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Rumori EM origine Naturale e Antropica

Caratterizzazione dell'ambiente elettromagnetico

Di Cesidio Bianchi e Antonio Meloni

3.III. Rumori naturali nella banda LF/MF/HF

Anche in questa banda di frequenza il rumore elettromagnetico di origine naturale ha la sua fonte principale nel rilascio di energia elettrica nell’atmosfera da parte di manifestazioni elettriche. Tale rumore è generalmente decrescente in ampiezza all’aumentare della frequenza ed è influenzato dalle condizioni ionosferiche. Dato che le frequenze LF/MF/HF vennero usate molto presto nelle comunicazioni e nelle trasmissioni radio, in questa banda di frequenza il rumore naturale fu oggetto di studi scientifici tra la comunità degli ingegneri e le misurazioni del rumore elettromagnetico naturale nelle bande LF/MF/HF iniziarono molto presto, ossia allo svilupparsi degli apparati di radiocomunicazione. Le onde elettromagnetiche irradiate dal rilascio dell’energia impulsiva da parte dei fulmini non possono oltrepassare il confine della ionosfera. Le onde penetrano attraverso gli strati più bassi della ionosfera e, dipendendo dalla frequenza, vengono diversamente assorbiti Le onde radio vengono riflesse dagli strati superiori della ionosfera fino ad una certa frequenza, chiamata frequenza critica, e dipendono dalle locali condizioni della ionosfera. Inoltre l’angolo di incidenza tra l’onda e gli strati della ionosfera gioca un ruolo importante. Infatti possono stabilirsi diversi modi di propagazione in base alle geometrie dei percorsi. I risultati sono riassunti nella figura 10 dove vengono tracciati il rumore atmosferico e le frequenze. Nella stessa figura il rumore cosmico, che inizia a frequenze maggiori di quelle del plasma della ionosfera, comincia ad apparire. Le basse frequenze del rumore cosmico dipendono dalle condizioni della ionosfera cioè dalla frequenza del plasma di circa 15-30 MHz. L’ampiezza del rumore cosmico decresce con la frequenza anche se le basse frequenze sono molto attenuate rispetto alle alte frequenze. Nel 1960 una campagna di misurazioni del rumore atmosferico condotta dal Consultative Committee International Radio (CCIR) diede il maggiore contributo alle conoscenze relative al rumore elettromagnetico di fondo in tale banda di frequenza. Vennero installati 16 radiometri in differenti località del mondo per monitorare il rumore elettromagnetico nelle bande di interesse ed i risultati furono riepilogati in un rapporto del CCIR n. 322 nel 1964 e n.322-3 nel 1988. La distribuzione planetaria del rumore atmosferico è riportato nella figura 9 insieme al rumore cosmico. Nella figura i livelli più forti sono associati alla regione equatoriale ed i più deboli alla regione Antartica.

FIGURA 9 Rumore atmosferico e cosmico. Intensità di campo elettrico in funzione della frequenza nella banda 001-100 MHz. Rumore atmosferico e cosmico. Intensità di campo elettrico in funzione della frequenza nella banda 001-100 MHz.
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