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ELETTRONICA OGGI 506 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2022 13 COVER STORY Una utile classificazione delle interferenze è quella che le divide tra generatori intenzionali o non intenzionali. I ge- neratori RF non intenzionali sono dispositivi che hanno lo scopo di generare energia RF per l’uso all’interno del di- spositivo stesso, ma che consentono a parte di tale energia di essere irradiata o “dispersa” all’esterno. Un esempio di radiazione non intenzionale è la radiofrequenza emessa dagli oscillatori di clock all’interno di un computer porta- tile o di un tablet. I generatori intenzionali sono invece dispositivi progettati per generare ed emettere energia RF. Un esempio di gene- ratore intenzionale è un router Wi-Fi. Fondamentalmente, qualsiasi aumento del rumore di fon- do di un ricevitore a un livello in cui la comunicazione pre- vista può essere interrotta è definito come interferenza. Partendo da questa definizione, si possono identificare quattro categorie di rumore RF: 1. Rumore naturale, come quello prodotto da fulmini (rumore atmosferico o “statico”) o da oggetti celesti (rumore cosmico). 2. Rumore artificiale, prodotto da generatori non inten- zionali o accidentali (come definito sopra) da elementi come alimentatori switching ed alcuni tipi di lampade. 3. Rumore aggregato, prodotto intenzionalmente dall’uomo ed emessi da molti dispositivi con o senza licenza che generano emissioni fuori banda, armoni- che e altri segnali spuri. 4. Oltre a queste tre categorie di rumore esterno, i rice- vitori generano anche un proprio rumore RF interno (rumore “strumentale” o “termico”). Nelle comunicazioni, il noise floor è la misura del segnale creato dalla somma dei rumori RF appartenenti a queste quattro categorie più l’interferenza proveniente da sorgen- ti intenzionali identificabili. Include quindi tutti i segnali diversi da quello desiderato. Il rumore di fondo è un para- metro critico nella progettazione di un sistema di comu- nicazione perché la capacità (misurata in bit al secondo) di un canale dipende fortemente dal rapporto tra il livello del segnale desiderato e quello generato da queste fonti di ru- more e di interferenza. L’interferenza complessiva proveniente da più sorgenti tende inoltre ad essere simile al rumore e quindi risulta difficile da distinguere dalle sorgenti naturali di rumore e da quello prodotto all’interno del ricevitore. Ciò può cau- sare un aumento netto del noise floor con conseguenze negative per le prestazioni del sistema wireless ed influire sull’uso efficiente ed efficace dello spettro elettromagne- tico. L’interferenza RF (che chiameremo RFI) nelle reti cel- lulari è uno dei problemi più comuni nelle Radio Access Network (RAN). Diversi sistemi e servizi come comuni- cazioni mobili, radio mobili, reti locali wireless e tra- smissioni video utilizzano uno spettro assegnato speci- fico per evitare di trasmettere servizi diversi alla stessa frequenza, che causerebbero collisioni o interferenze del segnale. Tuttavia, in alcuni casi queste e altre unità generano involontariamente emissioni che possono au- mentare il rumore di fondo di altri dispositivi, causando problemi di interferenza. Gli strumenti per la caccia all’interferenza Il processo di troubleshooting dei fenomeni di interfe- renza è complicato e richiede un certo livello di com- petenza RF, oltre a diversi strumenti a seconda dello scenario e dello specifico caso operativo. Alcuni tool sono più efficienti in determinate circostanze rispetto ad altri. I due strumenti più comunemente usati per la ricerca delle interferenze sul campo sono gli scanner RF e gli analizzatori di spettro. Gli scanner sono utilizzati principalmente per l’otti- mizzazione della rete e sono utili anche per identificare un’area di interferenza generica, oltre che per misurare e calcolare i parametri RF di dettaglio. Sebbene questi strumenti siano utili per rilevare e identificare le inter- ferenti, hanno una capacità limitata di isolare e loca- lizzare le loro fonti. Alcune unità più recenti offrono la funzionalità di analisi dello spettro ma richiedono co- munque una configurazione manuale. Oltre ad altre funzioni, gli analizzatori di spettro sono invece molto utili per identificare la presenza di segnali spuri o indesiderati in uno spettro RF. Per identificare le anomalie RF vengono utilizzati due tipi di analizzatori di spettro: analizzatori tradizionali Sweep-Tuned e ana- lizzatori in tempo reale (RTSA). Così come gli analizzatori Sweep-Tuned, i Real Time Spectrum Analyzer (RTSA) utilizzano il calcolo FFT, ma con la maggiore potenza di elaborazione di cui sono dotati è possibile memorizzare l’evoluzione del segna- le nel tempo. Quando si utilizza un analizzatore RTSA, gli eventi transitori o i rapidi cambi del segnale RF po- tenzialmente di interesse vengono sempre catturati. Gli analizzatori di spettro sono generalmente utilizzati con antenne omni e direzionali per la localizzazione delle sorgenti di interferenza. Alcuni offrono funzionalità in- telligenti con applicazioni e moduli software aggiuntivi per identificare autonomamente le fonti di interferenza. Lo spettrogramma (o spectrum waterfall) è un’altra funzionalità offerta su alcuni analizzatori di spettro. Questa funzione è particolarmente utile quando si tenta di identificare segnali periodici o intermittenti poiché cattura lo spettro elettromagnetico nel tempo e utiliz-