Televisione (tecnologia)

4.2

Trasmissione in alta frequenza

L’uso delle alte frequenze per le trasmissioni televisive ha introdotto una serie di problemi: mentre la portata dei segnali radio a bassa frequenza può raggiungere centinaia se non migliaia di chilometri, quella dei segnali ad alta frequenza è molto più limitata, e di norma non supera la linea di orizzonte. L’area di copertura di una stazione televisiva non supera pertanto i 60 km e dipende dall’altezza delle antenne trasmittenti.

Inoltre, le onde radio ad alta frequenza presentano un comportamento analogo a quello delle onde luminose: possono infatti aggirare e superare gli ostacoli. Pertanto le varie onde possono percorrere distanze diverse, giungendo al ricevitore in istanti diversi e generando immagini multiple del medesimo segnale.

Il problema dei segnali riflessi, così come quello dell’allargamento dell’area di copertura di una trasmissione televisiva, è stato risolto facendo ricorso a particolari tipi di antenna ricevente. Queste antenne presentano un altissimo guadagno (in quanto riescono ad amplificare anche segnali estremamente deboli) e in molti casi una forte direzionalità, ovvero un’efficienza maggiore per segnali provenienti da una determinata direzione.

4.3

Televisione via satellite

Oltre al cavo e alle stazioni ripetitrici, per la trasmissione di segnali su un’ampia porzione del globo vengono utilizzati satelliti artificiali orbitanti intorno alla Terra. Un ripetitore di microonde a bordo del satellite trasmette a terra il segnale, dove viene raccolto da una stazione ricevente che lo distribuisce localmente. Vedi Televisione via satellite.

5

Ricevitore televisivo

L’elemento più importante in un ricevitore televisivo è il cinescopio, che trasforma gli impulsi elettrici del segnale televisivo in fasci di elettroni che colpiscono lo schermo, producendo un’immagine luminosa e continua.

Il cinescopio è un tubo a raggi catodici, così chiamato in quanto genera un fascio di elettroni che hanno origine nel catodo, l’elettrodo negativo. Nel collo del tubo è posto il cannone elettronico, composto da un filamento catodico riscaldato, una griglia di controllo e due anodi. Gli elettroni emessi dal catodo passano attraverso una sottile apertura nella griglia di controllo, mantenuta a un potenziale elettrico negativo rispetto al catodo, e vengono così concentrati in un fascio. I due anodi, posti a potenziale positivo crescente rispetto al catodo, accelerano gli elettroni, mentre il campo elettrico presente tra essi focalizza il fascio in modo che colpisca un singolo punto sullo schermo situato all’estremità opposta del tubo. Spesso al campo elettrico si preferisce un campo magnetico generato da una bobina di focalizzazione.

5.1

Schermo

Il comune schermo CRT (con tubo a raggi catodici) è ottenuto rivestendo la parte interna dell’estremità del cinescopio con una sostanza che diventa luminescente quando viene bombardata con un fascio di elettroni. Quando il tubo è in funzione, il fascio di elettroni viene visualizzato sotto forma di un piccolo punto luminoso.

Nel cinescopio, due placche di deflessione muovono il fascio di elettroni, il cui orientamento dipende sia dalla polarità sia dalla quantità delle cariche presenti sulle due placche. La prima coppia di placche deflette il fascio in direzione verticale, mentre la seconda agisce orizzontalmente. Quando un ricevitore è sintonizzato su una stazione, la scansione del fascio nel cinescopio risulta sincronizzata con quella della telecamera che riprende il segnale. Nei moderni cinescopi la deflessione è ottenuta per mezzo di due coppie di bobine magnetiche, le cui correnti, dette di deflessione, provengono da un generatore sincronizzato con un generatore analogo situato nel trasmettitore.

Il segnale in ingresso viene amplificato dal ricevitore televisivo e applicato alla griglia di controllo del cinescopio. La polarità della griglia, e quindi la quantità di elettroni che la oltrepassano giungendo sino allo schermo, dipende dall’intensità del segnale ricevuto. Per mezzo dell’azione combinata della tensione di scansione e di quella del segnale in ingresso, il fascio di elettroni disegna sullo schermo del cinescopio una sequenza di punti che riproduce esattamente l’immagine originale.

La dimensione del lato maggiore di un cinescopio determina la grandezza dell’immagine sullo schermo; in commercio si trovano perlopiù schermi con diagonale compresa fra 3,8 e 89 cm. Per ottenere immagini di dimensioni maggiori si ricorre ai sistemi di videoproiezione su maxischermo.

Oltre ai tradizionali schermi CRT, esistono oggi anche schermi a cristalli liquidi (LCD) e al plasma. Entrambe le tecnologie presentano il vantaggio dello spessore ridotto: gli schermi al plasma, in particolare, possono raggiungere dimensioni di 200 cm di diagonale (80 pollici), senza superare i 10 cm di spessore. Tra i due tipi, la sproporzione dei prezzi per il momento avvantaggia gli schermi a cristalli liquidi, ma la tecnologia al plasma rimane la preferita nel settore dei maxischermi.

5.2

Circuiti del ricevitore

Lo schema generale dei circuiti di un ricevitore televisivo è piuttosto complesso. Il segnale proveniente dall’antenna viene sintonizzato e amplificato nello stadio a radiofrequenza. Un mixer combina il segnale con l’uscita di un oscillatore a frequenza costante, restituendo frequenze di battimento che corrispondono a segnali video e audio; tali frequenze vengono separate tramite circuiti di filtraggio selettivo e poi sono amplificate separatamente.

Il segnale audio viene preamplificato, demodulato e quindi amplificato nuovamente come nei normali ricevitori FM. Il segnale video viene a sua volta preamplificato e demodulato, e poi inviato all’amplificatore video; all’uscita di quest’ultimo un circuito di filtraggio separa il segnale in due componenti. Il segnale della telecamera e gli impulsi di cancellazione vengono inviati direttamente alla griglia del cinescopio per regolare l’intensità del fascio di elettroni. I due insiemi di impulsi di sincronizzazione vengono filtrati nelle componenti orizzontale e verticale e applicati in ingresso agli oscillatori che pilotano i magneti di deflessione del cinescopio.

Come nella radio, a partire dalla fine degli anni Sessanta i tubi elettronici a vuoto sono stati sostituiti da transistor, circuiti integrati e altri componenti elettronici a stato solido, che occupano meno spazio e soprattutto consumano molto meno energia.