telecomunicazioni sui sommergibili

[BUFFOLUTO]

 

Nel realizzare i disegni dei sommergibili sono stato particolarmente attirato dall'antenna VHF/HF, adottata dai sommergibili della classe "Sauro" della 1^ e 2^ serie; alcune buone immagini mi hanno permesso di poter fare delle utili deduzioni sulla progettazione e l'utilizzo di questa particolare antenna, dotata di diverse prerogative che la rendono particolarmente versatile.

 

E' necessario premettere che le mie sono soltanto deduzioni, maturate esclusivamente dall'attenta osservazione delle immagini, supportate naturalmente da una conoscenza professionale dell'argomento, maturata sui banchi scolastici e da una lunga attività lavorativa nel campo delle telecomunicazioni; sarei comunque grato se eventuali errori di valutazione siano messi in evidenza da parte di chi certamente ne potrà sapere più di me su questo specifico argomento.

 

La banda VHF è caratterizzata da un'onda elettromagnetica che si propaga in linea retta da antenna trasmittente a quella ricevente; sopporta una modesta curvatura, per cui riesce a superare leggeri ostacoli; ha portata abbastanza limitata per cui in ambito nautico è utilizzata, durante la navigazione costiera ed il traffico portuale, per le comunicazioni con la terraferma; durante la navigazione d'altura permette le comunicazioni con navi e velivoli presenti in zona; tutta la banda è suddivisa in sottobande dedicate a specifici compiti: radiodiffusione, Guardia Costiera, Aviazione Generale, Radioassistenze, Aeronautica Militare, Radioamatori, ecc; in tutta la banda ci sono almeno tre frequenze d'emergenza o di guardia (tra le quali la 121.5 MHz, la 243 MHz ed un canale della Guardia Costiera)

 

La banda HF è caratterizzata da un'onda elettromagnetica che si propaga a media distanza sia in linea retta che lungo la curvatura terrestre; è sfruttata anche per comunicazioni a grande distanza poiché la propagazione diretta beneficia dell'effetto della riflessione ionosferica, a cui sono soggette le onde elettromagnetiche caratterizzate da quest'ordine di lunghezza, che comporta il ritorno dell'onda riflessa sulla terra; il fenomeno è dovuto alla ionizzazione delle molecole della ionosfera, che producono uno schermo riflessivo nei riguardi delle onde elettromagnetiche comprese nei limiti di questa banda; la quota dello schermo riflettente si sposta tra la notte ed il giorno e in funzione dellattività solare e determina una variazione dell'angolo di riflessione spostando la zona che cade sotto l'ombrello di ricettività; ci sono apposite tabelle giornaliere ed orarie che stabiliscono le frequenze utilizzabili di volta in volta.

La banda è suddivisa in sottobande per le varie assegnazioni: Radioassistenza, trasmissione dei bollettini meteo, radiodiffusione, Aviazione generale, ecc.)

 

Analizziamo alcuni aspetti caratteristici dell'antenna che si possono osservare nel disegno riportato:

 

1 - possibilità di poter asservire due apparecchiature differenti, caratterizzate da una diversa banda di frequenza VHF e HF.

 

2 - possibilità di ricevere e trasmettere con polarizzazione verticale ed orizzontale.

 

3 - possibilità di permettere la comunicazione con sommergibile immerso a quota periscopica.

 

Punto 1

Vediamo come sia possibile poter utilizzare un'unica antenna per apparecchiature radio che utilizzano due bande differenti tenendo conto che la capacità ricettiva di un'antenna risiede nella possibilità di risuonare su di una specifica frequenza, determinata dalla propria lunghezza o dai suoi multipli (ossia un'antenna di 1 m accordata sulla propria frequenza di risonanza, funziona altrettanto bene se la sua lunghezza risulta di 2, 3, 4, 5 m ecc.)

