Vypnutí AM rozhlasových vysílačů

[Josef]

Strohá a pro někoho bezvýznamná zpráva:

Dne 31.12.2021 dojde k vypnutí všech českých a moravských AM vysílačů Českého rozhlasu.

Jedna se o rozhlasové vysílače na středních a dlouhých vlnách. Vysílání FM na vlnách velmi krátkých zůstává beze změn. Bohužel signál na velmi krátkých vlnách se nešíří za naše pohraniční hory, a proto se Česká republika stane z pohledu ostatních států „rádiově neviditelná“ - jako by neexistovala. (Z mého pohledu další z fatálních chyb a další z oněch pověstných hřebíčků do rakve, které nás nenápadně posouvají tam, kde byste určitě v budoucnu nechtěli být…)


Jak vlastně vzniklo rádio?

Než nějakou z kapitol historie definitivně uzavřeme, v tomto případě AM rozhlasové vysílání, zkusme si nejprve připomenout něco o jeho vzniku. Začalo to tím, když pan Hertz zjistil, že existují nějaké rádiové vlny, že je lze vyrábět jiskrami a bezdrátově vysílat. K tomu pan Popov vyrobil první přijímač, který pro detekci využíval koherer. Tím se otevřela cesta k radiotelegrafii.

S opravdovým rádiovým přenosem začal experimentálně G. Marconi, ale nebylo to nic moc. Skutečných, prakticky použitelných výsledků dosáhl až poté, co najal do týmu J. A. Fleminga, který (s využil Edisonova poznatku o termoemisi) vynalezl vakuovou diodu použitelnou k detekci slabých radiových signálů, ale především dokázal pro Marconiho vyvíjet dostatečně výkonné jiskrové vysílače (až 25kW). Bez Fleminga a jeho zkušeností by totiž Marconiho rádio zůstalo jen zajímavou hříčkou ve školních kabinetech, někde po boku ebonitové tyče a liščího ocasu.

Radiotelegrafie umožnila přenášení zpráv tam, kam nevedly dráty. Zejména z pevniny na paluby lodí, později i přes oceán a také mezi vojsky během válek. Nebylo to nic pro civilisty, s vysíláním pro ně se v té době vůbec nepočítalo. Navíc pro většinu obyčejných lidí nebyla telegrafie srozumitelný „jazyk“. Bohužel jiskrové vysílače nedokázaly produkovat jiný zvuk než prskání jisker. Snaha zrychlit jiskry, až do podoby téměř souvislého tónu pomocí rotačního jiskřiště)*1 nestačila. Pro vysílání přes oceán bylo zapotřebí obrovského výkonu a zařízení bylo velmi hlučné. Nastal tak problém s utajením obsahu vysílaných zpráv, protože rachot obrovských jisker byl z budovy transoceánské vysílací stanice slyšet do okolí a to až na vzdálenost přes půl kilometru. Každý poštovní úředník nebo zaměstnanec železnic znalý telegrafie, který šel náhodou okolo, slyšel, co se vysílá.

Vynálezci proto hledali způsoby, jak vyrábět radiové vlny sofistikovanějšími způsoby. Jednou cestou bylo generovat vysokofrekvenční signál speciálními rotačními generátory)*2, ale obrátky generátorů nešly zvyšovat do nekonečna. Vysílací frekvence byla příliš nízká (desítky kilohertzů) a pro alespoň trochu použitelný dosah byly zapotřebí obrovské antény i obrovské výkony.

Další cestu jak vyrábět vysokofrekvenční signál objevil Poulsen. Přinutil elektrickou jiskru hořet nepřetržitě, stejně jako hoří oblouková lampa nebo svařuje elektrická svářečka. Pak se zařízení upravilo tak, aby se hořící elektrický oblouk mezi dvěma elektrodami (žhavý uhlík umístěný vůči rotující se chlazené měděné tyči v prostředí přehřátých lihových par) vychyloval pomocí elektromagnetů. Když se takto hořící oblouk připojil k rezonančnímu obvodu a anténě, dokázal vytvářet stálý a nepřetržitý vysokofrekvenční signál. Sice značně nečistý (pořád to byla „svářečka“), ale přeci jen signál.

Mezi tím v roce 1906 Američan Lee de Forest vynalezl triodu, která mohla posloužit jako citlivý detektor slabých rádiových signálů a 1907 si ji patentoval jako tzv. „audion“. Zde zdůrazním jednu velmi podstatnou věc, kterou by mohl někdo v zápalu boje přehlédnout - de Forest používal audion jako detektor. Detektor kvalitnější a citlivější, než byla prostá Flemingova dioda, ale k tomu, aby šla de Forestova trioda použít jako i jako samostatný zesilovač bylo ještě hoóódně daleko. Nicméně Lee de Foresta napadlo použít vysokofrekvenční signál vyráběný poulsenovým elektrickým obloukem, vést ho do antény přes uhlíkový mikrofon, odvysílat a pak ho přijímat přijímačem osazený „audionem“. Povedlo se a tak byla odvysílaná první rádiová relace bez telegrafie, mluvená přímo slovy.

Dne 24.2.1910 provedl Forest velkou veřejnou prezentaci, kdy zdokonaleným vysílačem (0,8 až 1kW) odvysílal z budovy metropolitní opery v New Yorku operní árie Carmen. Bohužel, jak jsem již psal, Forest přehlédl možnost, že triodu lze použít jako samostatný zesilovač. A proto, když potřeboval pro modulaci poulsenova vysílače větší výkon, řešil to prostě otrocky tak, že použil velké množství vzájemně pospojovaných, extrémně silných (vodou chlazených) mikrofonů. Kvalita vysílání byla samozřejmě z dnešního hlediska velmi špatná. Cesta přes poulsenův oblouk, ač funkční, se ukázala být slepá…

Odkazy na videa:
1) Jiskrový vysílač s rotačním jiskřištěm v provozu https://www.youtube.com/watch?v=T8BTgiSnIzY
2) Vysílací stanice Grimeton s mechanickým generátorem https://www.youtube.com/watch?v=lbvsHUBM18Y

Schéma zapojení amplitudově modulovaného vysílače s poulsenovým obloukem:

AM-vysilac-s-poulsenovym-obloukem-schema.JPG (19.11 KiB) Zobrazeno 5736 krát

Vzhled ústřední části poulsenova vysílače:
(po stranách vychylovací elektromagnety, uprostřed skříň uvnitř které hoří oblouk, vpravo malý motorek, který posouvá uhlík a otáčí měděnou elektrodou)

Skrin-s-jiskristem-poulsenova-vysilace.JPG (19.76 KiB) Zobrazeno 5736 krát

[Josef]

Skutečné dějiny světového fenoménu, kterému dnes říkáme rozhlas, se začaly psát ne někde za oceánem v Americe, ale v České republice - na Moravě v Olomouci. Nevěříte? A přesto je to tak!

