È capitato a tutti e continua a capitare: ci sono punti in casa, in ufficio, nei seminterrati, nei quali la copertura cellulare è "di soglia", va e viene come fosse portata dal vento. Proprio come fanno le telefonate che cadono e le connessioni dati che toccano il fondo dei bitrate possibili. Certo, la connessione in fibra e una buona Wi-Fi sistema quasi ogni cosa, salvo le classiche chiamate telefoniche che alla fine si sentono a sprazzi.

Ma non è solo un problema di connessione: c'è anche la questione consumi e inquinamento elettromagnetico. Con un segnale debole, lo smartphone viaggia a tutta potenza per cercare di rimanere in contatto con a stazione base "sfuggente", a danno delle emissioni elettromagnetiche e dell'autonomia della batteria. Lo smartphone, anche quando non fa nulla, diventa caldo e si scarica, e anche solo questo è un fastidio terribile. Al quale, però, è possibile porre rimedio, almeno se nei pressi, all'esterno, c'è un punto con una ricezione vagamente decorosa: la soluzione è un sistema di amplificazione del segnale di telefonia mobile, in grado di recuperare il segnale dove c'è e di portarlo dove è scarso.

Per capire meglio come funzionano, come si installano e quanto costano questi sistemi, siamo andati a Arcore, presso lo stabilimento produttivo di 3B Elettronica, società specializzata in questo settore, dove abbiamo incontrato Enrico Boracchi, uno dei proprietari. A Boracchi abbiamo chiesto di spiegarci tutto su questo tipo di sistemi.

Il più delle volte di fronte a una copertura cellulare scadente o non in grado di entrare nelle parti meno esposte degli immobili, si pensa che l'unica speranza sia chiedere un intervento al proprio gestore telefonico: praticamente una missione impossibile, visto che non è che basti chiamare TIM o Vodafone lamentando una scarsa copertura di casa propria per far uscire tempestivamente i tecnici sull'antenna per potenziare il segnale.

Non tutti sanno che, invece, la cosa più facile da fare e che può essere fatta senza chiedere permesso a nessuno (se i lavori sono fatti a regola d'arte) è prendere il segnale là dove c'è (magari sul tetto dello stabile o semplicemente dall'altra parte della casa, quella rivolta verso la stazione base) e portarlo dove invece è insufficiente. E senza badare a questo o quel gestore, ma prendendo tutta una banda, con tutte le sue belle reti dentro, e replicandola all'interno. "In questo modo - ci spiega Boracchi - non ho una buona copertura solo per un gestore, ma ho tutti i gestori presenti in quella banda, potendo così offrire il servizio a tutti i famigliari, amici e colleghi, a prescindere dal brand della loro SIM".

Per permettere al sistema di funzionare, basta che il segnale all'esterno, nel punto di "prelievo", sia tra -65 e -30 dBm: a fare il resto ci pensa l'amplificatore e le antenne sistemate all'interno.

Le bande utilizzate oggi dalla telefonia sono fondamentalmente cinque: 800 Mhz (Wind3, Tim e Vodafone in LTE o 4G); 900 MHz (GSM, tutti e quattro i gestori); 1800 MHz (DCS, LTE o 4G, tutti e quattro i gestori); 2100 MHz (UMTS, tutti e quattro i gestori); 2600 MHz (LTE o 4G, tutti e quattro i gestori).

"Ci sono apparati più semplici ed economici che gestiscono una sola banda - ci ha spiegato Enrico Boracchi - ma via via si può crescere fino a gestire tutte e cinque le bande, se si vuole". Più si aumentano le bande, più si migliora la tenuta del servizio interno anche con un numero non banale di utenti (come potrebbe essere in un grande ufficio), mentre in una situazione domestica va benissimo una sola banda, magari quella che garantisce la migliore ricezione dell'antenna esterna.

L'architettura di questi sistemi è molto semplice: un'antenna esterna e una interna tra le quali c'è infrapposto un amplificatore a due vie, ricezione e trasmissione. L'antenna esterna si incarica di catturare il segnale proveniente dalla stazione base (l'antenna del gestore telefonico, per intenderci) e rilanciare verso di essa quello generato dai telefoni locali; l'antenna interna diffonde il campo all'interno dei locali, garantendo così la copertura cellulare.

Le antenne interne ed esterne sono generalmente equivalenti e intercambiabili, ma all'esterno, se possibile, si tende ad usare un modello direttivo: è più efficiente e cattura un segnale più forte; ma funziona bene solo se viene fatto un buon puntamento verso la stazione base più vicina. Per direzionare al meglio l'antenna serve un misuratore di campo senza il quale è difficile collimare bene la direzione verso la stazione base.

