Již více jak 30 let je nejvyšší stavbou v Praze televizní věž v Mahlerových. Jaké bylo televizní vysílání před ní, jak se postupně změnilo černobílé televizní vysílání na dnešní HDTV, jaká je dnes vysílací technologie se podíváme v první části našeho seriálu o televizních (a rozhlasových) vysílačích v Čechách a na Moravě provozovaných Českými radiokomunikacemi.

Od jednoho vysílače k celoplošnému pokrytí

Jak jsme se zmínili v našem článku před dvěma týdny, v květnu tomu bude 70 let od zahájení televizního vysílání v naší zemi. Jako první televizní věž tehdy posloužila petřínská rozhledna v Praze, ze které již bylo vysíláno pokusně v roce 1948. K zahájení pravidelného TV vysílání musela být původní rozhledna zvýšena o 12 m – o televizní anténu – a v původním prostoru rozhledny byl umístěn vlastní vysílač. Tehdy byl také zrušen výtah a jeho středový prostor vyplnily anténní napaječe. Vysílaní začalo a pokračovalo v pásmu VHF na 1. TV kanále OIRT (49,75 MHz), který vzhledem k délce své vlny a ohybu měl možnost pokrýt co největší území. Vysílač na Petříně doplnil pokrytí středních Čech v roce 1961 195 m vysoká věž Cukráku na stejném kanále výkonem 30 kW. Po jeho spuštění však pokrytí v pražské kotlině se nezlepšilo a původní petřínský vysílač sloužil ještě další léta. V roce 1964 byla v tehdejším Československu následující síť základních televizních vysílačů ve VHF pásmu:

Jak se vyvíjely vysílače

Je dobré si tady připomenout, že pod pojmem vysílač se v technickém slova smyslu nejedná od výškovou stavbu v podobě vysílacích stožárů a věží, jak je známe z naší krajiny, ale o technické zařízení skládající se ze vstupních obvodů pro zpracování signálu, mezifrekvenční modulace, korektorů zkreslení a budiče, který uskutečňuje potřebnou modulaci a odevzdává na vstup výkonových zesilovačů kompletní signál pro sdružovače a napáječe anténních systémů. Nezbytnými součástmi jsou systémy napájení a chlazení.

První vysílače byly u nás vyráběny firmou Tesla v I. TV pásmu. Původní petřínský vysílač pracoval na kmitočtu 49,75 MHz s výkonem 5 KW. V koncovém stupni byl osazen dvěma elektronkami ze závodu Tesla- Vršovice původně určenými pro krátkovlnné vysílače. Pro sdružování kanálů obrazu a zvuku byla použita tehdy často používaná metoda, kdy dva vzájemně kolmo orientované anténní zářiče byly napájeny z ramen můstku, jehož úhlopříčka byla buzena symetrizovaným signálem kanálu obrazu a současně nesymetrickým signálem kanálu zvuku. Fázové poměry byly nastaveny tak, že k plnohodnotnému sdružení obou signálů došlo až po vyzáření do prostoru tzv. turniketovými anténami.

V roce 1961 byl spuštěn náš nejvýkonnější vysílač pro I. TV pásmo, vyvinutý speciálně pro Cukrák. Ačkoliv zmíněný vysílač zdaleka nebyl konstruován pro barevnou televizi, protože to v době jeho vzniku nebylo aktuální, později po nevelkých úpravách byl schopen vysílat docela kvalitní barevný signál. Stojí za zmínku, že jeden kus tohoto vysílače pracoval na Cukráku po rekordní dobu v letech 1961-1996, tedy 35 let. Od roku 1959 byla síť televizních vysílačů doplňována vysílači III. TV pásma, počínaje vysílačem na Kojále, který byl vybaven korektorem skupinového zpoždění.