V roce 1903 Rakušan Robert von Lieben koupil v Olomouci firmu na výrobu a opravy telefonních přístrojů. Podnikání ho moc nebavilo, ale rád experimentoval. Už dlouho hledal způsob, jak hlasitě a srozumitelně telefonovat na větší vzdálenosti. Způsob, jak zesílit telefonní signál na dlouhých trasách a vyhnout se při tom do té doby používanému - chrastícímu, prskajícímu a šumícímu jiskro-mechanickému zesilovači, kterému se říkalo Brownovo relé a elektro-mechanickým zesilovačům tvořeným prostým spojením membrány sluchátka a membrány mikrofonu.

Brownovo relé:
(kliknutím zvětšit)

Znal pokusy Lee de Foresta i Arthura Wehnelta a na základě těchto poznatků začal vyvíjet triodu své konstrukce. Triodu, která (na rozdíl od té Lee de Forestovy) hned od počátku nápadu byla vyvíjená jako zesilovač. V roce 1906 lampa spatřila světlo světa, ale ještě nebyla ideální pro trvalé praktické používání a obyčejné podnikání von Liebena zdržovalo od vývoje. Proto se v roce 1908 rozhodl dílnu prodat a za utržené peníze pokračoval v experimentech se svými spolupracovníky, pány Reiszem a Straussem. Nicméně byla to právě olomoucká firma, kde vývoj tzv. Liebenovy lampy započal. Když se lampu v roce 1910 podařilo dořešit i v detailech, začala se sériově vyrábět** a používat jako nízkofrekvenční zesilovač na dálkových telefonních trasách. Na délku skleněná baňka měřila 30cm, průměr 10cm. Měla přímé žhavení 30V/2A, kysličníkovou katodu a plynovou náplň (tlak 0,01mm Hg) se rtuťovými parami. Životnost byla od 1000 do 3000 provozních hodin (stejně jako dnešní elektronky). Pracovala s anodovým napětím 200V při proudu do 11mA a poskytovala zesilovací faktor 33 (což bylo na tu dobu velmi slušné). První skutečně čistě elektronický zesilovač byl na světě. Jedinou chybou von Liebena bylo, že byl „jen telefoňák“ a nikdy ho nenapadlo použít lampu na jiný účel než na zesilování nízkofrekvenčního signálu.

Přesná funkční replika von Liebenovy lampy:
(Ve spodní baňce je klikatě zavěšené platinové vlákno katody pokryté oxidem barnatým a oxidem vápenatým, v horní baňce je anoda ze spirálně stočeného hliníkového drátu, mezi baňkami je kovová mřížka, přívody ke všem elektrodám procházejí středovým skleněným nosníkem dolů do patice.)

Mezi tím (prakticky současně) se pokoušel použít triodu jako zesilovač i E. H. Armstrong a to úpravou původní triody de Forestovy, ale nastal spor o patenty. Oba se o prvenství neustále přetahovali, místo toho, aby se věnovali vývoji. A tak se stalo, že skutečně funkční triodu Američané měli v ruce až od roku 1912 (Tou dobou se von Liebenova lampa v Evropě už dva roky sériově vyráběla.) Navíc byla Armstrongova trioda subtilní (velikost standardní žárovky) a měla wolframovou katodu s malou emisí. Byla sice vhodná jako zesilovač, ale ve srovnání s von Liebenovou lampou výkonově slabá. Dnes bychom řekli, že byla vhodná pro předzesilovače, nikoli pro koncové stupně. Nicméně Armstrong s touto triodou dokázal udělat důležitou věc - zavedl signál z výstupu na vstup. Vytvořil tím kladnou zpětnou vazbu a přinutil tím triodu pracovat jako oscilátor. A stabilně pracující oscilátor to je základní kámen každého radiového vysílače.

Nápad použít Armstrongovu zpětnou vazbu a k zesílení použít Liebenovu lampu (i více kusů paralelně) dostal roku 1913 Alexandr Meissner z laboratoří firmy Telefunken. Po relativně krátkých experimentech vyrobil první elektronkový vysílač modulovaný mluveným slovem na světě. Vysílač pracoval na frekvenci 500kHz (z dnešního pohledu v pásmu „lehce pod středními vlnami“). S výkonem 12 wattů a měl dosah 35 kilometrů. Jeho zvuk, tedy jak se říká modulace, už byla velmi podobná rozhlasovým středovlnným vysílačům dnešním. Vynálezu se chytlo mnoho dalších podnikavců, měnily se systémy, po roce 1915 se začaly vyrábět nové mnohem výkonnější vysokovakuované lampy, na udržení vakua se začaly používat getry***. Ale tímto prvním Meissnerovým vysílačem s Liebenovou lampou (vyvíjenou v Olomouci) už bylo vlastně vyhráno a správný směr vývojové cesty nalezený.