In alternativa - e in molti casi la si preferisce - è possibile optare per un'antenna omnidirezionale, capace di catturare il segnale a 360 gradi: "L'antenna omnidirezionale è la soluzione migliore - ci spiega Boracchi - per i centri cittadini e per gli impianti in cui si vogliono servire molti utenti: il sistema così riceve segnale da più celle e smista le chiamate su di esse, minimizzando i rischi di saturazione della rete che si potrebbero avere puntando un solo impianto".

L'amplificatore e le due antenne sono collegate via cavo: "Il cavo può anche essere molto lungo - ci spiega Boracchi -, ma per evitare perdite, più lungo è più deve avere un diametro generoso. Se richiesto noi forniamo il cavo già pronto sulla lunghezza necessaria".

Dal lato dell'antenna generalmente lo spinotto da utilizzare è bello grosso e non può certo essere tirato in canalina; ma spesso, lato amplificatore, si una un connettore molto più piccolo, poco più del cavo stesso, che può passare facilemente in canalina: "Per gli impianti più piccoli - ci spiega Boracchi - normalmente si usano cavi preintestati in laboratorio con un connettore piccolo, così si possono tirare facilmente anche in canaline e passaggi non troppo generosi".

Capita poi che la copertura interna richieda più di un'antenna, per esempio se bisogna servire più di un piano o zone molto ampie: non è un problema, basta aggiungere uno splitter passivo che moltiplichi il segnale su più cavi; ovviamente l'amplificatore deve essere dimensionato opportunamente per reggere una distribuzione più generosa.

Ma serve un'autorizzazione per poter installare un sistema di amplificazione del segnale cellulare? "No, a patto ovviamente che offra copertura in uno spazio privato - ci spiega Boracchi -. La cosa più importante è che gli apparati siano certificati: c'è una norma europea che si chiama RED (Radio Equipment Directive, ndr) alla quale l'apparato si deve categoricamente attenere, altrimenti è fuorilegge. Sul manuale deve essere chiarita se questa certificazione c'è o meno".

Ma la certificazione potrebbe non bastare: è anche necessario che l'impianto sia progettato e dimensionato bene: "Attenzione - ci mette in guardia Boracchi - il sistema deve essere pensato correttamente ed è meglio che abbia alcuni controlli automatici sugli amplificatori, perché altrimenti è concreto il rischio che, nella migliore delle ipotesi, funzioni male; nella peggiore, si può arrivare ad accecare la stazione base, bloccando il servizio per tutti gli utenti della cella". Una tale evenienza è ovviamente sanzionata come interruzione di servizio pubblico e ha anche delle ricadute in termini penali: "Tutti i nostri apparati sono dotati di controllo automatico del guadagno dell'amplificatore, che previene qualsiasi problema. Purtroppo non è così per molti amplificatori che si trovano in giro a prezzi molto concorrenziali". Insomma, il classico caso in cui risparmiare qualcosa può esporre a gravi rischi.

Ci sono due situazioni che mandano in crisi gli amplificatori privi di controllo automatico: innanzitutto l'antenna esterna e l'antenna interna devono essere sufficientemente isolate tra loro, quindi non troppo vicine. Se si "sentono" tra loro il sistema va in oscillazione, per intenderci un po' come il classico sibilo di feedback tra microfono e casse su un palcoscenico progettato acusticamente male. Un buon amplificatore deve avere il controllo anti-oscillazione e piuttosto di divergere e impazzire deve semplicemente mettersi in "pausa". Ovviamente resta il problema, tutto progettuale, di tenere le due antenne sufficientemente distanti l'una dall'altra, soprattutto se quella esterna è omnidirezionale e non direttiva. E per questo è basilare un installatore di esperienza e un buon progetto.

Il secondo aspetto riguarda il guadagno dell'amplificatore: certamente è regolabile in fase di installazione, ma se poi qualcosa cambia (per esempio un gestore accende una nuova stazione base vicina), si rischia di amplificare troppo e mandare il sistema in saturazione. Un fenomeno che Boracchi ci spiega molto bene: "È più o meno la stessa cosa che succede quando in una stanza qualcuno che guarda la TV alza troppo il volume; gli altri che stanno parlando tra loro non si capiscono più. Allo stesso modo, se l'amplificatore ha un guadagno troppo alto rispetto al segnale presente, il rischio concreto è che il sistema non funzioni più e che addirittura si mandino fuori uso tutti i cellulari della zona". Gli amplificatori con il controllo automatico del guadagno si adattano momento per momento alle mutate condizioni del campo, senza chiedere alcuna regolazione manuale e garantendo sempre il miglior servizio: "Il nostro sistema più semplice, tanto per fare un esempio, è completamente automatico - ci spiega Boracchi -: si attacca alla corrente e si accende, basta, non serve fare altro. Il resto lo fa lui, prima misurando l'eventuale intermodulazione tra le due antenne, difendendosi da eventuali oscillazioni, e poi calibrando il guadagno di amplificazione per rimanere sempre nei range di buon funzionamento".

