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La tecnologia dei 2,4 GHz applicata ai radiocomandi
modellistici assieme alle batterie Lipo rappresentano senza ombra di dubbio le
novità più salienti degli ultimi 20 anni e che stanno cambiando in modo
radicale il modellismo anche se la nuova generazione di radiocomandi sta
creando, soprattutto tra i modellisti più esperti, disorientamento e una certa
diffidenza,. Ma, si sa, le novità spesso generano, dubbi, perplessità e
diffidenza.
Con questo articolo cercheremo di affrontare, se possibile,
chiarire gli innumerevoli interrogativi al riguardo cercando di spiegare in
parole comprensibili a tutti come funzionano le nuove radio a 2,4GHz.
Iniziamo da alcuni accenni storici.
Consultando qualsiasi enciclopedia, anche ON
LINE scopriremo che la tecnologia FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum)
dalla quale derivano tutte le reti WI FI dei nostri computer e anche gli attuali
RADIOCOMANDI 2,4GHz non è poi così nuova visto che è stata ideata durante la 2^
guerra mondiale ad opera di un’attrice austriaca, di nome Hedy Lammar rifugiata
ad Holywood per sfuggire dal marito, fabbricante e fornitore di armi del 3°
reich. La Signora Lammar era ossessionata dall’idea che le comunicazioni radio
potessero essere intercettate e con l’intento di aiutare le forze alleate
anglo-americane si dedicò allo studio di un nuovo sistema di emissione-ricezione
dei segnali radio brevettando alla fine il sistema di trasmissione FHSS . Il
sistema di trasmissione così concepito aveva appunto lo scopo di evitare
l’intercettazione delle trasmissioni radio alleate da parte delle forze
tedesche. All’epoca il progetto e l’idea furono ignorate e non vennero pertanto
utilizzate. Il sistema concepito venne “riscoperto” molti anni dopo con
l’avvento dell’era informatica e diventò il cuore della tecnologia WI FI e
BLUETOOTH e, successivamente è stata applicata ai radiocomandi industriali ed
infine modellistici.
Il principio su cui si basa la trasmissione FHSS
è di estrema semplicità e si basa sull’idea elementare che cambiando
continuamente frequenza durante la trasmissione diverrà estremamente difficile
intercettare la trasmissione. Al pari risulterà più difficile, quasi
impossibile, essere colpiti da interferenze. Partendo da questo semplice
principio si è giunti alla realizzazione di un trasmettitore che durante
l’emissione del segnale radio cambia continuamente di frequenza seguendo un
codice “pseudo-casuale”. Si passerà così dal canale 1 al canale 79, da quest’ultimo
al canale 50 e così via.
Per ricevere correttamente la trasmissione è necessario conoscere la sequenza
esatta dei salti di frequenza (codice di trasmissione) e disporre di un
ricevitore che riproduca gli stessi salti di frequenza seguendo quella del
trasmettitore ossia il codice dell’apparato ricevente deve coincidere con il
codice di trasmissione in caso contrario otterremo solo dei frammenti di segnali
sparsi senza privi di significato.
I principali vantaggi offerti da questo sistema sono pertanto
essenzialmente due:
- un elevato grado di riservatezza della trasmissione;
- una quasi assoluta immunità ai disturbi e ad eventuali
interferenze.
Scendendo nel dettaglio dei nostri radiocomandi si scopre
che sono stati sin qui adottate due diverse soluzioni che per la verità altro
non sono che due facce della stessa medaglia o, meglio, due diverse
interpretazioni della tecnologia originale. Stiamo parlando dei sistemi: FASST e
DSST
Il sistema FASST è stato adottato dalla FUTABA, come
evidenziato dal loro sito, già da oltre15 anni nei radiocomandi industriali di
loro produzione ed è pertanto facile pensare che l’affidabilità sia stata
ampiamente testata. Un aeromodello però cambia continuamente posizione, la
distanza oltre ad essere spesso superiore non è costante e la ricezione, come
vedremo, diventa più difficile presentando delle problematiche che su una gru,
sempre fissa nel medesimo punto, non esistono.
Differenze tra DSSS e FASST
La differenza tra i due sistemi risiede nel modo con il quale viene commutata
la frequenza di trasmissione. Nel sistema DSSS (Direct Sequenze Spread Spektrum)
ora già alla seconda generazione, denominato DSM2, utilizzato da SPEKTRUM e JR
la trasmissione avviene su due canali fissi liberi che il sistema seleziona
con una scansione eseguita automaticamente all'accensione del trasmettitore
rimanendo su queste frequenze indefinitamente salvo commutare su un altro canale
in presenza di un’ interferenza. Il salto ad un nuovo canale avviene in modo
casuale e la sequenza di commutazione è diverso da radio a radio. Il sistema
FASST invece commuta il canale d’emissione in continuazione e quindi la
frequenza ogni 2 millisecondi a prescindere che esista o meno un’interferenza.