Vzhled Meissnerova amplitudově modulovaného vysílače s von Liebenovou lampou:
(obrázek z wikipedie)

Schéma zapojení jeho vysílací části:

Kvůli první světové válce v Evropě výzkumné práce von Liebena, Meissnera a jejich spolupracovníků postupně převálcovala zahraniční konkurence a do popředí se dostaly americké firmy. První rozhlasovou stanicí, která 2.11.1920 zahájila pravidelné vysílání byla americká KDKA, druhou byla BBC z Londýna, která začala vysílat v roce 1922. A třetí na světě byl od 18.5.1923 československý Radiojurnál. Francie, Německo i Rakousko sice občas vysílali, ale ještě nešlo o vysílání pravidelné. Prvopočátky vysílání se zaměřovali na osvětu obyvatelstva, na kulturu, na novinky pro hospodáře i živnostníky a přinášely i burzovní zprávy. Jen v malé míře se vysílání zabývalo politikou.

---------------------------

Poznámky:
*) Továrna byla založena koncem 19. stol. olomouckými obchodníky na výrobu galvanických článků. V r. 1903 ji zakoupil Robert von Lieben a nechal továrnu výrazně rozšířit podle projektu vídeňského inženýra Eduarda Pabritze. Továrna začala kromě galvanických článků vyrábět kompletní telefonní přístroje, elektrické zvonky, tlačítka a přepínače. Když von Lieben továrnu v r. 1908 prodal, stala se součástí Akciové společnosti na výrobu telefonů Josepha Berlinera v Hannoveru (toho co vynalezl gramofonovou desku) a svůj sortiment rozšířila i o meziměstské telefonní ústředny (telefonní systémy MB i AUT), které ve velkém úspěšně vyvážela i do zahraničí. Po r. 1919 se stala součástí akciové společnosti "Telektra". V jejím výrobním sortimentu se od r.1923 objevily i první radiové přijímače - krystalky, bateriové jednolampovky a dvoulampovky i tzv. "Allconcetry" a to včetně příslušenství (vysokoohmová sluchátka, měřící přístroje, malé transformátory a pod.). Ve třicátých letech byla výroba zastavena a přesunula se do mateřské firmy Akciové společnosti do Pardubic. Budovy pak užíval olomoucký výrobce nábytku František Utíkal a v některých budovách se vyráběly díly pro automobily. Většina budov byla po druhé světové válce zbourána. Zachovala se jen skupina budov na rohu Smetanovy ulice, zejména pak hlavní výrobní budova č.p.802 (GPS: 49.5905761N, 17.2762119E), která je dnes přestavěná na multifunkční objekt. Kromě kanceláří a sálu obsahuje i kavárnu s příznačným názvem "Telegraph", takže místo "kde se psaly dějiny", můžete kdykoli osobně navštívit.

**) Do dnešních dnů se dochovaly ve světových muzeích pouze dvě originální Liebenovy lampy. Prostě to byl běžný spotřební materiál, který stejně jako dnes žárovky, prakticky nikdo neschraňoval.

***) Getr, laicky řečeno: "Takový ten zrcadlově lesklý povlak zevnitř na skleněné baňce", je napařená vrstvička vysoce reaktivního kovu, která při zahřátí dokáže pohlcovat zbytky plynů, které se z mechanismu elektronky za provozu uvolňují nebo pronikají nedokonalými průchody drátů ve skle a které by znehodnotili kvalitu vakua.

[Josef]

Nahlédnutí do historie AM rozhlasového vysílání v ČR

Úplně první vysílání amplitudovou modulací na našem území se uskutečnilo v roce 1919 z vysílače ministerstva obrany na Petříně. Technici vysílače vytvořili krátký program se zpěvem recitacemi a hrou na housle, kdy se postupně střídali u mikrofonu. Přijímací stanice byla ve fyzikálním kabinetu University Karlovy, kterou obsluhoval Augustin Žáček. Fungovalo to a 28.10.1920 se z Petřína vysílal už víc než hodinový pořad (věnovaný druhému výročí vzniku ČSR). Stále však ještě nešlo o pravidelné vysílání, ale o experimenty a nebylo tedy ještě možné mluvit o rozhlase v pravém slova smyslu.

Když se hovoří o rozhlase a jeho začátcích, většina lidí si vybaví vysílání stanice Rádio Praha a jeho relace na středních vlnách tak, jak ho znají z dob socialismu. Jenže skutečné počátky rozhlasového vysílání u nás jsou spojený s vysíláním nikoli na středních, ale na dlouhých vlnách.

Vysílač ve Kbelích
První rozhlasové vysílání se odehrálo 18. května 1923 z (vojenského) vysílače ve Kbelích na vlně 1025 metrů (292,5 kHz) výkonem 1 kilowatt. Jednalo se o počin soukromé společnosti a stanice vysílala pod názvem Radiojurnál. Tento vysílač vysílal až do 28. února 1925. Jedná se o dobu, kdy frekvenční rozsahy nebyly ještě přesně stanovené, a proto by jeho vysílání leželo mimo frekvenční rozsahy dnešních přijímačů. V té době to však ničemu nevadilo, přijímače byly vyráběny rukodělně, na zakázku a používaly tzv. výměnné cívky, které nebyl problém přizpůsobit na jakoukoli tehdy používanou frekvenci.

Vysílač ve Strašnicích
Od 21. února 1925 byl uvedený do provozu nový vysílač Radiojurnálu v Praze Strašnicích, tentokrát již civilní. Ten už vysílal na středních vlnách - konkrétně na vlně 550 metrů (545 kHz) výkonem 0,5 kW. Na konci téhož roku byl vysílač nahrazen novým, silnějším, o výkonu 5 kilowattů, pracujícím na vlně 360 metrů (832,8 kHz). Původní slabší vysílač byl převezen do Bratislavy a dne 23. října 1926 byl zprovozněn.

