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La mwewdiffusione troposferica, nota anche come mwfatroposcatter, è un metodo di mwfqcomunicazione con mwfgsegnali radio a mwfwmicroonde su distanze considerevoli, spesso fino a 300mwga km e oltre a seconda del terreno e dei fattori climatici. Questo metodo di propagazione utilizza il fenomeno della dispersione troposferica, dove le onde radio in mwgqUHF e mwggSHF vengono sparse casualmente quando passano attraverso gli strati superiori della mwgwtroposfera. I segnali radio vengono trasmessi in un fascio stretto puntato appena sopra l'orizzonte in direzione della stazione ricevente e quando i segnali passano attraverso la troposfera, parte dell'energia viene dispersa verso terra, consentendo alla stazione ricevente di captare il segnale.

Normalmente, i segnali nella gamma di frequenze delle microonde viaggiano in linea retta, e quindi sono limitati a installazioni in mwhqmwhglinea di vista, in cui il ricevitore può essere "visto" dal trasmettitore. Le distanze di comunicazione sono limitate dall'mwhworizzonte visivo a circa 48–64mwia km. Il metodo troposcatter consente la comunicazione a microonde oltre l'mwiqorizzonte. È stato sviluppato negli anni cinquanta e utilizzato per le comunicazioni militari fino agli anni settanta, quando è stato sostituito dalle mwigtelecomunicazioni satellitari.

Poiché la troposfera è turbolenta e ha un'elevata percentuale di umidità, i segnali radio di dispersione troposferica vengono mwjarifratti e di conseguenza solo una piccola parte dell'energia radio trasmessa viene raccolta dalle antenne riceventi. Le frequenze di trasmissione intorno ai mwjq2 GHz sono più adatte per i sistemi di diffusione troposferica poiché a questa lunghezza d'onda il segnale interagisce bene con le aree umide e turbolente della troposfera, migliorando così il mwjgrapporto segnale/rumore.

• Descrizione

• Scoperta

• Utilizzo

• Reti di comunicazione a dispersione troposferica

• Note

• Bibliografia

• Voci correlate

• Altri progetti

• Collegamenti esterni

Già prima della mwkwseconda guerra mondiale, le conoscenze teoriche della fisica delle onde radio indicavano una relazione tra frequenza e mwladiffrazione che suggeriva che i segnali radio avrebbero seguito la curvatura della Terra, ma che l'intensità dell'effetto sarebbe diminuita rapidamente e soprattutto alle frequenze più elevate. Tuttavia, durante la guerra, ci furono numerosi casi in cui i segnali mwlqradar ad alta frequenza furono in grado di rilevare bersagli a distanze ben oltre i calcoli teorici. Nonostante questi ripetuti casi di portata anomala, la questione non fu mai seriamente studiata.cite-ref-stecker-1-0[1]

Nell'immediato dopoguerra, la limitazione sulle mwmwemittenti televisive fu revocata negli Stati Uniti e questo permise la vendita di milioni di apparecchi televisivi. Ciò ha portato a un'espansione altrettanto rapida di nuove stazioni televisive. Sulla base degli stessi calcoli utilizzati durante la guerra, la mwnaFederal Communications Commission (FCC) regolamentò l'allocazione delle frequenze per i nuovi canali mwnqVHF e UHF in modo da evitare interferenze tra le stazioni. Con sorpresa di tutti, l'interferenza era comune, anche tra stazioni ampiamente separate. Di conseguenza, le licenze per nuove stazioni furono sospese in quello che è noto come il "congelamento della televisione" del 1948.cite-ref-stecker-1-1[1]