Po roce 1970 se začalo se zaváděním druhého televizního programu ve IV. a V. TV pásmu UHF v rozsahu frekvencí 470 MHz až 630 MHz resp. 790 MHz. To byla doba výkonových klystronových elektronek. První z těchto vysílačů, vyvinutých v TESLE, byl celoelektronkový a začal vysílat výkonem 15 kW na Petříně a byl již uzpůsoben pro vysílání barevné televize. Pozdější vysílače byly plně transistorové s výjimkou posledního stupně, který o výkonu 40 kW byl tvořen třemi klystrony (dva v obrazovém kanále a jeden v kanále zvuku) a byl instalován na Cukráku. Již tehdy byly vysílače vyvíjeny pro bezobslužný provoz s možností automatického přepínání na rezervu a s dálkovým ovládáním.

Ilustrační foto (zdroj: CRA)

Digitalizace vysílání

Přechod z analogového na digitální vysílání byl započat Dohodou ve Wiesbadenu 1995 o plánování digitálního rozhlasu DAB a následnou v anglickém Chesteru 1997 o specifikaci DVB-T.

První experimentální digitální rozhlasové vysílání bylo v systému DAB (Digital Audio Broadcasting) zahájeno již v březnu 1999 v jednofrekvenční síti SFN z vysílačů Praha-město a Cukrák. Experimentální vysílání DVB-T začalo až rok poté –  12. května 2000. Vysílalo se na 25. kanálu v síti SFN tvořené zapůjčenými vysílači Tesla umístěnými na stanovištích Praha-město (ERP 5 kW) a Praha-Cukrák (ERP 2,5 kW). Pravidelné vysílání zahájily České radiokomunikace až 21. října 2005 v síti A se čtyřmi programy České televize a jedním programem Novy, v podstatě pouze zvýšením výkonu uvedených pražských vysílačů.

Viditelnou změnou a za zájmu Pražanů prošla věž žižkovského vysílače v roce 2008. V říjnu byl totiž téměř dvacet let starý anténní vysílací systém v laminátovém nástavci vyměněn pomocí vrtulníku za nový, aby vyhovoval podmínkám digitálního vysílání. Analogové signály tak mohly být v dosahu žižkovské věže vypnuty v dubnu 2009.

Nedávný přechod z DVB-T na digitální standard DVB-T2/HEVC umožňuje vysílání Full HDTV (1920/1080p) s 1920 aktivními prvky na řádku a s aktivními 1080 řádky s postupným (neprokládaným) řádkováním, což plně využívá Česká televize v síti 21. I když celoplošně je dnes používán digitální systém DVB-T2, část českých vysílačů vysílá stále v DVB-T v rámci regionálních sítí. Současně však do jedné z finálních sítí druhé generace  zařadily CRA po limitovanou dobu převzatý program NASA TV v ultra vysokém rozlišení UHD (3840 x 2160).

Vysílací věž v Mahlerových sadech

Petřínská rozhledna jako vysílač sloužila do sedmdesátých let, kdy její vysílač již nevyhovoval požadavkům na plánované zavedení barevného vysílání. Projekt nové telekomunikační věže a celého multifunkčního střediska vznikl v roce 1984 podle architektů Aulického a Kozáka a porevolučního ředitele Správy radiokomunikací Alexe Béma. Základem stavby je čtyři metry silná železobetonová deska o průměru 30 m uložená 15 m pod okolním terénem. Z ní se zvedá trojice tubusů s provozním výtahem, požárním schodištěm o 736 schodech a v nejsilnějším (o průměru 6,5 m) s dvojicí výtahů, které se svou rychlostí 4 m/s řadí k nejrychlejším ve střední Evropě. Ve výšce 66 m je kavárna a restaurace Oblaca pro veřejnost. V další části tohoto „patra“ je možno se ubytovat v jednopokojovém hotelu a z lůžka pozorovat Prahu. O 27 m výš jsou vyhlídkové kabiny, nejvýše se pak nacházejí technologické místnosti a platformy pro parabolické antény pojítek. Celkovou výšku vysílací věže uzavírá šedesátimetrový laminátový nástavec pro televizní a rozhlasové vysílací panelové antény. Stavba žižkovské věže probíhala v letech 1985–1992. Po sametové revoluci se stala předmětem diskusí a různých názorů o vhodnosti takového moderního díla v žižkovské zástavbě. Nejenom památkáři vyslovovali negativní názory, ale po zahájení provozu vznikaly i petice proti radiovému šumu v okolní bytové zástavbě. Při tom signál v nejbližším okolí z takto vysoké věže obyvatelé v nejbližších domech nezachytili nebo jen se sníženou kvalitou, a proto na žádném z nich nevidíme střešní antény pro STA. Pro okolní obyvatele byl vybudován a zprovozněn kabelový televizní rozvod.