 

Poiché quella interessata all'argomento è un' antenna a stilo, la sua lunghezza teorica è pari a Lamba/4:

 

per la banda VHF (30 MHz÷300 MHz) la lunghezza va da 2,5 m a 250 cm

 

per la banda HF (3 MHz÷30 Mhz) la lunghezza va da 25 m a 2,5 m

 

Dall'analisi effettuata nelle immagini in mio possesso, ho potuto constatare, in maniera molto empirica, che la lunghezza dello stilo è circa 6 m; comprendo che questo dato non possa risultare preciso e solamente chi conosce questa lunghezza potrebbe sapere di quanto mi sono scostato dal reale valore, ma questo non inficia l'argomentazione; chiunque abbia un pò di pratica di teoria delle antenne si sarà certamente reso conto che la lunghezza stimata di 6 m è sovrabbondante per la banda VHF, mentre per quella HF riesce a ad accordarsi su una delle due estremità della banda.

Poiché generalmente le onde elettromagnetiche, caratterizzate da lunghezza d'onda di valore molto alto, necessitano di antenne eccessivamente lunghe e quindi difficilmente adottabili, si ricorre all'accortezza d'inserire in serie all'antenna un'induttanza, che produce l'effetto di spostare il punto della risonanza e quindi allungare artificialmente l'antenna; i 6 metri dello stilo sommati all'effetto dell'induttanza introdotta possono tranquillamente permettere la copertura di tutta la banda HF; anche se eccessivamente lunga per le esigenze della VHF, lo stilo può comunque essere utilizzato in questa banda, purché la sua lunghezza rappresenti un multiplo di quella fondamentale.

 

Punto 2

La possibilità di poter trasmettere e ricevere con diversi gradi di polarizzazione è garantita da un fulcro, che permette la rotazione dell'antenna di 90°, in maniera di consentire all'operatore di regolare l'elevazione dell'antenna per una ricezione ottimale del segnale ricevuto; il fulcro è costituito da un passacavo ceramico, attraverso cui transita il collegamento RF proveniente dall'antenna all'induttore; è interessante notare (non mi sembra sia stato adottato nella classe "Toti") la presenza del contrappeso, che ha lo scopo di controbilanciare il peso dello stilo e facilitare la rotazione dell'antenna ed alleggerire lo sforzo del motore.

 

Punto 3

La sistemazione dell'antenna VHF/HF sull'albero telescopico permette il suo innalzamento di circa 4 m, in maniera di rendere possibile le comunicazioni a quota periscopica.

 

Come poi avvenga l'instradamento dei segnali VHF e HF verso le rispettive apparecchiature non è percepibile nelle immagini, ma facilmente intuibile; ci sono appositi trasformatori R.F. accordabili sulla frequenza che si desideri utilizzare e che hanno anche lo scopo di adattare l'impedenza dell'antenna a quella dei circuiti interni.

 

Spero che la necessità di essere coinciso non abbia compromesso la chiarezza dell'esposizione; chi lo desideri può sempre sollecitare chiarimenti od eventuali rettifiche.

Marcello Risolo

Modificato 27 Maggio, 2010 da BUFFOLUTO

[Totiano*]

non ricordo nei dettagli com'era fatta l'antenna, ma mi sembra che quanto dici sia sostanzialmente corretto. un post del genere, però, meriterebbe una discussione tutta sua in tecnica: che dici se separo e sposto li?

[BUFFOLUTO]

non ricordo nei dettagli com'era fatta l'antenna, ma mi sembra che quanto dici sia sostanzialmente corretto. un post del genere, però, meriterebbe una discussione tutta sua in tecnica: che dici se separo e sposto li?

 

non ci sono assolutamente problemi al riguardo; se l'argomento può interessare lo si può sviluppare prendendo in esame tutte le frequenze utilizzate dai sommergibili, che come saprai meglio di me partono dalle V.L.F. fino alle bande delle frequenze radar.

[Totiano*]

il post è tuo Marcello, scatenati!

[Corto Maltese]

Comandante Buffolotto se l'argomento è nelle sue corde perché non scrive due righe anche sulla possibilità di comunicazioni telefoniche con i sottomarini? Gliene sarei immensamente grato. Corto

[Charlie Bravo]

Riprendo la discussione per segnalare questa recente notizia :

 

http://www.livescience.com/technology/new-...ork-100709.html

 

Salvo qualche variazione però non sembra discostarsi radicalmente da quanto già un uso.