HOW A RADIO BROADCASTER WORKS

A radio broadcaster needs a production centre where all the various programmes such as information, culture, music and so on. can be created either for live or recorded programmes.

The production centre coordinates, in various locations, all the various activities such as news production, play list selection, programme scheduling, recording of commercial breaks, control room, interview and debating studios and transmission suite. The programme supplied by the production centre is in the form of an electrical signal, similar to that generated internally by a tape recorder or a CD player or a microphone.

To reach listener's radio receiver, the signal needs to be processed in a particular way.
A transmitter is required to "beam" the signal to the radio.

The transmitter transforms the electrical signal from the production centre into an electromagnetic field (which is subsequently radiated by an antenna). The transmitter, very roughly reminding to a large TV (but with reversed route)- can be usually installed near the production centre, e.g. on the roof of its building.

In this case, however, the reception range would be quite limited as the electromagnetic waves propagating like light can only receive the line of sight. Installing a transmitter on a building of medium height in a city centre, would have its range limited to the immediate neighbourhood. Placing the transmitter at the top of a high building would possibly increase the range to the whole city and beyond. Such a site would be used to locate a radio repeater receiving the signal from the production centre irradiating the widest horizon available. The repeater includes a transmitter. So how does this signal get from the production centre to the repeater? A radio link is required to transmit a no-cable signal. In this way It can be distributed from the production centre to all the repeaters in the territory, without the need for cabling.
 

In practice, to generate a "loud and clear" signal across large areas (a region or an entire nation), many repeaters are required to cover a range of 100-200 Km area, depending on the height above sea level. Even if one only repeater on a hill can cover a whole region, multiple repeaters are usually required. An important broadcaster could require nearly 500 repeaters to cover the territory of a whole nation.

A more complex strategy is required than a simple radio link to get the signal to each repeater, as not all are in the line of sight. The solution is to study a net of repeaters and receivers to create a wave irradiating the original signal transmitter by the first radio link connected to the transmitter. In this way radio links can be used to supply the signal to all repeaters installed throughout the territory. Typically, a network of 500 repeaters would require ca. 300 radio links.

Let's take into consideration the repeater itself, supplying the signal directly to the listener's radio. It works thanks to a receiver (the last part of the radio link) "capturing" the electromagnetic wave coming from the production centre or from the radio links network, and forward it to an exciter or the power of the signal is, the greater electromagnetic field strenght will come from the antenna, and the winder the listening area will be. This is why the amplifier have to be able to incrase the modulator power. Different technologies can be used to do that: solid-state or thermionic tube tecnology.

Tube amplifiers have advantages and disadvantages. Amongst the advantages is their low cost, which allows broadcasters with limited financial resources to make the investment. The disadvantages include maintenance risks (around 10,000 volts are used inside these units), the frequency and cost of maintenance, the high running costs (the tube has an average lifetime of one year), the high running costs (the tube has an average lifetime of one year), the higher incidence of faults due to the high voltages which the components have to handle and the need to switch off the unit in the event of a problem, or for routine maintenance.

Solid State Amplifiers
Solid state amplifiers have the advantage of using low voltage circuitry (therefore less malfunction), reducing the risk to maintenance personnel. Thanks to their modular and power supply circuitry, operation is maintained even in the event of one of the modules malfunctioning.
Maintenance or repair can be easily carried out by replacing the faulty module with another, allowing repair in a laboratory.

Un’emittente radiofonica necessita di un centro di produzione, che è grave; il luogo dove i vari conduttori realizzano, in diretta o tramite registrazioni, i propri programmi (informazione, cultura, musica…..).

Il centro di produzione si articola in diversi locali in ciascuno dei quali gli operatori svolgono le proprie attività: produzione dei notiziari, selezione dei brani musicali da trasmettere, realizzazione dei palinsesti, registrazione dei messaggi pubblicitari, regia di messa in onda, sala per interviste e dibattiti, sala per trasmissioni in diretta.

Per raggiungere la radio ricevente dell’ascoltatore tale segnale ha ancora bisogno di trattamenti particolari. C’è bisogno di un trasmettitore in grado di “lanciare” il messaggio verso l’utente finale.

