Il primo servizio di abbonamento radio satellitare ha cercato di risolvere tutti i problemi della radio commerciale terrestre

Ascoltare la radio e guidare sono inestricabilmente legati come il burro di arachidi e la gelatina. Anche se non hai mai percorso un viale con la capote abbassata e la radio a tutto volume, probabilmente hai sentito parlare di quanto sia bello in una canzone dei Beach Boys (che probabilmente hai sentito alla radio mentre guidavi in macchina).

Anche così, fin dall’inizio, ascoltare la radio in macchina aveva le sue frustrazioni. La radio satellitare è stata concepita come la risposta a tutte le cose che erano irritanti della radio terrestre.

Lamentela n. 1? La pubblicità. La radio convenzionale è apparentemente gratuita, a patto che siate disposti a sottoporvi agli annunci urlanti di cui le stazioni radio commerciali sopravvivono. Un’altra irritazione: la mancanza di varietà. Nella maggior parte dei paesi, la radio commerciale è dominata da musica pop di cattivo gusto insieme a, in alcune parti degli Stati Uniti, grandi sacche di talk show, country, salsa, o formati messicani come banda e mariachi. Se ti piace la classica, il jazz, il folk o l’indie rock, buona fortuna per trovare una stazione. Un altro problema è la copertura geografica relativamente limitata della maggior parte delle stazioni. In un lungo viaggio, di solito sembra che nel momento in cui si inizia a scaldare una stazione si esca dalla sua mappa di copertura. Inoltre, a seconda di dove ti trovi nel mondo, il numero di stazioni potrebbe essere scarso. Alcuni luoghi sono completamente fuori dalla portata di qualsiasi segnale.

La radio satellitare, d’altra parte, è basata su abbonamento, quindi non ci sono annunci. Ci sono decine di canali diversi, quindi c’è qualcosa per tutti. Hai un debole per le hair band degli anni ’80? I Grateful Dead? “Alt rock emotivamente guidato”? Ci sono canali per questo. Inoltre, ogni singolo canale è disponibile ovunque ci sia servizio. E se c’è il cielo sopra di te, riceverai un segnale.

Queste possono essere state le giustificazioni per creare il sistema Sirius Satellite Radio, ma non erano la ragione, secondo Robert Briskman, uno dei cofondatori di Sirius Radio.

L’esperienza di Briskman con la tecnologia satellitare risale al passato. Ha ottenuto un lavoro con la NASA nel 1959, l’anno dopo la sua fondazione, e poi ha lavorato per la Communications Satellite Corp. (Comsat) e poi per la Geostar Corp. Nel 1990, uno degli amici di Briskman ha fondato una società per competere con i fornitori di TV via cavo. La startup prevedeva di trasmettere servizi televisivi residenziali direttamente da un satellite orbitale. Briskman ha offerto la sua esperienza tecnica.

“Stavo aiutando Eddy Hartenstein a portare DirecTV a casa, e ho suggerito di aggiungere canali radio ai canali video”, ha detto Briskman a IEEE Spectrum. “Mi disse: ‘Sai, Rob, la gente a casa guarda la televisione e ascolta la radio in macchina’. E io ho detto, ‘Hai ragione, Eddy, perché non lo facciamo in macchina? Allora lui ha detto: ‘È tecnicamente impossibile’. Quelle erano parole di lotta per me.”

La comunicazione satellitare dipende dal mantenimento della linea di vista (LOS) tra il satellite e il ricevitore. Ciò che faceva sembrare impossibile la radio satellitare era che i veicoli dovevano inevitabilmente passare sotto i ponti, guidare sotto le chiome degli alberi o nei garage, entrare nei tunnel o isolarsi in profondi canyon naturali o urbani.

La sfida di Briskman era di progettare satelliti e ricevitori complementari che avrebbero in qualche modo mantenuto la LOS il più possibile. Se si dovesse entrare in un garage sotterraneo e parcheggiare, il segnale verrebbe perso, e non si potrebbe fare nulla al riguardo. Ma se il LOS si perdeva solo per breve tempo, ci doveva essere un modo per assicurarsi che il ricevitore potesse continuare a suonare fino a quando non avrebbe potuto riprendere il segnale.

Briskman, un IEEE Life Fellow, dice che gli ci sono voluti sette o otto anni e almeno cinque brevetti di tecnologia per rendere l’impossibile una realtà.

Una grande parte della soluzione per mantenere una connessione LOS tra ricevitore e satellite era la diversità del satellite. “Significa semplicemente mettere due satelliti lassù che irradiano lo stesso segnale, ma li metti in parti diverse del cielo. Se l’auto è bloccata da un satellite, si spera che abbia una chiara linea di vista per l’altro”, spiega Briskman.

