.
Al fine di verificare il funzionamento dei dispositivi trasmettitore e ricevitore, abbiamo
assemblato un circuito ricevente fisso e uno trasmittente mobile: il primo è costituito dal
modulo vero e proprio collegato alla porta seriale di un computer tramite una porta logica
NOT, che ha il compito di adattare i dati ricevuti. La stazione mobile, denominata da noi
"carriola elettronica", è costituita da un portatile posto su una comune carriola, alla cui
seriale è collegato l'integrato MAX232 della Maxim e successivamente il modulo
trasmettitore. Il MAX232 ha la funzione di convertire i dati dalla seriale (in forma bipolare,
con stato di riposo a livello logico alto) ad una più usuale TTL compatibile.
In seguito sono riportati gli schemi elettrici del trasmettitore e del ricevitore.
Circuito trasmettitore con MAX232.
Circuito ricevitore con convertitore a porte NOT.
La foto sopra mostra la disposizione degli elementi che compongono il sistema
trasmettitore. Come abbiamo già detto in precedenza, la basetta sperimentale che
contiene tutti i dispositivi elettronici è collegata all'alimentatore che fornisce la tensione
necessaria al funzionamento del circuito; è inoltre connessa alla porta COM1 di un
computer portatile, in modo tale da ricevere i dati forniti da questa. Possiede, infine, un
collegamento verso l'antenna per irradiare le onde elettromagnetiche modulate e porre i
etere i segnali desiderati. Il segnale modulato proveniente dal computer viene generato da
"Hyper Terminal" presente su tutte le versioni di Windows come software di gestione della
seriale. Scrivendo dei caratteri nell'area riservata, vengono espulsi dalla porta COM1 e
vengono così trasferiti in etere. Allo stesso modo, in fase di ricezione, tradurrà i byte in
ingresso alla seriale selezionata in caratteri e li mostrerà nell'area riservata a tale funzione.
Per osservare la qualità della trasmissione abbiamo deciso di inviare centinaia di volte in
linea la stringa: "The quick brown fox jumps over a lazy dog", usata per il controllo delle
telescriventi perché contiene esattamente tutte le lettere dell'alfabeto inglese, almeno una
volta.
In questo modo riconosciamo immediatamente quanti e quali caratteri verranno persi nella
trasmissione.
Grazie ai dispositivi sopra descritti, possiamo così iniziare a parlare della prima esperienza
che svolgeremo, atta a verificare la velocità massima del segnale modulante digitale,
posto in ingresso. Dopo aver configurato nella maniera corretta le opzioni di Hyper
Terminal in entrambi i computer e aver disposto i due moduli a una debita distanza (un
metro circa), ci accingiamo a scegliere una velocità di trasmissione di 1200 bit/sec, tramite
la finestra "Proprietà" (indicata dall'icona
)dalla barra delle applicazioni. Deve essere
infatti impostata una comunicazione simplex (unidirezionale) senza l'utilizzo di controllo di
flusso e di parità. Il bit di stop è stato arbitrariamente assegnato di valore pari alla
lunghezza di un solo bit, mentre la lunghezza complessiva del byte corrisponde a 8 bit.
Questa velocità di trasmissione è facilmente sostenuta dai moduli, anche se con grandi
quantità di dati, la comunicazione risulta un po' troppo lenta. Nessun carattere (e quindi
nessun byte) è stato trasmesso in modo errato nei 100 treni di byte trasmessi.
Proviamo quindi ad aumentare la velocità (vedi figura sotto), per portarla a 2400 bit/sec.
Anche in questo caso, nonostante la trasmissione dei dati impiega meno tempo, l'intera
trasmissione dell'intero insieme di caratteri risulta totalmente corretta.
