Vorrei approfondire il principio di funzionamento dei cavi radianti utilizzati per la copertura radio di tunnel o gallerie.

I cavi radianti utilizzati per la copertura radio delle gallerie sono
cavi coassiali nei quali sono state praticate delle fessure trasversali
sulla calza (vedi figura 3), per questo motivo sono anche
chiamati cavi fessurati.

Per la comprensione del principio di funzionamento dei cavi fessurati è
conveniente capire prima il principio di funzionamento dei cavi coassiali.
Nella figura 1 è rappresentata la struttura di un cavo coassiale,

Figura 1

si notano i due conduttori, quello centrale (anima) e la schermatura
(calza) separati da un materiale isolante (dielettrico);
nella figura 2 è rappresentata la distribuzione dei campi
elettrico e magnetico in
due istanti diversi.

Figura 2

La particolarità dei cavi coassiali rispetto agli altri tipi di linea di
trasmissione filare, sta nel fatto che il campo elettromagnetico rimane
confinato all’interno del cavo, questo accade a causa del fatto che
(per quel che riguarda il campo magnetico) all’interno del cavo l’unica
componente di campo magnetico presente è quella prodotta dalla corrente
che scorre nel conduttore centrale (la calza non produce campo magnetico
all’interno del cavo). Fuori dal cavo i campi magnetici prodotti dalla
corrente circolante nell’anima del cavo e della calza si sovrappongono
ed essendo controrotanti si annullano (il verso di rotazione del campo
magnetico si determina mediante la regola del cavatappi per la quale
ipotizzando la corrente entrante nello schermo il campo gira in senso
orario, come l’avanzamento del cavatappi, in senso contrario se la
corrente esce).

La presenza delle fessure nella calza del cavo fa si che in
corrispondenza delle stesse fessure il campo magnetico esterno al cavo
non sia nullo, si ha quindi dal luogo delle fessure un irraggiamento del
campo elettromagnetico (come ben noto un campo magnetico variabile
produce un campo elettrico variabile, un campo elettrico variabile crea
un campo magnetico variabile).

La copertura radio di una galleria viene quindi fatta ponendo un
ripetitore radio all’esterno della galleria e installando il cavo per
tutta la lunghezza della galleria (solitamente ancorato al soffitto).
La linea è poi chiusa su una impedenza di valore pari all’impedenza
caratteristica della linea utilizzata, questo per evitare fenomeni di
riflessione del segnale all’interno della linea.

Figura 3