I mwowlaboratori Bell sono stati tra le molte organizzazioni che hanno iniziato a studiare questo effetto concludendo che si trattava di un tipo di riflesso della mwpatropopausa precedentemente sconosciuto. Questo era limitato alle frequenze più alte, nelle bande UHF e microonde, motivo per cui non era stato visto prima della guerra quando queste frequenze erano al di là della capacità dell'elettronica allora esistente. Sebbene la stragrande maggioranza del segnale passasse attraverso la troposfera e si perdesse nello spazio, la piccola quantità che veniva riflessa era utilizzabile se combinata con potenti trasmettitori e ricevitori molto sensibili. Nel 1952, la Bell iniziò gli esperimenti con i mwpqLincoln Labs, il laboratorio di ricerca mwpgradar affiliato al mwpwMIT. Utilizzando i potenti trasmettitori a microonde del Lincoln e i ricevitori sensibili della Bell, furono costruiti diversi sistemi sperimentali per testare una varietà di frequenze e di effetti meteorologici. Quando la mwqaBell Canada sentì parlare del sistema, ritenne che potesse essere utile per una nuova rete di comunicazioni nel mwqqLabrador e portò lì uno dei sistemi per i test a basse temperature.cite-ref-stecker-1-2[1]

Nel 1954 i risultati di entrambe le serie di test furono completi e iniziò la costruzione del primo sistema troposcatter, il sistema Pole Vault che collegava i sistema radar della mwsaPinetree Line lungo la costa del mwsqLabrador. L'uso del troposcatter ridusse il numero di stazioni da 50 mwsgripetitori a microonde sparsi in aree desertiche a soli 10, tutti situati nelle stazioni radar. Nonostante i costi unitari più elevati, la costruzione della nuova rete costava la metà rispetto a un sistema a ritrasmissione. Pole Vault è stato rapidamente seguito da sistemi simili come White Alice, sistemi a mwswrelè sulla mwtaMid-Canada Line e sulla mwtqDEW Line e, negli anni sessanta, attraverso l'mwtgOceano Atlantico e l'Europa come parte del sistema mwtwACE High della mwuaNATO.

Le perdite di propagazione sono molto elevate; solo circa un mwwabilionesimo (mwwq10×10−12) della potenza di trasmissione è disponibile al ricevitore. Ciò richiede l'uso di antenne con un mwwgguadagno d'antenna estremamente grande. Il sistema originale Pole Vault utilizzava grandi antenne costituite da mwwwriflettori parabolici mwxapiatti, ma vennero presto sostituiti da antenne a schiera riflettente che erano alquanto più robusti, un fattore importante poiché tali sistemi erano spesso installati in territori dalle caratteristiche climatiche estreme. Le installazioni furono posizionate a distanze superiori ai 1000mwxg km e richiedevano antenne alte da 9 fino a 36 metri, con amplificatori da mwxw1 kW a mwya50 kW. Si trattava di sistemi analogici in grado di trasmettere pochi canali vocali.

I sistemi di troposcatter si sono evoluti nel corso degli anni. Con i sistemi di mwygtelecomunicazione satellitare usati per collegamenti a lunga distanza, gli attuali sistemi a troposcatter sono impiegati su distanze più brevi rispetto ai sistemi precedenti, utilizzano antenne e amplificatori più piccoli e con capacità di mwywlarghezza di banda molto più elevate. Le distanze tipiche sono comprese dai 50 fino a 250mwza km, sebbene sia possibile raggiungere distanze maggiori a seconda del clima, del terreno e della mwzqvelocità di trasmissione dati richiesta. Le dimensioni tipiche dell'antenna vanno da 1,2 fino a 12 metri, mentre le dimensioni tipiche dell'amplificatore vanno da mwzg10 W a mwzw2 kW. Con le tecnologie odierne la velocità di trasmissione può andare oltre i mwaa20 Mbit/s.

La diffusione troposferica è un metodo di propagazione del segnale abbastanza sicuro poiché l'allineamento della parabola è un elemento critico; questo rende estremamente difficile l'intercettazione dei segnali, specialmente se trasmessi in mare aperto, rendendo la tecnologia molto attraente per usi militari. I sistemi tropo militari tendevano ad essere "a linea sottile", così chiamati perché solo un canale di "informazioni" a larghezza di banda stretta veniva trasportato sul sistema; in generale sono possibili fino a 32 canali analogici (con frequenza di 4mwag kHz). I moderni sistemi militari sono a mwawbanda larga poiché gestiscono canali di dati digitali da 4 e mwba16 Mbit/s.

