Trasponditore - Transponder

Un transponder del pedaggio della Highway 407

Nelle telecomunicazioni , un transponder è un dispositivo che, alla ricezione di un segnale, emette in risposta un segnale diverso. Il termine è una miscela di trasmettitore e risponditore . È variamente abbreviato come XPDR, XPNDR, TPDR o TP.

Nella navigazione aerea o nell'identificazione a radiofrequenza , un transponder di volo è un ricetrasmettitore automatizzato in un aeromobile che emette un segnale di identificazione codificato in risposta a un segnale ricevuto di interrogazione. In un satellite per comunicazioni , un transponder satellitare riceve segnali su una gamma di frequenze di uplink, solitamente da una stazione di terra satellitare ; il transponder li amplifica e li ritrasmette su un diverso insieme di frequenze di downlink ai ricevitori sulla Terra, spesso senza modificare il contenuto del segnale o dei segnali ricevuti.

Comunicazioni via satellite/trasmissione

Ulteriori informazioni: Transponder (comunicazioni satellitari)

I canali di un satellite per comunicazioni sono chiamati transponder perché ciascuno è un ricetrasmettitore o ripetitore separato . Con la compressione e il multiplexing dei dati video digitali , diversi canali video e audio possono viaggiare attraverso un singolo transponder su un'unica portante a banda larga . Il video analogico originale ha un solo canale per transponder, con sottoportanti per l'audio e il servizio di identificazione della trasmissione automatica ( ATIS ). Le stazioni radio non multiplexate possono viaggiare anche in modalità single channel per carrier (SCPC), con più portanti (analogiche o digitali) per transponder. Ciò consente a ciascuna stazione di trasmettere direttamente al satellite, anziché pagare un intero transponder o utilizzare i telefoni fissi per inviarlo a una stazione terrestre per il multiplexing con altre stazioni.

Comunicazioni ottiche

Nelle comunicazioni in fibra ottica , un transponder è l'elemento che invia e riceve il segnale ottico da una fibra . Un transponder è tipicamente caratterizzato dalla sua velocità di trasmissione dati e dalla distanza massima che il segnale può percorrere.

Il termine "transponder" può applicarsi a diversi articoli con importanti differenze funzionali, menzionati nella letteratura accademica e commerciale:

  • secondo una descrizione, un transponder e un ricetrasmettitore sono entrambi dispositivi funzionalmente simili che convertono un segnale elettrico full duplex in un segnale ottico full duplex. La differenza tra i due è che i ricetrasmettitori si interfacciano elettricamente con il sistema host utilizzando un'interfaccia seriale , mentre i transponder utilizzano un'interfaccia parallela per farlo. In questa prospettiva, i transponder forniscono segnali paralleli a velocità inferiore più facili da gestire, ma sono più ingombranti e consumano più energia dei ricetrasmettitori.
  • secondo un'altra descrizione, i ricetrasmettitori si limitano a fornire solo una funzione elettrico-ottica (non differenziando tra interfacce elettriche seriali o parallele), mentre i transponder convertono un segnale ottico a una lunghezza d'onda in un segnale ottico a un'altra lunghezza d'onda (tipicamente ITU standardizzato per la comunicazione DWDM ). In quanto tali, i transponder possono essere considerati come due ricetrasmettitori posti uno contro l'altro. Questo punto di vista sembra essere sostenuto anche da Fujitsu, ad esempio .

Di conseguenza, la differenza nella funzionalità del transponder potrebbe anche influenzare la descrizione funzionale dei relativi moduli ottici come ricetrasmettitori e muxponder .

Aviazione

Per ulteriori informazioni: Transponder (aeronautica)
Un transponder in un aereo privato che stride 2000

Un altro tipo di transponder si verifica nei sistemi di identificazione amico o nemico (IFF) nell'aviazione militare e nei sistemi radar di sorveglianza secondaria (beacon radar) di controllo del traffico aereo per l'aviazione generale e l'aviazione commerciale . Il radar primario funziona meglio con grandi velivoli interamente in metallo, ma non altrettanto bene con piccoli velivoli compositi. La sua portata è anche limitata dal terreno, dalla pioggia o dalla neve e rileva anche oggetti indesiderati come automobili, colline e alberi. Inoltre, non può sempre stimare l'altitudine di un aereo. Il radar secondario supera queste limitazioni ma dipende da un transponder nell'aereo per rispondere alle interrogazioni dalla stazione di terra per rendere l'aereo più visibile.