Vysílače v Liblicích
První liblický vysílač o výkonu 120 kilowattů byl uvedený do trvalého provozu dne 31.12.1931 na frekvenci 617 kHz. V té době to byl nejsilnější vysílač v Evropě. Vlastní vysílač byl zakoupen u firmy International Standart Elektric corp. v Paříži za 6 milionů prvorepublikových korun. Potřebný příkon 700 kVA poskytovala elektrárna v Kolíně v součinnosti s elektrárnou v Poděbradech a Nymburku. Vysílač byl přímým kabelem připojen do studia v Praze ve Vinohradské ulici. Vícedrátová anténa typu „T“ byla natažená mezi dvěma samonosnými stožáry připomínající zmenšeniny Eiffelových věží (dokončeno 16.4.1931, odstřeleno 11.8.2004).
Během německé okupace byl v roce 1939 v Liblicích instalován další vysílač, tentokrát dlouhovlnný, s výkonem 20 kilowattů, který pracoval na vlně 1571 metrů (191 kHz), který Němci používali k rušení odbojového vysílání a současně šířil program Deutschlandsender. Počátkem června 1945 začal tento vysílač výkonem 10 kilowattů šířit program Československo I. V roce 1947 se tento liblický vysílač přelaďuje na kmitočet 155 kHz (protože Německo si chce původní kmitočet 191 kHz ponechat pro sebe). V roce 1948 je původně soukromý Československý rozhlas přeměněn na státní podnik. Z budovy vysílače vedlo více než kilometr dlouhé vzdušné koaxiální vedení k anténě - vertikálnímu stožáru Blaw-Knox vysokému 280,4 m (dokončeno 6.10.1937, odstřeleno 17.10.1972).
V roce 1958 byly původní vysílače nahrazené modernějšími vysílači státního podniku Tesla. Středovlnný vysílač nadále zajišťoval šíření rozhlasového programu Praha, zatím co dlouhovlnný vysílač sloužil jako rušička západoněmeckého vysílání Deutsche Welle.
Dne 28.12.1976 byly spuštěny dva nové, paralelně pracující, středovlnné vysílače Tesla SRV 750 o celkovém výkonu 1513 kW na frekvenci 639 kHz. Signál byl vyzařován dvojicí nově postavených anténních stožárů o výšce 355 m (nejvyšší stavby v ČR) postavených poblíž místa, kde stál původní stožár Blaw-Knox (dokončeno 29.10.1976, zatím neodstřeleno - v den napsání příspěvku zaplať pánbůh ještě stojí).

Vysílač Topolná
Stavba započala v r. 1950 a oficiálně byl spuštěn 20.2.1952 s výkonem 2x 200 kW. Od samého počátku vysílač vysílá program Československo I na kmitočtu 272 kHz. V roce 1953 do roku 1960 je jeden z vysílačů upravený k rušení Hlasu Ameriky vysílaného z Mnichova na frekvenci 173 kHz. Jako rušička slouží i od 8.3.1963 do 31.5.1963. Od 12.12.1969 do 15.11.1973 jeden ze dvou vysílačů šíří program Rádia Maják ze SSSR na kmitočtu, opět na rušícím kmitočtu 173 kHz. Za zmínku stojí, že vysílací středisko v Topolné mělo i jeden krátkovlnný vysílač pro vlnu 49 metrů. Ten však vysílal jen od 10.3.1957 do 9.6.1958.
Vysílač měl dva ocelové stožáry „lambda čtvrt“ o výšce 270 metrů. Váha je 400 tun. Stožáry byly odizolovány od země, kotveny ocelovými lany přerušenými radou izolátorů a každý stál na masivním keramickém patním izolátoru, který nesl celou jejich váhu. Signál byl přenášen k patám stožárů od vysílačů vzdušným koaxiálním vedení, které bylo doplněno čtvrtvlnnými rezonančními pahýly, kterými bylo možno do vysokofrekvenčně kmitajícího stožáru nerušeně přivádět obyčejné síťové napětí pro napájení červených vrcholových světel.
Nová stanice pod názvem „Hvězda“ začala z vysílače v Topolné vysílat 31.8.1970 v 8:30 ráno a vysílala nepřetržitě 24 hodin denně. Kvůli zvýšení pokrytí byla v roce 1975 zahájena rekonstrukce vysílače, zatím co program Hvězdy dočasně vysílal vysílač Litovel výkonem 43kW. Rekonstrukce trvala do 15.11.1978, kdy byly paralelně spuštěny dva vysílače DRV750 s celkovým výkonem 1500kW. Po meznárodních dohodách byly 1.10.1989 tyto vysílače přeladěny z původních 272kHz na současných 270kHz, aby byl dodržený mezinárodní dlouhovlnný rastr. 16.12.1989 se stanice Hvězda přejmenovala na Československo a dne 1.1.1993 se přejmenovala na Radiojurnál. V roce 1994 středisko vysílalo už jen na jeden vysílač výkonem 750kW, protože odtržením Slovenska výrazně ubylo koncesionářských poplatků. O půlnoci 1.1.2022 byl vysílač definitivně vypnut a 28.7.2022 byly stožáry odstřeleny.

Samozřejmě rozhlasových vysílačů bylo na území Čech, Moravy i Slovenska mnohem více a není možné zde o všech detailněji psát. Navíc některé z nich se během minulého režimu používaly i na tzv. "speciální služby". Jednalo se o záměrné rušení, které mělo znemožnit nebo alespoň znesnadnit poslech zahraničního vysílání na území Československé republiky. Prakticky v každém větším městě byla nějaká budova vybavená takovým vysílacím zařízením. Minulý režim tomuto úsilí věnoval značnou pozornost i značné finanční prostředky. Tato temná historie by vystačila na docela tlustou knihu.

Na Youtube si můžete poslechnou i pár ukázek z někdejšího vysílání Českoskovenského rozhlasu:
Stanice Hvězda: https://www.youtube.com/watch?v=974zL_LKpdk
Stav vody na českých tocích: https://www.youtube.com/watch?v=UojizOj9gC4
Mikrofórum: https://www.youtube.com/watch?v=aWjfdUA1XmE

[Josef]

Amplitudová modulace

Co to vlastně je? Je to nejstarší známý způsob, jak vysílat mluvené slovo či hudbu pomocí radiových vln. (Ještě jednodušší a spolehlivější než amplitudová modulace je už jenom telegrafie klíčováním nosné vlny, kterou označujeme jako provoz CW, ale jak jistě uznáte, to není věc, kterou by chtěli z radiopřijímače poslouchat každý den.) Malý amplitudově modulovaný vysílač, jehož signál by bylo možné poslouchat na běžný rozhlasový přijímač, by si většina z vás s minimálními technickými znalostmi dokázala postavit i doma na stole, stačil by vám na to transistor, odpor, cívka, dva kondenzátory, uhlíkový mikrofon z telefonu a plochá baterie - tak jednoduché to technicky je (nicméně legislativa je o dost složitější a podobné hrátky zapovídá).