I sistemi troposcatter civili, come la rete di comunicazione per piattaforme petrolifere del mwbgMare del Nord della mwbwBritish Telecom, richiedevano canali di "informazione" di capacità maggiore rispetto a quelli disponibili utilizzando le frequenza dai 3 ai mwca30 MHz. Questi sistemi, con sede a Scousburgh nelle mwcgIsole Shetland, Mormond Hill nell'mwdaAberdeenshire e Row Brow vicino a mwdqScarborough, erano in grado di trasmettere e ricevere a mwdg4 kHz 156 canali analogici di dati e telefonia da e per le piattaforme di produzione di petrolio del Mare del Nord, utilizzando la mwdwmultiplazione a divisione di frequenza (FDMX) per combinare i canali.

A causa della natura della turbolenza nella troposfera, sono stati utilizzati percorsi di propagazione di diversità quadrupla per garantire un'affidabilità del servizio del mweq99,98%, pari a circa 3 minuti di interruzione della propagazione al mese. Lo spazio quadruplo e i sistemi di diversità di polarizzazione avevano bisogno di due antenne paraboliche separate (distanziate di diversi metri l'una dall'altra) e due trombe di alimentazione mwegdiversamente polarizzate: una che utilizzava la polarizzazione verticale, l'altra che utilizzava la polarizzazione orizzontale. Ciò garantiva che almeno un percorso del segnale fosse aperto in qualsiasi momento. I segnali dei quattro diversi percorsi sono ricombinati nel ricevitore dove un correttore di mwewfase rimuove le differenze di fase di ciascun segnale. Le differenze di fase sono causate dalle diverse lunghezze del percorso di ciascun segnale dal trasmettitore al ricevitore. Una volta corretta la fase, i quattro segnali possono essere combinati in modo additivo.

Il fenomeno della dispersione troposferica è stato utilizzato per costruire collegamenti di comunicazione sia civili che militari in diverse parti del mondo, tra cui:

mwhaRadiocomunicazione militare della mwhqNATO e sistema di allarme rapido in tutta Europa dal confine norvegese-sovietico al confine turco-sovietico.

mwiwRadiocomunicazione militare italiana derivato dal sistema analogico prodotto dalla Marconi England, tra mwjaMonte Serpeddì e Monte Gradara, nell'ultima versione aveva una capacità di 8Mbits/s con una potenza trasmissiva di 2KW, questo sistema è stato dismesso alla fine del XX secolo.

mwlaRegno Unito - dalle mwlqShetland a Mormond Hill

Torfhaus-Berlino, Clenze-Berlino ai tempi della Guerra Fredda

Serra de Nogueira (nord-est del Portogallo) ad Artzamendi (sud-ovest della Francia)

Tsiigehtchic a Galena Hill, Keno City

mwpwHay River - Port Radium - Lady Franklin Point

Da Guanabo a mwsaFlorida City

mwtwProject Offices è il nome talvolta usato per riferirsi a diverse strutture strutturalmente affidabili mantenute dalla AT&T Corporation negli stati del mwuaStati del Medio Atlantico dalla metà del 20 secolo per ospitare un progetto aziendale non pubblico in corso. AT&T ha iniziato a costruire uffici di progetto negli anni 1960s. Dall'inizio del programma Project Offices, l'azienda ha scelto di non rivelare l'esatta natura delle attività svolte presso gli uffici di progetto.cite-ref-co-2-0[2]

Le Texas Towers erano un insieme di tre strutture radar al largo della costa orientale degli Stati Uniti che furono utilizzate per la sorveglianza dall'Aeronautica degli Stati Uniti durante la Guerra fredda. Modellate sulle mwwgpiattaforme di trivellazione petrolifera offshore impiegate per la prima volta al largo della costa del mwwwTexas, furono in funzione dal 1958 al 1963.

Serie di cinque stazioni (070, 060, 050, 415, 410) in mwygOntario e mwywQuebec intorno alla mwzabaia di Hudson inferiore.

Serie di quattordici stazioni che forniscono comunicazioni per le stazioni radar della costa orientale della linea USA/Canadian Pinetree, che vanno dalla N-31 mw0wBaia di Frobisher, mw1aIsola di Baffin a mw1qSaint John's, mw1gTerranova e Labrador.