A seconda del tipo di interrogazione, il transponder restituisce un codice transponder (o "codice squawk", modalità A) o informazioni sull'altitudine (modalità C) per aiutare i controllori del traffico aereo a identificare l'aeromobile e mantenere la separazione tra gli aerei. Un'altra modalità chiamata Mode S (Mode Select) è progettata per evitare l'interrogazione eccessiva del transponder (con molti radar nelle aree trafficate) e per consentire l'evitamento automatico delle collisioni. I transponder modo S sono retrocompatibili con i modi A e C. Il modo S è obbligatorio nello spazio aereo controllato in molti paesi. Alcuni paesi hanno anche richiesto, o si stanno muovendo verso la richiesta, che tutti gli aeromobili siano dotati di modalità S, anche nello spazio aereo non controllato . Tuttavia, nel campo dell'aviazione generale ci sono state obiezioni a queste mosse, a causa del costo, delle dimensioni, dei benefici limitati per gli utenti nello spazio aereo non controllato e, nel caso di palloni e alianti , dei requisiti di potenza durante i voli lunghi.

I transponder vengono utilizzati su alcuni aerei militari per garantire che il personale di terra possa verificare la funzionalità del sistema di terminazione del volo di un missile prima del lancio. Tali transponder di potenziamento radar sono necessari in quanto i vani per le armi chiusi sui moderni velivoli interferiscono con il prelancio, la verifica del sistema di terminazione del volo eseguita dal personale di sicurezza della gamma durante i lanci di prova di addestramento. I transponder ri-irradiano i segnali consentendo distanze di comunicazione molto più lunghe.

Marino

L' Organizzazione marittima internazionale s' Convenzione internazionale per la salvaguardia della vita umana in mare (SOLAS) richiede l' Automatic Identification System (AIS) per essere montato a bordo di navi che effettuano tragitti internazionali con 300 o più  tonnellate di stazza  (GT), e tutte le navi passeggeri, indipendentemente dalle dimensioni . Sebbene i trasmettitori/ricevitori AIS siano generalmente chiamati transponder, generalmente trasmettono in modo autonomo, sebbene le stazioni costiere possano interrogare i transponder di classe B su imbarcazioni più piccole per ulteriori informazioni. Inoltre, gli ausili alla navigazione hanno spesso transponder chiamati RACON (beacon radar) progettati per farli risaltare sullo schermo radar di una nave.

Settore automobilistico

Molte automobili moderne hanno chiavi con transponder nascosti all'interno della testa di plastica della chiave. L'utente dell'auto potrebbe anche non essere consapevole che il transponder è lì, perché non ci sono pulsanti da premere. Quando una chiave viene inserita e ruotata nel cilindro del blocchetto di accensione, il computer dell'auto invia un segnale radio al transponder. A meno che il transponder non risponda con un codice valido, il computer non consentirà l'avviamento del motore. Le chiavi a transponder non hanno batteria; sono eccitati dal segnale radio stesso. Un condensatore nel ricevitore radio del veicolo genera una tensione nel transponder della chiave per accoppiamento induttivo .

Strada

I sistemi elettronici di riscossione dei pedaggi come E-ZPass negli Stati Uniti orientali utilizzano transponder RFID per identificare i veicoli. L'autostrada 407 in Ontario, Canada, è una delle prime autostrade a pedaggio completamente automatizzate al mondo.

Motorsport

I transponder sono utilizzati negli sport motoristici per scopi di cronometraggio sul giro. Un anello di cavo viene scavato nel circuito di gara vicino alla linea di partenza/arrivo. Ogni vettura ha un transponder attivo con un codice identificativo univoco. Quando l'auto da corsa supera la linea di partenza/arrivo, il tempo sul giro e la posizione di gara vengono visualizzati sul tabellone.

I sistemi RFID passivi e attivi sono utilizzati in eventi off-road come Enduro e Hare and Hounds , i piloti hanno un transponder sulla loro persona, normalmente sul braccio. Quando completano un giro, strisciano o toccano il ricevitore che è collegato a un computer e registrano il loro tempo sul giro.

NASCAR utilizza transponder e loop di cavi posizionati in numerosi punti intorno alla pista per determinare la formazione durante un periodo di cautela. Questo sistema ha sostituito una corsa pericolosa verso il traguardo .

sott'acqua

I transponder sonar funzionano sott'acqua e vengono utilizzati per misurare la distanza e costituiscono la base per la marcatura della posizione subacquea, il rilevamento della posizione e la navigazione .

Comunità chiuse

I transponder possono essere utilizzati anche dai residenti per entrare nelle loro comunità recintate . Tuttavia, avere più di un transponder causa problemi. Se nelle vicinanze è parcheggiata l'auto di un residente con semplice transponder, qualsiasi veicolo può avvicinarsi al cancello automatizzato, attivando il segnale di interrogazione del cancello , che può ottenere una risposta accettabile dall'auto del residente. Tali unità correttamente installate potrebbero comportare beamforming , transponder univoci per ogni veicolo, o semplicemente obbligare i veicoli ad essere immagazzinati lontano dal cancello.

Guarda anche

Riferimenti

link esterno