Il trasmettitore trasformerà il segnale elettrico del centro di produzione in un campo elettromagnetico (che verrà successivamente irradiato da un’antenna). Il trasmettitore che, in primissima approssimazione, ricorda, a livello tecnologico, un grande televisore (con la differenza che fa compiere al segnale un percorso esattamente inverso) può essere, in linea di principio, installato in corrispondenza del centro di produzione, ad esempio sul tetto dell’edificio.

In questo caso, però, il raggio di ascolto sarebbe alquanto limitato, in quanto le onde elettromagnetiche si propagano come la luce, ovvero arrivano fin dove c’è visibilità ottica. Ad esempio, installando un trasmettitore in un palazzo di media altezza, si potrebbe raggiungere soltanto la zona circostante, mentre installandolo in cima ad una costruzione più alta si potrebbero raggiungere l'intera città e dintorni. Un tale sito è l'ideale sede di un ripetitore radio, in grado di ricevere il segnale dal centro di produzione ed irradiarlo.

All’interno di un ripetitore c’è un trasmettitore. Come far giungere il segnale dal centro di produzione al ripetitore? Occorre un ponte radio in grado di trasmettere il segnale senza impiego di fili. In questo modo il segnale potrà essere diffuso dal centro di produzione al ripetitore, ovvero a tutti i ripetitori distribuiti sul territorio, senza dover ricorrere a collegamenti a filo.

In realtà, per far giungere il segnale “forte e chiaro” in aree molto vaste (ad esempio una regione, o un’intera nazione) occorrono molti ripetitori, in quanto la visibilità ottica da ciascuno di essi consentirà di coprire un’area che, nel migliore dei casi, potrà avere un raggio di circa 100 - 200 Km a seconda della sua altezza sul livello del mare. Anche se risulta possibile, almeno in assenza di disturbi, coprire un'intera regione installando un ripetitore su una collina o una montagna, in pratica spesso sono necessari più impianti.
Grandi emittenti contano oltre 500 ripetitori sparsi per tutto il territorio nazionale.

Naturalmente, per far giungere il segnale a ciascuno dei ripetitori occorrerà una strategia più complessa della semplice trasmissione in ponte radio dal centro di produzione in quanto si possono raggiungere solo i ripetitori in portata ottica. La soluzione consiste nell'installazione di stazioni intermedie fino a creare una dorsale costituita da un elevato numero di ponti radio in grado di far giungere il segnale da diffondere ai vari ripetitori sparsi sul territorio. Tipicamente una rete di 500 ripetitori richiede di installare circa 300 ponti radio.

Ma entriamo all’interno del singolo ripetitore, uno di quelli che fa giungere il segnale direttamente alla radio ricevente. Il ripetitore è costituito da un ricevitore, che è la parte terminale del ponte radio, che “cattura” l’onda elettromagnetica proveniente dal centro di produzione o dalla dorsale di ponti radio, e la applica ad un eccitatore o modulatore, in grado di generare un segnale che può essere, in linea di principio, già applicabile ad un’antenna trasmittente. Naturalmente, maggiore sarà la potenza del modulatore, maggiore sarà l’intensità del campo elettromagnetico, e quindi dell’area di ascolto. Per questo si utilizza un amplificatore in grado di aumentare a volontà la potenza del modulatore. Tale amplificatore può essere realizzato con diverse tecnologie, ed esempio a stato solido o a valvola (come le vecchie radio).

Amplificatori a Stato Solido
Gli amplificatori a stato solido hanno il vantaggio di utilizzare circuiti a bassa tensione (quindi statisticamente meno soggetti a rotture), che presentano rischi decisamente più ridotti per il personale addetto alla manutenzione, e che, grazie ad una architettura basata sul frazionamento dei circuiti di amplificazione e di alimentazione, garantiscono il funzionamento, sebbene a potenza ridotta, anche in caso di avaria di alcuni blocchi, chiamati moduli.
La manutenzione o la riparazione può quindi essere effettuata semplicemente asportando il o i moduli rotti e sostituendoli con altri funzionanti, differendo la riparazione vera e propria ad un secondo momento, in laboratorio.