Ex rete di comunicazioni militari e civili con ottanta stazioni che si estendono lungo la costa occidentale da mw4aPort Hardy, mw4qIsola di Vancouver a nord di Barter Island (BAR), a ovest di mw4gShemya, Alaska nelle mw4wIsole Aleutine (a poche centinaia di miglia dalla mw5aUnione Sovietica) e ad est attraverso il mw5qCanada artico fino alla mw5gGroenlandia. Non tutte le stazioni erano troposcatter. Comprendeva anche una struttura di addestramento per la rete tropo-scatter della linea White Alice/DEW situata tra mw5wPecatonica e mw6aStreator nell'mw6qIllinois.

Diverse reti tropo-scatter che forniscono comunicazioni per l'ampia catena di radar per la difesa aerea nell'estremo nord del Canada e negli Stati Uniti.

Rete di difesa aerea della NATO che si estende dalla base RAF Fylingdales nel Regno Unito tramite Mormond Hill, mw-qSornfelli ( mw-gIsole Faroe ), mw-wHöfn (Islanda) fino alla base "Rockville" sempre in Islanda.

Rete dell'esercito americano dalla base RAF Fylingdales a una rete in mwaqiGermania e una singola stazione in Francia (Maison Fort). La rete è stata attivata nel 1966.cite-ref-et-a-3-0[3]

È stata una rete che copriva la costa mwarieuropea del mwarmMar Mediterraneo dall'mwarqAeroporto di Siviglia, in Spagna a ovest, fino alla mwarubase aerea di Incirlik, in mwaryTurchia, a est, con sede a Ringstead nel mwarcDorset, in mwargInghilterra. Venne commissionato dalla US Air Force nel 1966.cite-ref-usarmygermany-com-4-0[4]

Comunicazioni con le forze armate britanniche in Germania, da Swingate nel mwasqKent a Lammersdorf in mwasuGermania.

È stata una rete dei paesi del mwas4Patto di Varsavia che si estendeva da vicino mwas8Rostock nella mwataRepubblica Democratica Tedesca, mwateCecoslovacchia, mwatiUngheria, mwatmPolonia, mwatqRSS Bielorussia, mwatuRSS Ucraina, mwatyRomania e mwatcBulgaria.

Rete che si estendeva in tutta l'mwat0Unione Sovietica.cite-ref-sever-trrl-5-0[5]

Singola sezione da mwau4Srinigar, mwau8Kashmir (India) a mwavaDangara, mwaveTagikistan (URSS).

Parte di una rete di difesa aerea che copre le principali basi aeree, installazioni radar e siti missilistici nell'India settentrionale e centrale. La rete è in fase di eliminazione per essere sostituita con più moderni sistemi di comunicazione basati su mwavgfibra ottica.cite-ref-6[6]

Rete di difesa aerea istituita dagli Stati Uniti prima della mwawirivoluzione islamica iraniana del 1979. mwawmSpellout ha costruito una rete radar e di comunicazione nel nord dell'Iran.

Sistema tropo-scatter che collega mwawsManama, mwawwBahrein, a mwaw0Dubai, mwaw4Emirati Arabi Uniti.

Sistema di comunicazione tropo-scatter che fornisce comunicazioni militari all'ex SOAF - Sultan of Oman's Air Force, (ora RAFO - Royal Air Force of Oman), attraverso il mwaxuSultanato dell'Oman.

Rete di tropo-scatter della Royal Saudi Air Force che collega le principali basi aeree e i centri abitati in mwaxwArabia Saudita.

Un unico sistema che collega mwayiSana'a con mwaymSa'da.

Due reti gestite dagli Stati Uniti che collegano le basi militari in mwaykThailandia e mwayoVietnam del Sud.

Sistema che collega mwazaTaiwan con le mwazeFilippine e mwaziOkinawa.