Skutečný rozhlasový AM vysílač je o trochu složitější a hlavně robustnější. Můžeme ho rozdělit na několik částí. Jednou ze základních částí je oscilátor, který produkuje čistý nosný kmitočet. Oscilátor je ona část vysílače, která udává frekvenci, na které si pak vysílání na vašem přijímači naladíte. Oscilátor je poměrně malá věc a jeho výkon na větší dosah vysílače nestačí (navíc je ho zapotřebí napájet stálým a dobře stabilizovaným napětím). Proto se vede jeho signál do budiče a následně do koncového stupně, který poskytne potřebný výkon často i mnoha kilowattů. Z koncového stupně jde už signál přes přizpůsobovací obvody přímo do velké vysílací antény.

Pokud bude takto rozhlasový vysílač pracovat, bude vysílat čistou nosnou vlnu. Naladíte si ho na stupnici vašeho radiopřijímače a uslyšíte tam ticho nebo jemný šum či dech. Abyste slyšeli mluvené slovo nebo hudbu, je zapotřebí do signálu tento „zvuk“ nějak dostat. Tomuto procesu se říká modulace. V případě amplitudové modulace se používá velmi jednoduchý způsob. Do napájecího přívodu koncového stupně se vloží modulační transformátor a do transformátoru se pustí „zvuk“ který se má vysílat. Zvuk způsobuje rozkolísání napětí, které napájí koncový stupeň. Tím, jak se napětí mění, mění se i výkon koncového stupně a tím pádem i síla vysokofrekvenční nosné vlny. A to přesně v rytmu mluvené řeči nebo hudby. Váš přijímač pak přijatou nosnou vlnu demoduluje a zvuk věrně reprodukuje. Použiji-li slovní obrat režiséra Menzla, alias Kolenatého z filmu Báječní muži s klikou, lze říci: „Technicky bez závad…“

Problém je ekonomický. Aby bylo možné amplitudově modulovat koncový stupeň o výkonu mnoha kilowattů, je to zapotřebí provádět také „silou“ mnoha kilowattů. Modulační transformátor i modulační zesilovač, který „zvuk“ do transformátoru dodává, musí mít taktéž výkon mnoha kilowattů. Amplitudově modulovaný vysílač je tedy sice technicky poměrně jednoduchý, ale energeticky „nenažraný“. To je obecně známá věc, ale v minulosti byla jeho velká spotřeba docela dobře řešitelná třeba tím, že silný vysílač využíval energii z některé blízké vodní elektrárny (např. LW vysílač Topolná krom jiného z elektrárny ve Spytihněvi a z elektrárny Na strži u Kroměříže).

Blokové schéma jednoho z původních dlouhovlnných vysílačů o výkonu 750kW ze střediska Topolná:
(kliknutím zvětšit)

[Josef]

Kystalky? ...už neuslyšíte.

Zatím co vysílání v amplitudové modulaci je opravdu energeticky velmi náročné, příjem takového signálu je naopak velmi snadný. Je zvládnutelný (za chvíli budeme moci hovořit jen v minulém čase) s přijímačem, který má jen velmi malé nároky na napájení nebo je nepotřebuje vůbec.

V okruhu o poloměru cca 30 až 40 kilometrů okolo silného AM vysílače funguje s dobrou drátovou anténou tzv. detektorový přijímač, lidově zvaný „krystalka“. Krystalka hraje sice pouze na sluchátka, ale úplně bez baterií. Čistě teoreticky (vím, že je to v praxi nesmysl) - pokud v určité oblasti nebude vůbec k dispozici elektřina, ale rozdáte lidem krystalky a zajistíte provoz jediného AM vysílače z nějakého místního záložního zdroje, dokážete občany na ploše cca 38 000 kilometrů čtverečních kdykoli oslovit a informovat je o probíhající situaci.

Pro technickou představu, těch co už to nikdy nezažijí:
Pokud jste si třeba ještě v roce 2018 ve vzdálenosti 27km od středovlnného vysílače Dobrochov Předina (program ČRo Dvojka, 954 kHz, 200kW ERP) natáhli na skautském táboře ve výšce 2,5 metru nad zemí mezi stromy milimetr silný měděný drát o délce 6 metrů, zakotvený pomocí dvou vajíčkových izolátorků, třímetrovým izolovaným drátem jste jeden jeho konec připojili ke krystalce* a druhým drátem krystalku uzemnili na silnou železnou tyč v zemi, dokázala by krystalka dávat do sluchátek (s cívkami o impedanci 4 kiloohmy) nízkofrekvenční signál o napětí cca 50 až 60 mV a výkon 0,00000075 wattu. Nenechte se zmást číslem s mnoha desetinnými místy. Sluchátka jsou mimořádně citlivá a v praxi by to pro posluchače znamenalo velmi příjemný, až hlasitý poslech, který by se v tiché místnosti linul i ze sluchátek odložených na stole. (Běžná slyšitelnost ve sluchátkách začínala někde na úrovni 15mV.) Bez zatížení způsobeným sluchátky by nízkofrekvenční signál vystoupal na 90 až 100mV. Pokud by se místo sluchátek připojil elektrolytický kondenzátor a výsledkem by měla být jen stejnosměrná složka, dokázalo se na něm napětí postupně vyšplhat i na 480mV (což některé chytré hlavy přivedlo na myšlenku napájet s ním jednotranzistorový zesilovač). Tyto údaje platily pro germaniovou diodu. S krystalovým detektorem se podle ručního nastavení hrotu a podle jakosti krystalu dalo dosáhnout nízkofrekvenčního signálu o napětí asi 45 až 50mV, což poslechově bylo s diodou téměř shodné, jen barva přednesu nebyla tak ostrá, ale poslechově příjemnější, uhlazenější, ale obsluha o něco málo složitější.

