Installazione della radio di bordo: pensaci bene per ottenere le migliori prestazioni

Yacht, barca da diporto con antenna VHF e con antenna MF HF

GSM, Radar, AIS Tutte le nostre apparecchiature di bordo utilizzano bande di radiofrequenza che è importante conoscere per evitare interferenze tra le apparecchiature, sia dirette che tramite armoniche.

Stiamo usando sempre più attrezzature a bordo che funzionano con tecnologie senza fili. Per fare questo, questi dispositivi comunicano nell'etere, tramite onde radio. E quando si parla di onde radio, si parla spesso di interferenze e jamming, sia direttamente per transmodulazione (capacità di un ricevitore di captare una trasmissione vicina fatta su un'altra frequenza rispetto alla sua frequenza di lavoro) sia per armoniche (presenza residua dell'onda radio a multipli della frequenza di lavoro iniziale).

Le spectre radio électrique (Image : Adrasec 08)
Lo spettro radio (Immagine: Adrasec 08)

L'antenna giusta nel posto giusto

Antenne VHF installée en tête de mat
Antenna VHF installata in cima all'albero

Per cominciare, parliamo della lunghezza d'onda. In linea di principio, l'elemento radiante ( cioè quello che proietterà l'onda radio ) dovrebbe misurare un'intera lunghezza d'onda per funzionare teoricamente al meglio.

Questa lunghezza d'onda ( chiamato Lambda e simboleggiato da ? ) è calcolato dalla seguente formula matematica:

? = 300 000/Frequenza (Khz)

Così, una frequenza di 300 Mhz corrisponde a una lunghezza d'onda di un metro. L'antenna "perfetta" misurerà quindi un metro. È facile capire la lunghezza delle antenne utilizzate per le trasmissioni HF. A 30 Mhz, l'antenna misura 10 metri, 100 metri a 3 Mhz, 1 chilometro a 300 Khz e 10 a 300 Hz. Al fine di emulare le antenne che operano a frequenze così basse, vengono utilizzate induttanze e altri dispositivi elettronici quando lo spazio non permette l'installazione di un'antenna a onda piena.

Quindi, idealmente, si dovrebbe evitare di installare due antenne che usano le stesse frequenze a una distanza inferiore a un'onda intera. Ancora di più, se una di queste due antenne sta captando delle onde ( riceve, per esempio, un AIS ) e l'altro irradia ( trasmette, un VHF per esempio ).

Parlando di posizione, un'antenna viene installata il più in alto possibile rispetto al mare, sempre alla ricerca del compromesso tra lunghezza del cavo / facilità di accesso / efficienza.

I cavi irradiano anche

Un cable coaxial de qualité limite à la fois la perte d'énergie et la pollution électromagnétique
Un cavo coassiale di qualità limita sia la perdita di energia che l'inquinamento elettromagnetico

Se l'antenna è usata per proiettare onde elettromagnetiche nell'aria, i cavi dell'antenna ( che portano il segnale dal trasmettitore all'antenna ), spesso coassiali, hanno la sfortunata tendenza a comportarsi come antenne. Tanto più se sono di scarsa qualità e se, come avviene sulle nostre barche, il collegamento attraverso la terra ( che crea uno schermo che limita le radiazioni ) è impossibile. Per questo motivo si raccomanda, per quanto possibile, di utilizzare la più grande sezione di cavo coassiale possibile, adattata al trasmettitore e all'antenna in impedenza e di evitare di far passare più cavi d'antenna nello stesso posto o almeno nella stessa guaina. Più facile a dirsi che a farsi, nell'albero di una barca dove tutto è condiviso...

Pertanto, al fine di mantenere questa radiazione il più basso possibile - l'installazione radio è tutta una questione di compromessi - si consiglia di mantenere la lunghezza dei collegamenti tra antenna e trasmettitore il più breve possibile e di osservare anche la lunghezza d'onda e i suoi multipli. La lunghezza ideale di un cavo d'antenna rimarrà la stessa dell'antenna, cioè un'onda intera. Come l'antenna, è possibile anche un multiplo o un sottomultiplo.

