{"id":2835,"date":"2007-07-01T00:00:00","date_gmt":"2007-06-30T22:00:00","guid":{"rendered":""},"modified":"-0001-11-30T00:00:00","modified_gmt":"-0001-11-29T22:00:00","slug":"2835","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/2835\/","title":{"rendered":"Voglio calcolare il campo elettrico emesso da un dispositivo elettronico per mezzo di un&#8217;antenna biclog posta a distanza 3m pi\u00f9 o meno 1cm, sono in camera semianecoica. Il problema \u00e8 come l&#8217;incertezza della distanza influisce sull&#8217;incertezza del campo elettrico, facendo ricorso alla formula del collegamento. grazie mille."},"content":{"rendered":"<p>La domanda &egrave; un po&#8217; imprecisa.<br \/>\nIn particolare, a parte sottigliezze come calcolare al posto di misurare e&nbsp; &quot;campo elettrico&quot; al posto di elettromagnetico, mi rende perplesso questo &quot;dispositivo elettronico&quot;. Vorrei spiegare a chi legger&agrave; la domanda che con il setup di misura accennato si pu&ograve; misurare il campo di un&#8217;onda elettromagnetica con frequenza:<\/p>\n<ul>\n<li>compresa nella banda di funzionamento dell&#8217;antenna ricevente<\/li>\n<li>abbastanza alta da far s&igrave; che la misura sia in condizioni di campo lontano<\/li>\n<\/ul>\n<p>e quindi il &quot;dispositivo elettronico&quot; sotto misura non pu&ograve; essere un oggetto qualunque.<\/p>\n<p>Ad esempio un walkie talkie (27MHz), o un radiocomando per cancelli (430MHz), o un telecomando per TV (infrarosso), pur essendo dispositivi elettronici che emettono onde elettromagnetiche non possono essere misurati con il metodo descritto, a meno di non&nbsp;mettersi a&nbsp;distanze opportune per i primi due e di utilizzare un rivelatore appropriato per il terzo. A maggior ragione non &egrave; possibile misurare in questo modo campi statici o quasi-statici come quelli indotti nelle vicinanze di elettrodomestici (a 50-60Hz) o dispositivi elettronici a batteria (DC).<\/p>\n<p>Chi vuole ripassare i primi rudimenti sulle antenne e sull&#8217;elettromagnetismo trover&agrave; moltissime pagine web, qui riporto alcuni link:<\/p>\n<p>a risposte di Vialattea<br \/>\n(funzionamento delle antenne) <a href=\"http:\/\/www.vialattea.net\/esperti\/php\/risposta.php?num=1606\">http:\/\/www.vialattea.net\/esperti\/php\/risposta.php?num=1606<\/a><br \/>\n(telefonia) <a href=\"http:\/\/www.vialattea.net\/esperti\/php\/risposta.php?num=7844\">http:\/\/www.vialattea.net\/esperti\/php\/risposta.php?num=7844<\/a><br \/>\n(Appendice su parametri delle antenne) <a href=\"http:\/\/www.vialattea.net\/esperti\/php\/risposta.php?num=9905\">http:\/\/www.vialattea.net\/esperti\/php\/risposta.php?num=9905<\/a><br \/>\n(Appendice su campo irradiato dalle antenne) <a href=\"http:\/\/www.vialattea.net\/esperti\/php\/risposta.php?num=392\">http:\/\/www.vialattea.net\/esperti\/php\/risposta.php?num=392<\/a><\/p>\n<p>a Wikipedia<br \/>\n(elettromagnetismo) <a href=\"http:\/\/it.wikipedia.org\/wiki\/Elettromagnetismo\">http:\/\/it.wikipedia.org\/wiki\/Elettromagnetismo<\/a><br \/>\n(antenne) <a href=\"http:\/\/it.wikipedia.org\/wiki\/Antenna_%28fisica%29\">http:\/\/it.wikipedia.org\/wiki\/Antenna_%28fisica%29<\/a><\/p>\n<p>Veniamo ora al problema richiesto, cio&egrave; supponiamo che un dispositivo trasmetta un&#8217;onda elettromagnetica di frequenza nota f, con una potenza incognita P<sub>T<\/sub> e guadagno di antenna G<sub>T<\/sub> (o equivalentemente ERP = P<sub>T<\/sub> G<sub>T<\/sub> incognito).<br \/>\nAd esempio consideriamo un telefonino che trasmette a 900MHz circa e ne vogliamo misurare il campo trasmesso a 3m (sappiamo che la potenza trasmessa &egrave; minore di 1W e il guadagno dell&#8217;antenna &egrave; circa 3dB, ma vogliamo esserne sicuri).<\/p>\n<p>In questo caso essendo la lunghezza d&#8217;onda circa 30cm, a 3m possiamo ben considerare condizioni di campo lontano.<\/p>\n<p>Conosciamo i parametri dell&#8217;antenna ricevente e del sistema di misura, che riteniamo calibrato.