Un collegamento troposcatter è stato stabilito da Cable & Wireless nel 1960, collegando Barbados con Port of Spain, Trinidad. La rete è stata estesa più a sud fino a Georgetown, Guyana nel 1965.cite-ref-cableandwireless-7-0[7]cite-ref-8[8]

Due reti che collegano le isole giapponesi da nord a sud.

cite-note-stecker-11. ↑ mwaa4mwaa8Stecker 1960.

cite-note-co-22. ↑ mwabm(mwabqmwabuEN) Jay Price, mwabymwabcMysterious Cold War bunker closes, in mwabgCharlotte Observer, mwaboThe McClatchy Company, 10 agosto 2008, mwabsISSNmwabw 2331-7221. mwacqURL consultato il 15 luglio 2021 mwacu(archiviato dall'mwacyurl originale il 6 ottobre 2020). mwacg«Although AT&T had dozens of similar communications bunkers across the country, the one in Chatham was part of a heavily armored and heavily guarded group of just five that went by the deceptively bland name of "Project Offices," said Albert LaFrance, who runs two Web sites dedicated to Cold War infrastructure. Unlike the more common AT&T communications bunkers, the Project Offices were apparently designed to shelter high-level government and military officials as part of a plan to preserve at least a skeletal national government in the event of a nuclear attack, LaFrance said. These “Continuance of Government” facilities would need communications capability, but communications wasn't their main mission, he said.»

cite-note-et-a-33. ↑ mwacw(mwac0mwac4EN) mwac8mwadaEuropean Tropospheric Scatter - Army, su mwadeUSARMYGERMANY.com. mwadiURL consultato il 15 luglio 2021. mwadq«A major segment of the Department of Defense communications network in Europe was activated July 19 (1966). The new system went into operation as part of the ET-A ( European Tropo-Army ) network that spans a number of nations in Western Europe. The system ties in communications from Leghorn, Italy, through the Italian Alps to Bremerhaven, Germany, and from Heidelberg to within a few miles of Paris, adding more than 1,200 channel miles to the US Army Strategic Communications Command’s world-wide communications complex.»

cite-note-usarmygermany-com-44. ↑ mwadg(mwadkmwadoEN) mwadsmwadwAir Force Communications in Europe, su mwad0USARMYGERMANY.com. mwad4URL consultato il 15 luglio 2021.

cite-note-sever-trrl-55. ↑ mwaei(mwaemmwaeqEN) mwaeumwaeyA dead Dragon, or the remains of Sever TRRL, su mwaecRussian Urban Exploration. mwaek«Sever tropospheric-scatter radio relay line (TRRL Sever) is a former Soviet communications line system designed for establishing communication with the remote regions of the country. The line was 13200mwaeo km (8200 miles) long and consisted of 46 tropospheric radio relay stations (TRRS) located mostly along the coasts of the Arctic and the Pacific oceans and major Siberian rivers: the Ob, the Enisey and the Lena.»

cite-note-66. ↑ mwae4mwae8mwafaAFNET to herald network centric operations in IAF, su mwafeifsecglobal.com, 10 settembre 2010. mwafiURL consultato il 4 novembre 2021.

cite-note-cableandwireless-77. ↑ mwafy(mwafcmwafgEN) mwafkmwafoTelecommunication in Barbados 1930's to 1980 - BajanThings, su mwafsBajanThings. mwafwURL consultato il 15 luglio 2021. mwaf4«1960 – Tropospheric scatter radio link established between Barbados and Trinidad. 1965 – Tropospheric scatter system extended south to Guyana via Trinidad and North to Tortola via St. Lucia and Antigua.»

cite-note-88. ↑ mwagimwagmmwagqStamp of Guyana (1968), su mwaguipernity.com.

• citerefstecker-1960(EN) Robert S. Strecker, 3 (PDF), in Scatter Radio Communications, Electronics World, vol. 63, Ziff-Davis Publishing Company, 1º marzo 1960, p. 39–40, 130, ISSN 0266-3244, OCLC 464907838. URL consultato il 4 novembre 2021 (archiviato dall'url originale il 9 marzo 2021).

• mwagwPropagazione radio

• mwag4Microonde

• mwahaACE High - Rete europea di troposcatter della NATO nell'era della guerra fredda

• mwahiLinea di allerta precoce a distanza

Altri progetti

• Wikimedia Commons

• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su diffusione troposferica

• mwahcRete di comunicazioni Troposcatter, su fortificazioni.net.

• mwahk(RU) Rete di comunicazione troposferico russo, su trrlsever.org.

• mwahs(EN) Mappe della rete di comunicazione Troposcatter, su rammstein.dfmk.hu.

• mwah0(EN) Troposcatter communications & propagation, su electronics-notes.com.