----------

*) Krystalka obsahovala v dřevěné krabičce nebo na prkénku jen pasivní součástky - cívku (80 závitů lakovaného drátu o průměru 0,3mm, navinutého závit vedle závitu na papírovou trubičku o průměru 3cm), ladící kondenzátor (o kapacitě cca 500pF) a germaniovou hrotovou diodu (např. typ GA201) nebo krystalový detektor. K poslechu sloužila vysokoohmová sluchátka o impedanci 4000 ohmů.

Schema-krystalky.JPG (13.94 KiB) Zobrazeno 5737 krát

[Josef]

Energetická náročnost se nenápadně přesouvá od provozovatele vysílače na bedra posluchače

Někdejší stará lampová rádia měla průměrně spotřebu od 30 do 60 wattů. Pokud budete dnes poslouchat internetové rádio na stolním počítači, bude mít spotřebu blížící se 350 wattům. Poslechem budete tedy vytvářet 6 až 11-krát větší energetické zatížení elektrické sítě, než staré rádio Telefunken a 2300-krát větší než běžný analogový kapesní tranzistorák Tesla z osmdesátých let minulého století. (Kdyby se to dozvěděla Gréta, dostala by mrtvici.)

I dnešní běžné komerčně vyráběné radiopřijímače určené pouze pro příjem AM a FM mají menší spotřebu než rozměrově srovnatelné přijímače pro příjem vysílání DAB+ a to často více než pětkrát. Kupříkladu radiopřijímač Happy CS-160 má napájení dvěma bateriemi AA a vydrží na ně hrát cca 40 hodin. Oproti tomu stejně velký kapesní radiopřijímač systému DAB+ potřebuje tužkové baterie nejméně tři (ale většinou čtyři) a vydrží na ně hrát od 4 do 10 hodin maximálně (a aby to zákazníka neiritovalo, většina výrobců osazuje DAB-rádia raději napevno vestavěným Lion-akumulátorem a přibalí nabíječku). To znamená, že aby si do budoucna „rozpadlík“ zajistil v krizových podmínkách poslech rozhlasu, bude si muset těch baterií „nakřečkovat“ podstatně více, než byl v minulosti u analogu zvyklý.

Odstavec, který jsem napsal v PDF sešitě Rozhlasový přijímač pro krizové situace (ke stažení zde) na straně č. 3 tím pozbývá platnost. Udržet složitý systém moderního rozhlasového vysílání v chodu i za složitých krizových podmínek bude čím dál tím náročnější. Už to nebude, že Český rozhlas „bude“ v krizové situaci vysílat nejméně dalších 70 hodin. Ale v poloze, že se „bude nějak pokoušet“ i nadále nouzově vysílat. Někdo ho možná uslyší, někdo ne - tak jak pokrytí signálu FM či DAB+ (který se nedokáže ohýbat za terénní překážky) v nastalé situaci umožní.

Popravdě, nedokážu si ani představit, jak by (na těch frekvencích, co zbývají) poslouchali rozhlas třeba lidé, co budou kvůli nějaké nebezpečné situaci schovaní třeba ve sklepních prostorách domů. V případě signálu AM by tam nějaké zbytky signálu prošly, lze tam i improvizovaně natáhnout z venkovního prostoru nějaký drát, který signál přivede nebo využít železnou armaturu jako náhražkovou anténu. Ale nedokáži si představit, jak do sklepa bude někdo při evakuaci narychlo natahovat koaxiální kabel od nějaké vnější antény, aby mu tam fungoval přijímač na frekvencích VHF (tj. FM, DAB+).

Jakákoli krizová situace, to je stejný případ, jako byl let Apolla 13. Něco se pokazí a my, máme-li přežít, musíme hledat co nejjednodušší a nejsnáze realizovatelné náhradní řešení, které nám potřebnou funkci poskytne. Oželet ekonomické i ekologické výhody či uživatelský luxus toho složitého, komplikovaného a soustředit se na udržení provozu toho jednoduchého, co s omezenými prostředky v danou chvíli zvládneme v provozu udržet.

U AM vysílačů mě napadá srovnání třeba s parními lokomotivami. Ty také nejsou zrovna ekonomické. Jejich účinnost je nízká, spotřeba značná. Technicky jsou ale jednoduché, nezáludné, některé z nich fungují skoro sto let. Kdyby bylo zle, spokojí se s jakýmkoli palivem a odvezou co je potřeba, i kdyby byl blackout nebo zkrachovaly dodávky nafty a ostatní lokomotivy zůstaly stát. Je lépe mít něco, než nic. A stejné je to s AM vysílači. Nemusí se s nimi trvale vysílat, ale bylo by moudré některé z nich zachovat a udržovat je funkční pro případ "co by, kdyby" - armádu přeci taky máme, i když válku primárně neplánujeme. Ovšem to zřejmě nehrozí.

[Josef]

Konečné rozhodnutí - vypnout!

Stahovat černé mraky se nad AM vysílači začaly už 16.10.2001, kdy vláda ČR rozhodla o privatizaci Českých radiokomunikací společností Bivideon, B.V. Amsterdam. (V r. 2005 tento majetek získává dceřiná společnost JTR Management.) Radiokomunikace - subjekt, kterému nemá možnost jiný obdobný subjekt konkurovat, navíc subjekt strategického významu pro náš stát a jeho fungování (stejně jako třeba vodárny), tím získal zahraničního vlastníka. Se všemi negativy, které to přináší a ještě přinášet bude. Co nejméně peněz vložit, co nejvíce získat - prostě tvrdé podnikání jako každé jiné, to je víc než logické.