Innalzando la velocità a 4800 bit/sec, la trasmissione è decisamente più veloce, ma risulta
anche leggermente più confusa: appaiono i primi caratteri errati, causati probabilmente dal
fatto che il dispositivo usato fatica a modulare a velocità così elevate. Tuttavia il risultato è
comunque accettabile, anche se ogni volta che si inizia la trasmissione del pacchetto,
avviene parziale perdita del segnale, dovuta alla necessità di sincronizzare i clock di
trasmissione e di ricezione. Questa situazione dura qualche secondo; da qui si può capire
che questa velocità non è adatta a trasferire pochi dati in modo fedele, ma per inviare byte
uguali e ripetute per molte volte. Questo è proprio la necessità che deve soddisfare il
sistema da noi costruito.
Abbiamo, infine, provato a raggiungere velocità di 9600 bit / sec (vedi figura sotto), con
risultati decisamente scadenti nella prima esperienza, mentre in usa seconda effettuata
qualche giorno dopo, abbiamo riscontrato con grande sorpresa un buon funzionamento di
velocità così elevate per dei moduli simili. Noto è sicuramente la presenza di errori di
sincronizzazione dei clock, ma una buona parte giunge a destinazione in modo corretto.
Impossibile, invece, è la trasmissione a 19200 bit/sec, riportata nello scaglione successivo,
con dei moduli OOK simili.
Abbiamo poi simulato delle interferenze sulla stessa frequenza, provocate dal
telecomandino di un cancello elettrico:ovviamente, in fase di ricezione il messaggio veniva
captato in modo assolutamente errato, senza la minima somiglianza con il dato inviato.
La velocità dei dati digitali usati come modulante che abbiamo scelto è 2400 bit/sec: in
questo modo, essa non sarà sufficientemente elevata da provocare una perdita di
segnale, ma permetterà comunque una buona risposta dell'automobile.
Tramite un uso più diretto della "carriola elettronica", ora cercheremo di rilevare una
distanza limite, dopo la quale ci sarà un'impossibilità di trasmettere dati.
Tramite l'uso del programma Winscope Oscilloscope 2.51, dal quale sono state acquisite
alcune delle immagini presenti nella seguente sezione, siamo stati in grado di mostrare le
diverse attenuazioni a cui è stato sottoposto il segnale trasmesso via etere. Per ulteriori
informazioni riguardo al software utilizzato, consultare il sito: www.softseek.com o inviare
un e-mail all’indirizzo: [email protected].
A seconda della distanza tra le due antenne, infatti, il segnale inviato verrà modificato a
causa di disturbi e interferenze, oppure semplicemente diminuirà notevolmente di
intensità. Spostando la stazione trasmettitrice ad una distanza media di 9 metri e
costringendo il passaggio dell'onda elettromagnetica attraverso un parete di mattoni, non
abbiamo notato errori notevoli nella comunicazione: l'intero segnale composto da migliaia
di byte è stato ricevuto nel modo corretto. Anche i fronti di salita e di discesa dei bit
ricevuti, prima di essere sottoposti al comparatore (vedi pin "test point" del modulo
ricevitore), sono risultati ben delineati.
Spostando la carriola elettronica ad una distanza di
circa 11 metri la qualità della trasmissione rimane
invariata: rarissimi sono i disturbi che impediscono la
lettura dei bit e pressoché tutti i caratteri vengono
ricevuti in modo corretto.
Tuttavia, posizionando la fonte in un punto distante
dal modulo ricevitore di 14 metri, la trasmissione
avviene a sprazzi: prima di annotare una corretta
trasmissione dei caratteri è necessario attendere
qualche istante per permettere la sincronizzazione dei clock. Questo condizione di
equilibrio, però, dura solo qualche secondo, dopodiché i due clock sembrano essere
ancora sfasati. Anche le forme d'onda appaiono frastagliate e piene di disturbi, come
mostra la figura a lato.
Dopo aver raccolto questi dati, ci siamo interrogati sulle possibili cause di queste
prestazioni non molto soddisfacenti. Abbiamo infatti notato che il segnale doveva
oltrepassare una parete in mattoni ed un'altra in cemento armato: questo materiale, infatti,
risulta isolante alle onde elettromagnetiche, producendo una forte attenuazione. La forte
perdita di segnale, in prossimità di tale barriera è dovuta alle barre di ferro contenute nel
cemento, ed è appunto la causa dei risultati deludenti raccolti nella prova.