<br \/>\nTra i parametri del sistema di misura rientra anche la tipologia di rivelazione: a banda larga (per esempio con un diodo che funge da rivelatore di inviluppo) o a banda stretta (con un analizzatore di spettro), ma consideriamo per semplicit&agrave; solo il guadagno dell&#8217;antenna ricevente Gr e supponiamo che tutte le perdite (per disadattamento, per attenuazione dei cavi&#8230;) siano compensate dalla calibrazione.<\/p>\n<p>La formula che d&agrave; il valore della densit&agrave; di potenza in funzione della distanza &egrave; la famosa Eq. di Friis o del trasferimento radiativo<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" height=\"79\" alt=\"\" width=\"194\" src=\"\/spaw\/image\/informatica\/telecomunicazioni\/r_28_eq_1b.jpg\" \/><\/p>\n<p>dove <em>P(R, &phi;, &theta;)<\/em>&nbsp;&egrave; una densit&agrave; di potenza (W\/m<sup>2<\/sup>), <em>R<\/em> &egrave; la distanza tra antenna trasmittente e antenna ricevente, e <em>&phi;<\/em> e <em>&theta;<\/em> sono&nbsp;gli angoli&nbsp;azimuth ed elevazione rispetto alla direzione&nbsp;di massimo guadagno dell&#8217;antenna trasmittente.<\/p>\n<p>Il sistema in realt&agrave; misura la potenza ricevuta, quindi la precedente viene moltiplicata per l&#8217;area efficace dell&#8217;antenna ricevente, che supponiamo nota perfettamente.<\/p>\n<p>La propagazione delle incertezze applicata a R d&agrave; allora<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" height=\"72\" alt=\"\" width=\"217\" src=\"\/spaw\/image\/informatica\/telecomunicazioni\/r_28_eq_2.jpg\" \/><\/p>\n<p>che si pu&ograve; scrivere come<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" height=\"64\" alt=\"\" width=\"125\" src=\"\/spaw\/image\/informatica\/telecomunicazioni\/equazione.jpg\" \/><\/p>\n<p>cio&egrave; la variazione percentuale della distanza si ripercuote sulla variazione percentuale della potenza moltiplicata per un fattore 2.<\/p>\n<p>Nel caso specifico 1 cm su 3m &egrave; pari allo 0.33% e induce quindi un&rsquo;incertezza sulla potenza ricevuta pari allo 0.66% (cio&egrave; circa 0.03dB), un&rsquo;incertezza praticamente trascurabile rispetto alle approssimazioni in gioco.<\/p>\n<p>Ovviamente, una volta effettuata la misura di potenza ricevuta, si pu&ograve; risalire al modulo del vettore di Poynting, cio&egrave; alla densit&agrave; di potenza, e quindi all&rsquo;ampiezza del campo elettrico:<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" height=\"79\" alt=\"\" width=\"102\" src=\"\/spaw\/image\/informatica\/telecomunicazioni\/r_28_eq_4.jpg\" \/><\/p>\n<p>dove&nbsp; <em>&eta;<\/em> &egrave; l&rsquo;impedenza caratteristica del vuoto (<em>&eta;<\/em> = 120 &pi; &Omega; = 377 &Omega;).<\/p>\n<p>Una applicazione molto interessante di questo sistema di misura &egrave; la possibilit&agrave; di graficare il diagramma di radiazione di un&rsquo;antenna: basta ripetere la misura descritta per diverse inclinazioni dell&rsquo;antenna, e riportare in un grafico i valori misurati rispetto all&rsquo;angolo. Con un telefonino, inclinandolo da &ndash;90 a +90 gradi si dovrebbe ottenere qualcosa di simile al diagramma di figura<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" height=\"388\" alt=\"\" width=\"517\" src=\"\/spaw\/image\/informatica\/telecomunicazioni\/r_28_fig_2.jpg\" \/><\/p>\n<p>Il dipolo ha infatti un diagramma di radiazione a forma di ciambella<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" height=\"258\" alt=\"\" width=\"321\" src=\"\/spaw\/image\/informatica\/telecomunicazioni\/r_28_fig_1.jpg\" \/><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>[&#8230;]<\/p>\n","protected":false},"author":155,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[63],"tags":[],"class_list":["post-2835","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-telecomunicazioni"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2835","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/users\/155"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2835"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2835\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2835"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2835"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2835"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}