Od toho momentu začínají úsporná opatření. Ukažme si to třeba u vysílače Topolná (původně perfektně slyšitelného po celém našem území i při cestách našich občanů v zahraničí) se od 1.1.2002 snižuje výkon z původních 750 kilowattů na 650 kilowattů. V r. 2004 se výkon snižuje na 500 kW. V roce 2008 se z úsporných důvodů osazuje vysílač modulačním procesorem. Energii to sice šetří, ale vysílač od toho dne má velmi nepříjemné zbarvení zvuku. Výšky jsou přemodulované. Řeč je sice dobře srozumitelná, ale hudební pořady jsou prakticky neposlouchatelné. Dne 27.2.2014 se původní vysílač vypíná a nahrazuje jiným vysílačem o výkonu pouhých 50kW. Jeho signál je ale tak špatný, že je v Praze je slyšitelný pouze mimo zástavbu, zatím co uvnitř domů je pro většinu posluchačů prakticky nezachytitelný. Nejvýznamnější vysílač na našem území tím ztratil svůj strategický význam (a mnozí se už nemohou dočkat, až ho budou moci tiše zbourat a mnohatunové stožáry velmi výhodně odprodat do šrotu).

V roce 2004 se na celém území v rámci „úsporných opatření“ vypíná také rada středovlnných AM vysílačů šířící program ČRo 6 a původní program ČRo 6 se slučuje s programem ČRo 2. Vysílače vysílají jen přes den, v noci jsou vypnuté. Vysílače Jihlava a Strakonice se vypnuly už navždy a bez náhrady.

Naproti tomu jsou v Evropě státy, které dokáží ocenit vlastnosti AM vysílání a jeho schopnosti širokého pokrytí (i když to stojí peníze). Typickou ukázkou je Maďarsko a Polsko. Obě tyto země disponují mimořádně silnými AM vysílači, protože považují za důležité, aby dokázaly šířit svůj hlavní rozhlasový program i do zahraničí. Vysílání je určeno pro jejich občany, kteří dočasně nebo trvale v zahraničí pracují. Mít možnost k nim hovořit a udržovat s nimi kontakt v mateřské řeči berou jako projev zájmu a podpory. Ukázat, že jim jejich občané nejsou lhostejní.

No nic, v ČR je to tak, jak to je. Prostý řadový občan s tím asi nic nenadělá. Spíš mě překvapuje, že se naše politická reprezentace tak snadno vzdala možnosti mít (v krizových situacích) situaci pod kontrolou a udržet si možnost promlouvat ke svým občanům. Zřejmě jim na nás nezáleží (a pro Frantu z Horní Dolní z toho vyplývá jednoznačné poselství - zřiď se sám, jak nejlíp umíš). Nebo snad skutečně ještě věří, že se současným stavem infrastruktury (nekoordinovaně rozeseté mezi desítky vlastníků) jim někdo zajistí celostátní signálové pokrytí i za krizové situace, kdy každý bude zachraňovat nanejvýš sám sebe?

Nikdy jsem nesouhlasit s názory těch, kteří se těšili na různé katastrofy v touze po dobrodružství a ve svých myšlenkách je přivolávali. Nicméně dospěli jsme do doby, ze které občas zůstává rozum stát...

- Kupříkladu víc jak polovina počítačového software (co máte na svém PC doma či ve firmě) nedokáže samostatně fungovat, bez toho aniž by skrytě a prakticky nepřetržitě nekomunikoval po internetu se svou mateřskou firmou.
- Bez trvalého spojení přes internet a přes komunikační družice si neposlechnete ani rozhlas, ani se nepodíváte na televizi (protože se signál ze studia nedostane na vysílač).
- Mléko nadojené českou krávou se odveze do Německa a německý sýr z tohoto mléka zase do českého supermarketu.
- Když si nabouráte blatník na Fábii, ten nový vám vylisují už jen v Číně a než k vám dorazí, udělá si okružní plavbu kolem půlky zeměkoule.
Když cokoliv ve složitém řetězci selže, ekonomika se zadře. Mléko od krávy se vyleje do kanálu, sýry nepřivezou, blatník nebude.

- Ba dokonce ani v autobusu vám řidič už neprodá jízdenku, pokud autobus ztratí on-line připojení a vy půjdete domů po svých.
- Na oběd do restaurace vás nepustí (připadáte si jako podvodník), protože aplikace Tečka ve vašem mobilu hlásí, že nejste očkovaný, i když už v sobě máte dávno všechny potřebné vakcíny proti Covid-19. To jen na ústředí Chytré karantény se právě rozhodli provádět aktualizace a vám nezbývá než se místo vídeňského řízku s bramborovým salátem neplánovaně smířit se suchým rohlíkem…

Toho co dokáže fungovat samostatně, opravdu zbývá už jen jako šafránu a ti, kteří mají tu moc o tom rozhodovat, se klidně a bez uzardění i v takové situaci zbavují dalších a dalších, doposud spolehlivě a nezávisle fungujících technologií. Nevím, ale opravdu začínám mít silný pocit, že opravdu asi bude potřeba, aby nás něco zásadního a vážného z této nesmyslné trajektorie rázným úderem vrátilo zpět do reálného světa. Netuším, zda to bude blackout, ekonomická krize, přírodní katastrofa nebo další epidemie a s ní spojený lock-down. Ale něco to bude. A čím dříve, tím možná asi i lépe. Protože v tomto okamžiku je možná ještě šance, že to nějak zvládneme a naučíme se uvažovat od základu jinak. Některé nezávislé technologie ještě zbývají. Ještě mezi námi stále žijí pamětníci, lidé se zkušenostmi a lidé obdaření čistým selským rozumem. Prostě lidé, kteří umí dělat věci a postupy přímočaré, jednoduše a hlavně funkčně. Čím později nás osud skřípne (a že jednou určitě skřípne - to si buďte jistí, jako že ráno vyjde slunce na oblohu) a čím méně bude těchto lidí i přímočarých technologických možností, tím horší to pro nás všechny bude a tím více to bude bolet.

A jak to vidíte vy?