Nelle città con edifici alti, i satelliti sono integrati da ripetitori terrestri, antenne terrestri che trasmettono i segnali direttamente nei canyon urbani. Queste misure significavano che gli automobilisti che ascoltavano Sirius avrebbero avuto quasi sempre un segnale, ma “quasi sempre” non sarebbe stato abbastanza buono. Ci sono centinaia di migliaia di sottopassaggi solo negli Stati Uniti, ha notato Briskman, e passare sotto uno qualsiasi di essi potrebbe bloccare entrambi i satelliti.

“La soluzione a questo era un altro brevetto, per la diversità temporale del satellite”, dice Briskman. “Significa semplicemente avere due satelliti che irradiano lo stesso segnale, ma ne ritardiamo uno per, diciamo, circa 5 secondi.”

Il ricevitore contiene un buffer di 5 secondi, in modo che se i satelliti sono bloccati, il ricevitore riproduce i dati bufferizzati. Se si è fuori dalla vista di un satellite per più di 5 secondi, si ha un’interruzione, ma 5 secondi si sono rivelati sufficienti per far passare la maggior parte degli abbonati Sirius attraverso la maggior parte dei sottopassaggi senza interruzione del programma.

Il ricevitore è dove i segnali in arrivo vengono decodificati e decrittati. La radio Sirius è insolita, dice Briskman, perché in realtà ha tre ricevitori indipendenti, uno per i due satelliti e uno per i ripetitori terrestri. Per gestire tre ricevitori separati, ha ideato quello che ha chiamato un combinatore a rapporto massimo. Se ci sono due o tre segnali forti dai ricevitori, questo circuito li mette in fase e, come suggerisce il nome, li combina. Al contrario, se uno o due dei segnali sono cattivi, li sopprime.

E la radio Sirius comprende in realtà due unità separate. C’è la prima, quella con i ricevitori, nella cabina del veicolo. Questa è la parte che assomiglia a una tipica radio da cruscotto con uno schermo. L’altra è montata sul tetto o sul bagagliaio. Contiene l’antenna e un ricevitore a basso rumore. Prende i segnali che arrivano dai satelliti (a frequenze leggermente diverse nella banda dei 2300 megahertz), li amplifica, li converte a circa 75 MHz, e li invia alla prima unità nella cabina principale.

L’antenna omnidirezionale è abbastanza piccola, circa 30 millimetri di larghezza, o più o meno la dimensione di una moneta da mezzo dollaro americano. Briskman è ancora oggi esasperato dal fatto che le case automobilistiche in genere insistono nel confezionare la sua antenna radio satellitare con un’antenna GPS, che rende l’unità dell’antenna combinata molto più grande di quanto vorrebbe.

Briskman ricorda che la realizzazione sia dei satelliti che dei ricevitori radio è andata liscia. La parte dello sviluppo che è stata più impegnativa e ha richiesto il maggior numero di iterazioni è stata la progettazione dell’interfaccia utente, un processo esacerbato da ogni diversa casa automobilistica che aveva nozioni diverse su come doveva funzionare. “Non si potrebbe pensare di dover dedicare molto tempo a una cosa del genere, ma abbiamo dovuto farlo. Ne è valsa la pena, però, perché i clienti hanno apprezzato la facilità con cui si poteva operare la radio”, dice.

In quei primi giorni inebrianti, Sirius aveva un rivale, chiamato XM. Sirius è stato il primo ad assicurarsi una licenza di trasmissione, ma XM lo ha battuto sul mercato, andando in diretta nel settembre del 2001. Sirius ha iniziato a trasmettere nel febbraio del 2002. XM ha originariamente ottenuto il posizionamento con GM, Honda e Toyota. Nel frattempo, BMW, Chrysler e Ford hanno firmato con Sirius.

Il mercato della radio satellitare era duro, tuttavia. XM alla fine avrebbe chiesto la protezione del Capitolo 11 per bancarotta. Le due aziende hanno sostenuto che l’unico modo per entrambe di sopravvivere era quello di fondersi, e hanno ottenuto il permesso dalle autorità di regolamentazione di farlo nel 2008. Dalla fusione, la combinazione ha avuto abbastanza abbonati per rimanere redditizia.

SiriusXM ha continuato a migliorare la sua tecnologia. Il chipset nella radio originale di Sirius era un set di due IC, con i chip prodotti usando le regole di progettazione a 160 nanometri. L’azienda ha ridotto quella coppia a un solo chip a 130 nm nel 2004. L’entità post-fusione ha continuato a farlo; nel 2014 il chip è stato ridimensionato di nuovo a 40 nm, nota Briskman.

Hartenstein è stato nominato presidente della metà XM della società nel 2009; rimane un membro del consiglio di amministrazione della SiriusXM combinata. Briskman percorre ancora l’autostrada nella sua BMW con la capote abbassata (“Sono un tipo da cabriolet”) sparando Siriusly Sinatra (Ch. 71) e ’40s Junction (Ch. 73). Le radio SiriusXM sono ora installate in tre quarti di tutte le automobili prodotte nel mondo.