Cosa sono le radiocomunicazioni?

 


Fig. 1: Il primo laboratorio di Marconi a Villa Griffone.

Una radiocomunicazione è una trasmissione di segnali tra due località mediante la trasmissione e la ricezione di onde elettromagnetiche. Queste onde si propagano velocemente (ca. 300.000 km/s nel vuoto) e non hanno bisogno di alcun supporto, come avviene, invece, per la telegrafia tradizionale che necessita di fili. Inoltre, la loro produzione e la loro ricezione è semplice e non richiede una grande quantità di energia.
La propagazione della corrente elettrica in un filo produce, intorno al filo stesso, un campo elettromagnetico che possiede una certa quantità di energia. Facendo cambiare rapidamente la corrente nel filo, anche l'energia del campo varia e si propaga nello spazio un'onda elettromagnetica, che può essere rivelata da un ricevitore costituito da un altro filo nel quale scorra una corrente elettrica. Investito dall'onda prodotta dal primo filo, il campo elettromagnetico del ricevitore si modifica risentendo delle caratteristiche dell'onda trasmessa, cioè del segnale trasmesso.
Se, invece dei fili elettrici, si utilizzano delle antenne poste in posizione elevata, collegate a strumenti in grado, rispettivamente, di produrre e misurare le variazioni del campo elettromagnetico, ecco che abbiamo realizzato un sistema di radiocomunicazioni.

Fu J. Clerk Maxwell, a metà dell'Ottocento, a definire in via teorica la propagazione delle onde elettromagnetiche, confermata sperimentalmente nel 1886-7 da H. R. Herz, che ne escludeva, tuttavia, applicazioni pratiche. Queste conferme sperimentali della teoria elettromagnetica della luce di Maxwell furono riprese ed estese  poco dopo da A. Righi.
Alla possibilità di trasmettere dei segnali a distanza senza fili, sfruttando la propagazione delle onde elettromagnetiche nell'atmosfera, si dedicarono alla fine dell'Ottocento, con diverse forme e idee, vari scienziati e tra questi ricordiamo, a titolo di esempio: Branly, Hughes, Lodge, Popov, Crookes, Preece e N. Tesla, ma fu Marconi il primo a realizzarla concretamente e a darne veste applicativa tecnicamente utilizzabile nella pratica delle trasmissioni, raggiungendo un  enorme successo personale e commerciale.
A quei tempi, si pensava che le onde elettromagnetiche si propagassero nello stesso modo delle onde luminose e che, di conseguenza, fossero limitate dagli ostacoli naturali, proprio come avviene per la luce.
Marconi dimostrò il contrario.


Fig. 2: Le onde radio sono ripetutamente rifratte e, quindi, alla fine in pratica "riflesse" dallo strato della ionosfera, consentendo la trasmissione tra due zone lontane del globo, nonostante la curvatura terrestre.

L'esperimento di trasmissione transatlantica del 1901 mostrò che la curvatura della Terra non impediva la trasmissione dei segnali, come molti scienziati ritenevano. Nel 1902, per trovare una spiegazione al riuscito esperimento transatlantico, A. E. Kennelly e O. Heaviside, l'uno indipendentemente dall'altro, ipotizzarono l'esistenza nell'alta atmosfera di un gas ionizzato che agisce come uno "specchio", riflettendo verso terra le radiazioni elettromagnetiche emesse dalla stazione trasmittente.