[exekutor]

Dobrý den Josefe,

je to od Vás opět velmi zajímavý rozbor na dané téma. Jakkoliv nejsem technicky založený typ, tak i já jsem bez problémů pochopil hlavní myšlenku Vašeho příspěvku. Dovolím si odhadovat, že rozhodnutí vypnout AM vysílání bylo učiněno tak, jako se dnes rozhodnutí dělají, tj. náklady vs. okamžitý přínos, bez jakéhokoliv přesahu/vize. Ani tomu se nelze divit, když se dnešní výkonnost (lidí i celých podniků) počítá pouze z tabulkových parametrů. Především jsem Vám však chtěl velmi poděkovat za Vaše příspěvky ať tady nebo na rozpadu, osobně mi velice pomohly zorientovat se v problematice připravenosti na kolaps různého stupně a příčiny a pochopitelně s vlastní přípravou na "překvapivé" situace. Pokud bych se Vám mohl kdykoliv revanšovat s řešením nějakého právního problému, rád a samozřejmě bezplatně tak učiním. Přeji Vám i všem nezdolným hezký den

[Wolf]

Děkuji Josefovi za jako vždy perfektní článek.

Rád bych doplnil malou opravu: AM vysílání se v ČR nevypíná zcela. Po smutném a ze strategického hlediska nepochopitelném vypnutí a rozebrání vysílačů Českého Rozhlasu zůstanou v provozu ještě vysílače soukromých stanic:

Český Impuls: VS Praha-Líbeznice, AM - 981kHz , výkon: 10kW
Dechovka: VS Hradec Králové - Stěžery, AM - 792kHz / 10kW
Country Rádio: RVS Praha - Zbraslav, AM - 1062kHz , výkon: 20kW

Minimáně jeden z nich je provozován nadšencem do AM vysílání, který k němu má úplně jiný vztah, než manažeři z "Českých" Radiokomunikací a.s. a proto hned tak asi nezanikne.

Samozřejmě, jejich vysílací výkony nejsou nijak závratné, ale ani ne nepoužitelné. Například Dechovka vysílá od Hradce Králové a celkem spolehlivě ji chytám v Brně. V noci jejich pokrytí samozřejmě dosáhne dál než ve dne, jak je u středních a dlouhých vln obvyklé.

[Josef]

Máš naprostou pravdu. Vypínat se budou vysílače Českého rozhlasu (tj. vysílání, které si platíme koncesionářským poplatkem). Problém ovšem je, že vysílače které zůstanou, jsou poměrně slabé vysílače, takže poslechové reporty těchto vysílačů z území Moravy moc dobré nejsou. Na dálkově ovládaném SDR přijímači instalovaném mimo průmyslové rušení v Pohořanech u Olomouce (který má 40m dlouhou anténu) to vypadá takto (kliknutím zvětšit):

Český Impuls (981kHz) - slyšitelnost jen večer se silnými úniky
Dechovka (792kHz) - slyšitelnost jen večer se silnými úniky
Country Rádio (1062kHz) - aktuálně silně zarušeno rumunskou rozhlasovou stanicí vysílající na sousedním kmitočtu 1053 kHz a stanici na 1062 kHz pak lze poslouchat pouze při zapnutí úzkého MF filtru, který ale má tu nectnost, že modulace má "telefonní zvuk" (filtr propustí jen řeč, ale znehodnotí jakýkoli hudební pořad).

Pro radioamatéry a lovce DX jde samozřejmě o zajímavé stanice, na kterých si mohou vyzkoušet přijímače i kvalitu svých anténních systémů. Nicméně co zvládnou radioamatéři, to je pro běžného středovlnného posluchače z východní části ČR mimo jeho technické možnosti. Takže bohužel nějaké celoplošné použití v krizové situaci nepřichází v úvahu. Ale pro posluchače v Čechách mají tyto vysílače nepochybně svůj význam. Jejich provozovatelům držím palce, aby to dál udrželi v chodu.

Pro srovnání vysílač Dobrochov (954 kHz) na kopci Předina kousek od Prostějova je ve večerních hodinách aktuálně krásně slyšitelný i třeba po 700 km v Belgii (jak si můžete sami do 31.12.2021 vyzkoušet na SDR přijímači v obci Heppen.) Samozřejmě připouštím, že Dobrochov má vyšší výkon (200kW), než třeba Country Rádio. Chci tím jen ukázat fakt, jaké mají naše AM vysílače plošné pokrytí, když se chce a je pro to politická vůle. Pokud budeme hovořit o veřejnoprávním rozhlase, "chtít" by se mělo. Podle mého by měl zůstat na středních vlnách alespoň jeden ČRo vysílač. Vzhledem k nákladům na elektrickou energii vysílající třeba jen od 18:00 do 22:00 hod., kdy je dobrý dosah. Ideálně na kmitočtu 1584 kHz, který se večer dobře šíří a na vysílání stačí anténa kratší (tedy i levnější na údržbu). Stále jsem přesvědčený o tom, že bychom měli být v Evropě slyšet a ne se všech důležitých* kmitočtů bez náhrady vzdát.

------------------------------

*) Znovu v kostce připomenu, co už jsem na jiném místě tohoto fóra napsal: Podle mezinárodního rozpisu kmitočtů ze Ženevy máme, na tak malý stát jakým ČR je, přidělen hodně velký počet frekvencí pro rozhlasové vysílání. Ale u většiny z nich je v tomto rozpisu stanovena podmínka, že vysílání nesmí být šířeno za hranice našeho státu, aby nerušilo jiné vysílače na témže kmitočtu. Kmitočtů na kterých můžeme české vysílání do zahraničí šířit je jen pár. Konkrétně jde o kmitočty 270kHz, 639kHz, 954kHz, 1233kHz, 1332kHz, 1584kHz. Je to navíc vázáno podmínkou, že pokud nebude kmitočet náš stát aktivně využívat, bude mu odebrán. Pokud se tedy kmitočtů dobrovolně a krátkozrace vzdáme, je velmi pravděpodobné, že je bude využívat někdo jiný. V krajním případě se tak můžeme dočkat i situace, že na nich v budoucnu uslyšíme propagandu či pořady skupin lidí s názory natolik odlišnými od našich středoevropských zvyklostí a hodnot, které byste si nepřáli slyšet ani v tom nejhorším snu. Nebylo by to v historii poprvé.