Una delle domande più frequenti riguarda il fatto se, amplificare il segnale cellulare per esempio in casa o in un ufficio, possa comportare un aumento di rischi per la salute, ammesso che ce ne siano. "È il perfetto contrario - ci spiega Boracchi -: quando parliamo al telefono e il segnale è scadente, lo smartphone spinge la potenza al massimo per raggiungere la stazione base, che magari è a chilometri di distanza, e quello può essere il maggior problema, visto che lo si tiene a contatto con la testa. Se invece abbiamo un sistema di amplificazione, il nostro cellulare dovrà raggiungere solo la nostra antenna interna, a pochi metri, e quindi userà una frazione della potenza di trasmissione che avrebbe altrimenti usato". In questo modo, quindi, non solo la connessione è più stabile (anche quella dati, ovviamente) ma si abbatte l'esposizione personale ravvicinata alle onde elettromagnetiche e il consumo di batteria.

A questo punto la curiosità più grande riguarda i costi di queste soluzioni. Ancora Boracchi: "Ce ne sono di tutti i prezzi, a seconda di quello che si vuole coprire. Noi abbiamo messo a punto una soluzione molto intelligente per le abitazioni e le superfici fino a 150 metri quadrati, composta da un'antenna da esterni, 10 metri di cavo preintestato e l'amplificatore che già integra un'antenna da interni: questa soluzione, per un'installazione standard, ha costi attorno ai 700 euro".

Ovviamente si tratta di un amplificatore monobanda, che comunque può essere scelta nel modello GSM (900 MHz) o in quello UMTS (2100 MHz). Questa soluzione è particolarmente smart visto che non richiede alcuna regolazione ma "sente" autonomamente il campo esterno e valuta l'eventuale interazione con l'antenna interna per autocalibrarsi completamente: l'utente deve solo attaccare la spina e il medesimo telaio, molto piccolo, comprende sia l'amplificatore che l'antenna interna; questa può anche essere esclusa, se dove viene collocato l'amplificatore non è il posto migliore e si può comunque attaccare un'antenna esterna per una migliore copertura.

Oltre questa soluzione facile, a seconda delle esigenze, si può salire con amplificatori multibanda e diverse antenne interne, con relativi splitter, per dare massima copertura allo stabile in questione. Infine c'è tutto il mondo dei "progetti speciali", dove il dimensionamento e il tipo di apparati da utilizzare viene messo a punto per seguire le specifiche richieste dal committente.

"Abbiamo progettato impianti di tutti i tipi - prosegue Boracchi -: per esempio un hotel in centro a Milano, per il quale abbiamo coperto perfettamente ogni stanza e ogni altro spazio comune, garage e ascensori compresi". E proprio l'ascensore è uno dei punti deboli della copertura cellulare, dato che la struttura metallica, tra l'altro contenuta in un vano in cemento armato, crea una doppia gabbia di Faraday difficilmente permeabile alle radiofrequenze: "Per risolvere il problema degli ascensori abbiamo usato un'antenna piatta che ci è stata nella plafoniera, senza alcun impatto estetico evidente; e il segnale glielo abbiamo portato in fibra ottica, con una conversione a monte e a valle, perché questo era l'unico modo per far sì che il cavo potesse tenere le continue piegature a cui sono soggetti i collegamenti con la cabina".

Ma non solo: Enrico Boracchi ci ha raccontato anche di intere gallerie ferroviarie coperte alla stessa maniera.

Di palazzine intere altrimenti con pochissimo segnale; addirittura di un paese rimasto in "ombra" rispetto alla cella telefonica locale: in quel caso è stato costruito un traliccio alto decine di metri che prendeva il segnale nella parte più alta da un'antenna direttiva e lo rilanciava amplificato nella parte più bassa illuminando così il paese, riconnesso con il mondo.

Tutte soluzioni che richiedono una progettazione e un'installazione attenta. Da notare però che 3B Elettronica non cura l'installazione ma si limita a produrre e distribuire agli impiantisti. "Su questi prodotti - conclude Boracchi - l'esperienza conta: spesso il progetto lo facciamo noi, serve esperienza anche solo per identificare i prodotti giusti per risolvere le diverse situazioni. A ogni utente finale che ci chiama cerchiamo di studiare gratuitamente una soluzione: se poi sono interessati a proseguire, li mettiamo in contatto con un installatore". Sarà per questo che il telefono di Boracchi continua a squillare. E certamente il segnale sul suo cellulare non può che essere forte e abbondante... 

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