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IL FUTURO E' CIRCOLARE

17/03/2017 16:18

MODALITA' DI APPLICAZIONE E VANTAGGI DELLA POLARIZZAZIONE CIRCOLARE

L’Italia è uno dei paesi con più alta densità di utenza mobile in Europa,  per quanto riguarda l’uso del telefono cellulare, nove italiani su dieci ne possiede uno e quasi sette su dieci utilizza uno smartphone.

Il continuo sviluppo delle TLC in particolare delle telecomunicazioni digitali, via “mobile”, ha portato alla necessità di garantire la connessione su ogni mezzo e luogo in cui l’utente si trova.

Per questo motivo le reti hanno dovuto estendere i propri servizi di copertura radio in modo capillare ed all’interno degli ambienti più disparati: dalla grande città al piccolo paese, dall’ufficio al centro commerciale passando per i tunnel della metropolitana alle gallerie autostradali. 

 

Per soddisfare tutte le possibili applicazioni e migliorare il ulteriormente le performance dei suoi prodotti, TR-System ha deciso di concentrarsi nel trovare e mettere a punto diverse soluzioni d’antenna tali da soddisfare le seguenti linee guida:

  • Alto rendimento di copertura.
  • Possibilità di multi-servizio, per soddisfare le diverse esigenze di operatività.
  • Efficacia meccanica e praticità di installazione.

 

Dopo numerose sperimentazioni effettuate in laboratorio e attraverso prove dirette, si è riscontrato quanto la polarizzazione circolare potesse essere sfruttata per raggiungere e soddisfare tali necessità; sviluppando così un’intera gamma di antenne multibanda con questa particolare caratteristica.

 

Ma prima di tutto, cosa è la polarizzazione circolare?

 

La polarizzazione si definisce circolare quando la risultante vettoriale dei due campi, elettrico e magnetico, emessi dall’antenna ruota sul suo asse di 360°, formando così un’onda polarizzata circolarmente.  Essa non fa altro che propagarsi nello spazio avvitandosi su se stessa e generando così un campo elettromagnetico rotante.

A seconda del senso di rotazione si parla di Polarizzazione circolare Destrorsa(RCP) o di Polarizzazione circolare Sinistrosa(LCP).

Questa condizione può essere creata attraverso specifiche tecniche di alimentazione o l’applicazione di particolari tipologie di antenne. Tuttavia bisogna ricordare che la condizione di circolarità è tale solo idealmente, in quanto è condizione necessaria la perfetta assialità del sistema Tx-Rx, nel caso pratico quindi, la polarizzazione circolare è da considerare Ellittica.


Attraverso test, Tr-System ha valutato e comparato i vantaggi nell’applicazione della polarizzazione circolare, nei moderni sistemi di copertura cellulare, rispetto alla classica polarizzazione Lineare

(Verticale o Orizzontale).

 

Con la polarizzazione circolare è possibile sfruttare efficacemente il fenomeno delle auto-riflessioni, questo avviene quando un ostacolo colpito da una onda radio, genera una riflessione incidente e un conseguente spostamento di piano di polarizzazione.

In sistemi polarizzati linearmente ciò provoca la perdita di segnale utile, limitando così la portata della copertura.

Si è verificato che con sistemi circolari si riesce a catturare in modo molto più incisivo il campo riflesso con un deciso incremento del valore medio del segnale.

La continua rotazione del campo emesso dall’antenna, in oltre riduce notevolmente i fenomeni di assorbimento dovuti alle condizioni metereologiche e ambientali circostanti, avendo così più possibilità di mantenere il collegamento stabile, condizione necessaria per la moderna tecnologia digitale.

Inoltre nei sistemi di comunicazioni a microonde polarizzati linearmente, come quelli comunemente usati nelle reti mobili, la radio-propagazione avviene per mezzo di “onda diretta”, cioè entrambe le antenne sono “in vista” quindi si ha bisogno di una “line of sight” possibilmente pulita e senza ostacoli. Per Tale motivo questi sistemi trovano maggiore difficoltà nel penetrare efficacemente all’interno di costruzioni, edifici o tunnel dove sono presenti ostruzioni ed oggetti metallici che possono generare riflessioni o schermature così forti da ridurre notevolmente l’efficienza di tutta la cella.

 

Con la polarizzazione circolare questo tipo di fenomeno risulta molto meno influente, se non del tutto annullato.

 

Questo perché gli oggetti, dopo essere stati colpiti dal segnale polarizzato circolarmente, generano nel medesimo un’inversione di rotazione del campo rendendo l’apparecchiatura molto meno esposta al rientro di interferenze critiche.Si è dimostrato che applicazioni che sfruttano la polarizzazione circolare risultano molto più penetranti in particolare dove, per motivi progettuali, i sistemi non possono essere perfettamente in “LoS” linea di vista.

La polarizzazione Circolare, è inoltre meno sensibile al fenomeno del Multi-Path: forma di distorsione che si crea quando il segnale giunge al ricevitore con percorso diverso rispetto a quello previsto. Le differenze di fase possono creare interferenze costruttive e distruttive tali da generare fluttuazioni e affievolimenti con una conseguente instabilità del livello del segnale.

Ciò è dovuto, oltre che dalle solite riflessioni originate dagli ostacoli presenti tra le antenne, dalla velocità  relativa con cui  Tx e Rx si effettuano il collegamento.                                                                                              

Questo fatto assume una certa rilevanza in sistemi che dialogano su mezzi  mobili ad alta velocità, come nelle linee ferroviarie o nel collegamento di unità radiocomandate. Tutte queste caratteristiche sono confermate dal sempre maggiore incremento di richieste per l’applicazione di antenne circolari nei più svariati ambiti e settori. 

 

Come ad esempio:

  •  MOBILE
  •  TRACCIAMENTO OGGETTI
  •  RADIO-IDENTIFICAZIONE

 

TR-System ha fornito numerose soluzioni a polarizzazione circolare, in particolare i modelli (EL-01,EL-02,TRS-2140), applicati con successo nelle linee della metropolitana di Milano (M5-M3), negli impianti in galleria delle tangenziali di Roma e Napoli, all’interno del nuovo tratto autostradale dell’ A1var “variante di Valico”, non che, dentro la centrale idroelettrica Gigel Gibe in Eritrea.

Inoltre la polarizzazione circolare è stata sfruttata da TR-System per il collegamento di droni professionali, come dimostrano diverse forniture a operatori specializzati, in particolare dei modelli: EL-24 EL-24-C EL-05.                            

La polarizzazione circolare consente di aumentare notevolmente la portata dei link video e di comando del velivolo, nonostante il mezzo coinvolto si sposti ad alte velocità e distanze superiori a 10 Km.

Una futura gamma di prodotti è ora in studio di messa a punto, per antenne che possano essere applicate all’ interno di sistemi industriali e non, per il riconoscimento RFiD di tracciamento elettronico degli oggetti e delle persone. La polarizzazione circolare consente di captare con molto più efficacia i tag di identificazione nonostante la posizione del oggetto non sia sempre nota rendendo più probabile per il dispositivo client poter stabilire un Link affidabile indipendentemente dall'orientamento dell'antenna presente. 

 

Per questo TR-System continua a portare avanti e sponsorizza la ricerca e lo sviluppo della tecnologia Circolare e crede in una sempre più larga diffusione di tale applicazione nel prossimo futuro.

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