Nei collegamenti a onde millimetriche occorre separare bilancio del percorso, ostacoli, atmosfera, inseguimento del fascio e implementazione RF. Non esiste una distanza massima universale di 200 m né una perdita fissa per ogni parete. La valutazione richiede frequenza, antenne, ambiente e servizio.
Millimetri e frequenza
Nella classificazione basata sulla lunghezza d’onda, circa 30–300 GHz corrispondono a 10–1 mm nel vuoto. Nel linguaggio 5G si chiamano spesso mmWave anche bande attorno a 24, 26 e 28 GHz.
Una lunghezza d’onda di 5 mm corrisponde a circa 60 GHz. Non va confusa con 5 mm di pioggia, che misurano una quantità d’acqua, né con la velocità in bit/s del collegamento.
1. Percorso e bilancio di collegamento
La perdita di spazio libero è LFS = 20 log10(4πr/λ). A frequenza e guadagni costanti, raddoppiare la distanza aggiunge circa 6 dB.
A 28 GHz e 100 m il termine ideale è circa 101,4 dB. Per giudicare il collegamento bisogna includere potenza, guadagni, perdite di alimentazione, rumore e qualità necessaria. Quel numero da solo non significa assenza di servizio.
Nel confronto fra frequenze specifica se mantieni guadagno o apertura fisica. Le due ipotesi non sono equivalenti e non impongono a tutte le reti siti ogni 200–300 m.
2. Edifici, persone e vegetazione
Materiali, spessore, acqua, incidenza e polarizzazione cambiano la trasmissione. Una parete non ha sempre 40–80 dB di perdita e la vegetazione non vale sempre 0,4 dB/m.
Un percorso riflesso può sostenere la connessione, ma porte e persone in movimento possono alterarlo. Confronta posizione, percorsi alternativi e più punti di accesso tramite misure.
Un ripetitore è un ulteriore elemento con banda, alimentazione, ritardo, rumore e geometria da verificare. Non rimuove automaticamente qualsiasi ostacolo.
3. Pioggia e gas atmosferici
Il modello ITU-R P.838 usa γR = kRα per l’attenuazione specifica da pioggia. R è l’intensità in mm/h; k e α dipendono, fra l’altro, da frequenza e polarizzazione.
5 mm accumulati in una giornata non equivalgono a 5 mm/h. Per la perdita totale servono anche lunghezza efficace della zona piovosa e statistiche. I dB/km non sono direttamente una percentuale di indisponibilità.
L’ossigeno ha un assorbimento importante intorno a 60 GHz. Il valore varia con frequenza, pressione, temperatura e percorso: 15 dB/km non è una costante per tutte le onde millimetriche.
4. Ricerca e inseguimento del fascio
Un fascio stretto richiede stabilità di puntamento, ma il limite ammesso deriva dal diagramma e dal margine. 28 GHz non impone sempre meno di 1° d’errore.
Verifica oscillazione del supporto, movimento, tempo di ricerca e interruzione durante il cambio di fascio. La velocità del comando di fase non coincide con il tempo necessario a ripristinare un servizio completo.
5. RF reale e interferenze
Perdite prima dell’antenna, oscillatore, rumore di fase e temperatura possono influire sulla modulazione. L’alta frequenza non elimina l’interferenza di altre sorgenti, comprese quelle su percorsi riflessi.
Il ray tracing tridimensionale aiuta a confrontare siti, ma dipende da mappe e modelli di materiali e vegetazione. Confrontalo con misure, senza attribuire al software un miglioramento garantito della velocità.
Comunicazione e radar non hanno la stessa distanza
Nel collegamento radio si considera il percorso verso il ricevitore. Il radar deve illuminare un oggetto e ricevere l’eco: entrano anche retrodiffusione e percorso di ritorno. Nel modello monostatico semplice compare una dipendenza dalla quarta potenza della distanza.
Non trasferire quindi la copertura di una connessione al raggio di rilevamento di un radar. Dopo ogni modifica registra errori, interruzioni, latenza e condizioni meteo oltre alla velocità.
Riferimenti: ITU-R P.838 per la pioggia e P.676 per i gas atmosferici. Applica i modelli alle frequenze e al percorso effettivi.