Dnes vysílač Praha – město zabezpečuje obyvatele Prahy a širokého okolí televizními programy 3 digitálních sítí v DVBT-2, regionální sítě 12 v DVB-T, dvěma sítěmi DAB ve VHF pásmu III. (původně III. TV pásmo) a 6 analogovými FM programy v pásmu velmi krátkých vln (VHF II). Parametry vysílacích zařízení v provozu jsou v následující tabulce.

Provozované vysílače na stanovišti Praha Město (zdroj: CRA)

Pod věží a na věži

Jak jsme uvedli v minulém článku, naši prohlídku jsme s naším průvodcem Michalem Burešem začali v dohledovém centru. Při odchodu z řídícího pracoviště byl původní prostor vyhrazen objemným stojanům televizních analogových vysílačů Tesla a v počátcích prvních experimentů zde byl umístěn i vysílač pro DVB-T. Dnes jsou tam umístěny na objem mnohem úspornější rozhlasové vysílače VKV FM, byla zde vybudována testovací místnost, místnost pro digitální technologie a hlavně byl prostor využit pro rozšíření dohledového centra.

 

VKV sdružovače a vysílače

Řada VKV FM vysílačů pracujících v režimu 6+1

Zálohování je zabezpečeno automatickým přepojením na úrovni výstupu z vysílačů tak, že při výpadku jednoho vysílače převezme jeho funkci připravená rezerva.

Pojďte se s námi v galerii podívat až pod vrchol

Nyní se podíváme na nejvyšší přístupné místo do dodatečně vybudované technologické kabiny, která byla vložena mezi tubusy v roce 2001 ve výšce 111 -118 m a dnes je tam umístěna vysílací technologie včetně sdružovačů a napáječů antén. Budiče každého vysílače jsou zdvojeny a čtyři výkonové zesilovače, jejichž dílčí výkony se sčítají, jsou dimenzovány tak, aby v případě závady jednoho z nich bylo možno částečně zvýšit výkon zbývajících tak, aby intenzita signálu na okrajích pokryté oblasti neklesla pod mezní úroveň. Pro SFN sítě je nutno zajistit přesnou časovou synchronizaci, k čemuž se využívají systémy GNSS.

I když výkyv věže na vrcholu může dosáhnout teoreticky přes 1 metr, v praxi tomu nedochází, protože ve věži je instalován hydraulický pohlcovač kmitů v podobě zavěšeného kyvadla se závažím o hmotnosti 1 tuny. Za našeho pobytu na horních plošinách nebylo sice krásné slunečné a bezvětrné počasí, ale i utlumené výkyvy jsme nepocítili. Veškerá technologie je jištěna proti výpadkům elektrické energie jak podloženými akumulátory, dieselovými agregáty o výkonech v megawattech a dvouokruhovým přívodem elektrické energie.

Pokud se čtenář chce dozvědět více, poslouží mu tyto publikace, ze kterých jsme také čerpali:

60 let televize – z historie výroby tuzemských TV vysílačů: Ing. Miloš Husník, Sborník konference Radiokomunikace 2013

Vysílací věže: Marek Podhorský, freytag & berndt, Praha 2012                   

Fotografie v tomto článku: Jan Potůček a Václav Udatný

 

Štítky