Anche in questo sistema il cambiamento di frequenza avviene in maniera
pseudocasuale seguendo un codice prestabilito che stabilisce la sequenza con la
quale il cambiamento di canale avviene. Il ricevitore sarà a sua volta
agganciato al codice del TX. In questo modo il ricevitore segue i cambiamenti di
frequenza con la stessa sequenza del trasmettitore assicurando così una perfetta
“lettura” dell’informazione che nel nostro caso si tradurrà nel movimento dei
servocomandi che agiscono sulle superfici di comando del nostro modello. Sia
nella soluzione SPEKTRUM sia in quella FASST ad ogni apparato viene assegnato al
momento della produzione un codice diverso evitando così ogni pericolo
d’interferenza. Questo codice stabilisce la sequenza della commutazione e avremo
pertanto un apparato che salterà dal canale 1 al 79 poi dal 79 al 25 e così via,
una altro radiocomando salterà dal 2 a 55, dal 55 al 12 ecc.. evitando così ogni
sovrapposizione e quindi ogni interferenza.
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La scelta della frequenza d’emissione pari a 2,4 GHz è resa necessaria dal
fatto che per far sì che il tutto funzioni correttamente e per un numero
illimitato di apparati è necessario disporre di un numero di frequenze
(canali) il più alto possibile. Le bande tradizionali 40-35 Mhz dispongono
di un numero di canali limitato. Immaginatevi un corso d’acqua, quale un
fiume, utilizzato per l’irrigazione diviso in canali. Potete associare il
fiume alla banda di frequenza e i canali appunto ai canali radio. Ora più
largo è il fiume, ossia più alta è la frequenza, maggiore sarà il numero di
canali disponibili e pertanto maggiore saranno le combinazioni di frequenza
e, quindi i codici, disponibili per neutralizzare ogni interferenza.Sin qui
tutto facile e meraviglioso. La frequenza 2,4GHz però presenta una certa
direzionalità della propagazione rendendo talvolta problematica la ricezione
su un aeromodello dove l’omnidirezioanilità del segnale è una necessità. Per
risolvere questo problema sono state scelte due strade distinte: una, la più
semplice, utilizzata da Futaba e da alcuni costruttori cinesi è stata
l’introduzione di una seconda antenna sulla ricevente associata ad un
opportuno circuito d’ingresso assicurando così la ricezione da ogni punto.
JR e SPEKTRUM hanno invece preferito introdurre un sistema più complesso con
l’inserimento di un’unità di ricezione “satellite”. Le due unità di
ricezione lavorano su due canali, (quelli selezionati all’inizio) e ognuna
di esse sono dotate due antenne distinte portando a 4 il numero totale delle
antenne.
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Moderno ricevitore 2,4 GHz 14 canali
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Immagino che giunti a questo punto il quesito che molti si
pongono sia: le radio su i 2,4 GHz sono affidabili? Bene, da un punto di vista
tecnico, per gli apparati esaminati dalla nostra ricerca, certamente lo sono e
anzi costituiscono un notevole balzo in avanti verso una sicurezza "totale". Non
vogliamo esprimere alcuna considerazione al riguardo di prodotti cinesi su i
quali non abbiamo effettuato alcuna verifica e non conosciamoil tipo di scelte
tecniche utilizzate. Per puro dato statistico riportiamo che ai recenti
Campionati Europei di F3A svoltisi a Brescia lo scorso Settembre su 69 piloti
presenti 38 preferivano radio a 2,4GHz. con prevalenza di Futaba e JR, così
pure ai campionati mondiali di F3J in Turchia dove la maggioranza dei piloti ha
volato con i 2,4 GHz e nessuno, in entrambi i campionati, ha accusato il minimo
problema radio. Negli Stati Uniti la nuova generazione di radio si sta
rapidamente diffondendo come confermatomi anche dal presidente di un club della
città di Denver, Colorado, personalmente incontrato durante un viaggio
effettuato l'estate scorsa. Si sà gli USA rappresentano statisticamente il
bacino di utenza più vasto e pertanto statisticamente rilevante al fine di
appurare l'affidabilità sul campo delle radio in 2,4 GHz. In ogni caso la nuova
tecnologia pur rappresentando un notevole passo avanti non può essere
considerata infallibile visto che purtroppo la perfezione non è di questo mondo
e perciò e sempre più che mai necessario che tutti noi rispettiamo le
elementari regoli di sicurezza che il buon senso deve imporci. Buoni voli a
tutti.
MARIO CUMAN
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