Un ripetitore può funzionare perfettamente in laboratorio e diventare quasi sordo dopo l’installazione su un traliccio condiviso.
Nei siti radio sono presenti trasmettitori, ponti, apparati civili, collegamenti a microonde, sistemi di telecontrollo e antenne molto vicine. La potenza complessiva può generare saturazione, intermodulazione e rumore nel ricevitore.
Che cos’è il desense?
Desense significa desensibilizzazione.
Il ricevitore perde sensibilità perché all’ingresso è presente un segnale forte, spesso fuori dalla frequenza che si vuole ricevere. Il segnale interferente non deve necessariamente essere sul canale del ripetitore.
Può saturare:
- amplificatore d’ingresso;
- mixer;
- filtri;
- convertitore;
- stadi intermedi.
Il risultato è che un portatile ricevuto perfettamente a trasmettitore spento diventa debole o indecodificabile durante la trasmissione del ponte o di un altro apparato.
La prova fondamentale
La prova più semplice consiste nel misurare la sensibilità del ricevitore in due condizioni:
- trasmettitori del sito spenti;
- trasmettitori attivi.
Se il livello necessario per ottenere una certa qualità aumenta, il ricevitore è desensibilizzato.
Nel DMR si può osservare l’aumento del BER. In analogico si valuta il degrado SINAD o la diminuzione della comprensibilità.
Autodesense
Il ripetitore può disturbare se stesso.
Durante la trasmissione, una parte della propria potenza può rientrare nel ricevitore attraverso:
- duplexer insufficiente;
- cavità fuori taratura;
- isolamento antenna ridotto;
- cavo difettoso;
- schermatura insufficiente;
- accoppiamento tra conduttori;
- alimentatore rumoroso;
- armoniche o spurie.
Un sistema che funziona con il trasmettitore a bassa potenza ma perde sensibilità alla potenza nominale deve essere controllato con particolare attenzione.
Intermodulazione attiva
Quando due o più segnali forti entrano in un dispositivo non lineare, possono generare nuove frequenze.
Per due segnali f1 e f2, prodotti di terzo ordine comuni sono:
2f1 − f22f2 − f1
Se uno di questi cade sulla frequenza di ingresso del ripetitore, il ricevitore può udire un disturbo anche se nessun trasmettitore sta operando direttamente su quella frequenza.
Il dispositivo non lineare può trovarsi:
- nel ricevitore;
- in un amplificatore;
- in un preamplificatore;
- in un componente attivo del sito;
- in un trasmettitore sovraccarico.
Intermodulazione passiva
La PIM, Passive Intermodulation, viene generata da componenti apparentemente passivi:
- connettori ossidati;
- giunzioni metalliche;
- bulloni allentati;
- cavi danneggiati;
- contatti tra metalli differenti;
- antenne deteriorate;
- recinzioni;
- parti arrugginite.
Sotto l’azione di segnali forti, questi punti possono comportarsi come elementi non lineari e generare frequenze indesiderate. Anritsu descrive la PIM proprio come intermodulazione prodotta in cavi, connettori, filtri e antenne normalmente considerati lineari.
Isolamento tra antenne
La separazione fisica è una delle prime difese.
L’isolamento dipende da:
- distanza verticale;
- distanza orizzontale;
- diagramma delle antenne;
- polarizzazione;
- frequenza;
- struttura del traliccio;
- cavi;
- ostacoli metallici.
In molti casi la separazione verticale produce risultati migliori, ma non esiste una regola universale. Deve essere misurata.
Le misure di insertion loss tra antenne permettono di verificare quanto segnale trasmesso raggiunga l’altra linea. Un isolamento insufficiente può favorire desensibilizzazione e prodotti di intermodulazione.
Duplexer e filtri
Il duplexer deve:
- lasciar passare la frequenza desiderata;
- attenuare la frequenza opposta;
- offrire isolamento sufficiente;
- introdurre una perdita accettabile;
- mantenere la taratura nel tempo.
Una cavità regolata male può ridurre il segnale ricevuto e contemporaneamente lasciare entrare troppa potenza del trasmettitore.
La taratura deve essere eseguita con strumentazione idonea, cavi di misura corretti e configurazione definitiva.
Cavi e connettori
Un cavo può avere un ROS accettabile e presentare comunque difetti.
Le misure utili comprendono:
- return loss;
- insertion loss;
- distance-to-fault;
- isolamento;
- schermatura;
- continuità.
L’umidità può cambiare il comportamento del sistema soltanto in determinati periodi, rendendo il guasto intermittente.
Analisi dello spettro
L’analizzatore di spettro consente di osservare:
- portanti;
- spurie;
- rumore a larga banda;
- armoniche;
- prodotti di intermodulazione;
- variazioni durante il PTT;
- segnali intermittenti.
La ricerca deve essere sincronizzata con l’attività dei trasmettitori. Annotare l’ora di comparsa del disturbo può aiutare a correlare il problema con un servizio specifico.
Gli strumenti di interference hunting utilizzano spettro, audio demodulato e antenne direzionali proprio per separare e localizzare le emissioni indesiderate.
Procedura ordinata
- misurare la sensibilità a sito spento;
- accendere un trasmettitore alla volta;
- misurare il degrado;
- controllare duplexer e filtri;
- misurare isolamento tra antenne;
- verificare cavi e connettori;
- cercare prodotti matematicamente compatibili;
- provare filtri temporanei;
- ridurre la potenza per osservare la variazione;
- ripetere le misure in condizioni meteorologiche differenti.
Soluzioni
Gli interventi possono comprendere:
- aumento della separazione;
- sostituzione dei cavi;
- pulizia o sostituzione dei connettori;
- rit taratura delle cavità;
- filtri passabanda;
- filtri notch;
- circolatori;
- isolatori;
- schermatura;
- riduzione di preamplificazione;
- eliminazione dei contatti metallici difettosi;
- diversa distribuzione delle antenne.
Conclusione
Desense e intermodulazione non si risolvono aumentando la potenza.
Un trasmettitore più potente può peggiorare il problema.
La diagnosi richiede misure comparative, isolamento progressivo delle sorgenti e controllo dell’intera catena RF. Nei siti condivisi, il ripetitore deve essere considerato parte di un ecosistema radioelettrico, non un apparato isolato.