Suggerimento: arrotolare il cavo in eccesso su se stesso posizionando i bastoncini di ferrite a 90° l'uno dall'altro sul trefolo così creato. Infine, identificate ogni filo in base al suo utilizzo per facilitare la manutenzione.

Le armoniche

Quando un elemento vibra ( un'antenna, un'onda sull'acqua o un suono ), produce diverse onde.

La prima è fondamentale, costituisce la frequenza di lavoro. Centrale, si basa schematicamente sulla frequenza mista di vibrazione del quarzo del trasmettitore.

Gli altri sono armonici. Esistono empiricamente al doppio della fondamentale a metà della potenza iniziale. Il loro potere ( ampiezza ) si dimezza di nuovo al doppio della prima armonica ( quadruplo del fondamentale ). Questa presenza viene ripetuta ogni volta, finché il segnale residuo è inferiore al rumore di fondo.

Questo approccio è estremamente empirico. La formula esatta per calcolare l'ampiezza armonica è f(t) = sin (1wt) + sin (2wt) + sin (3wt) + sin (Nwt)

È sperimentando questo fenomeno delle armoniche che si capisce che, su una barca, trasmettendo un messaggio via VHF ( 150 Mhz ) può interferire con la ricezione della televisione DTT ( 600 Mhz ).

Se possibile, si consiglia di evitare di far funzionare dispositivi che sono in relazione armonica tra loro. Di nuovo, questo è abbastanza ovvio da scrivere, molto meno da applicare, quando non si seleziona la frequenza di lavoro. L'unica precauzione concepibile è quella di tenere le antenne il più lontano possibile da ogni coppia "fondamentale/armonica".

Il circuito elettrico

I nostri circuiti elettrici di bordo sono i prossimi attori involontari della qualità delle nostre installazioni radio. Anch'essi portano una quantità di onde elettromagnetiche che, quando si mescolano, possono disturbare il funzionamento efficiente delle nostre installazioni.

La ferrite pour limiter les perturbations par l'alimentation
Ferrite per limitare i disturbi dell'alimentazione

Una soluzione comune a questo problema è quella di avvolgere il cavo di alimentazione intorno a un bastone di ferrite.

Tastiera, mouse e cuffie, fonti di interferenza

Pratique, les périphériques sans fil sont de fort perturbateurs électromagnétiques
In pratica, i dispositivi wireless sono forti disturbi elettromagnetici

Alcune delle apparecchiature che utilizziamo a bordo sono, infatti, trasmettitori che non conosciamo. Questo include MOB-AIS da un lato ( che operano su una frequenza di 160 MHz ). Raramente in uso - speriamo che non lo siano - non rappresentano un ostacolo alla gestione della radio a bordo.

Un'altra famiglia di trasmettitori invisibili sono tastiere, mouse, cuffie e altri dispositivi Bluetooth senza fili. Lavorano su una frequenza centimetrica ( 2500 MHz ). Naturalmente è inimmaginabile isolarli o cambiare il cavo delle loro antenne, quindi la soluzione è farne a meno il più possibile. Un altro vantaggio di non averli a bordo è che una tastiera o un mouse, collegati con il loro cavo USB, avranno molte meno probabilità di cadere a terra che lasciati liberi di muoversi.

Pensa prima di installare

Se non c'è un segreto assoluto per ottimizzare la vostra installazione radio di bordo, è quello di accumulare precauzioni ( cavi di qualità in buona lunghezza, spaziatura delle antenne, mancanza di Bluetooth .. ) che otterrà la migliore installazione possibile e far funzionare, con il minimo di interferenze elettromagnetiche le apparecchiature di comunicazione della sua barca.

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