Le microonde sono radioonde ad alta frequenza.
L’uso è regolamentato da appositi organismi. Negli USA è l’FCC (Federal Communications Commission) che definisce le bande e le loro applicazioni per le comunicazioni.
Sono poco costose e non richiedono diritti di passaggio; un problema è che la radio non consente comunicazioni full duplex su un’unica frequenza; si possono però usare due frequenze distinte, una per la trasmissione e una per la ricezione.
Si utilizzano con due modalità: a divisione di spettro e a banda singola.
Radiofrequenze a divisione di spettro
Usano delle bande di trasmissione (chiamate bande ISM – per uso industriale, scientifico e medico – assegnate dall’FCC) che possono essere usate liberamente, senza licenze particolari; le bande disponibili sono da 902 a 928 MHz, da 2,4 a 2,4835 GHz e da 5,725 a 5,850 GHz.
Sono in grado di attraversare gli ostacoli e si propagano in tutte le direzioni ma le distanze di trasmissione sono regolamentate (bisogna usare potenze di trasmissione molto basse).
Dato che sono liberamente utilizzabili, si possono facilmente verificare interferenze tra più segnali che condividono la stessa banda.
Per ridurre questo problema si usa una tecnica nota come modulazione Spread Spectrum (a divisione di spettro).
La modulazione Spread Spectrum suddivide l’ampiezza di banda in più sottocanali, che vengono usati uno alla volta per sostenere la trasmissione dei segnali (può essere visto come una tecnica intermedia tra la trasmissione in banda base e in banda larga); in questo modo vengono ridotte le interferenze che di solito per una sorgente sono limitate a una frequenza abbastanza costante.
Si possono usare due tecniche: a sequenza diretta (direct sequence) o a salto di frequenza (frequency hopping).
La sequenza diretta usa in successione i sottocanali disponibili; nel salto di frequenza invece il segnale salta da un canale ad un altro secondo una sequenza pseudocasuale.
Il metodo a salto di frequenza è migliore perché riduce ulteriormente la possibilità di interferenze e garantisce una maggior sicurezza (per intercettare una trasmissione oltre a catturare i segnali bisogna interpretarne correttamente la successione).
Una tecnica più recente è OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing); OFDM usa 52 canali (48 per i dati e 4 per la sincronizzazione); su ogni canale viene usata la modulazione di fase (per velocità fino a 18 Mbps) o la modulazione QAM. A 54 Mbps 216 bit di dati sono codificati in simboli di 288 bit.
Radiofrequenze a banda singola
Usano un unico canale nella fascia delle microonde; è necessario ottenere una frequenza dedicata con una licenza.
Sopra i 100 MHz le onde viaggiano in linea retta e possono essere direzionate; poiché viaggiano in linea retta la terra è un ostacolo. Per trasmissioni a lunga distanza servono dei ripetitori; la distanza tra i ripetitori dipende dalla loro altezza dal suolo (se i ripetitori sono posti ad altezza di 100 m possono essere a distanza di 80 Km).
Si usano comunemente frequenze fino a 10 GHz; alle frequenze più elevate le onde sono lunghe solo pochi centimetri, non attraversano bene gli ostacoli e sono assorbite dalla pioggia; l’unica soluzione è trovare un percorso alternativo.
Sono sfruttate per esempio per telefoni cellulari e trasmissioni televisive.
