Jak šel čas od dlouhých vln až po VKV Kdo rozhodoval o tom, jak si naladíme rádio

Podíváme se dnes na vývoj v různých kmitočtových pásmech vysílacích služeb, jejich mezinárodní technickou koordinaci a na ostatní vlivy, které působily v rádiovém spektru. Trochu s nadhledem z éteru navazujeme na náš seriál o AM vysílání z přelomu let 2021 a 2022, kdy se zdálo, že středovlnný rozhlas zcela zmizí z našich dnů a s ním i vysílací stožáry a historické vysílačce. Dnes tomu tak ale není a české stanice, byť jen na několika frekvencích, stále ve středovlnném spektru vysílají. Ale do kdy, to už není v rukách techniků.

Rozhlasové vysílání u nás začalo, jak známo, před 100 lety, jako druhé pravidelné v Evropě po britské BBC, která začala vysílat pravidelně o půl roku dříve 14. listopadu 1922 na základě licence vlády prostřednictvím britského ministerstva pošt (General Post Office). Nový způsob sdělování zpráv byl podle zákona v Británii vykládán jako rozšíření poštovních a telegrafních služeb. Proto také první pokusy s bezdrátovým přenosem řeči se uskutečnily z radiotelegrafických stanic, u nás poprvé v roce 1919 z Petřína a po několika letech v květnu 1923 na konci letiště ve Kbelích. Tam byla využita tehdejší radiotelegrafická stanice, která sloužila k zajištění leteckého provozu a vysílání meteorologických zpráv.

Co s vlnovou délkou pro vysílání

Rádiové vlny, jako část elektromagnetického spektra, se tak staly od počátku 20. století po Marconiho prvním radiovém spojení bezdrátovým telegrafem základem rozhlasového (broadcasting) a později i televizního vysílání. Rozvoj bezdrátové telegrafie umožnil spojení zaoceánských lodí v mezinárodních vodách pomocí velmi dlouhých vln a pravidla na nich organizovala jediná mezinárodní instituce té doby – Mezinárodní Telegrafní Unie (UIT – zkratka z francouzštiny, dnes známá jako ITU Mezinárodní telekomunikační Unie). I když se sice začala zabývat rádiovými vlnami, s konzervativním přístupem však nestíhala zachytit nástup nové technologie, zejména možnosti využití vyšších kmitočtů (kratších vln), které si jako nové oblíbila právě radiofonie (jak se tehdy ve francouzštině říkalo).

Technické možnosti a rozvoj radiokomunikačních technologií v průběhu posledního století vždy byly hnacím motorem pro využívání stále vyšších frekvencí, které tak rozšiřovaly rádiové spektrum. Připomeňme si dnešní stav rozdělení rádiového spektra v následující tabulce, kde vidíme, že oblast vysílání zahrnuje kmitočty od 30 kHz do 30 GHz. Při tom ve většině z nich stále existuje prostor pro radioamatérské vysílání, které obvykle bylo tím prvním pokusným vysíláním v každém novém pásmu.

Obecné rozdělení kmitočtových pásem rádiového spektra

Kmitočtový chaos v éteru

Ale vraťme se do počátků rozhlasu. Tehdy rozdělení a příděly kmitočtů neexistovaly. Radiotelegrafie historicky pracovala s dlouhými vlnami. Její využití bylo zejména pro námořní spojení obchodních lodí. Rozhlasové stanice se přelaďovaly, jak libo, třeba několikrát za den mezi 300 m až 3 000 m, jak bylo zvykem v radiotelegrafním provozu. Na velmi dlouhé vlně 4000 m vysílala např. stanice Koenigwusterhausen (Německo)  nebo Eiffelova věž v Paříži na 2600 m. Kbelský vysílač začínal také na dlouhé vlně 1150 m, která navíc nebyla příliš stabilní a byla ovlivňována počasím. Jak narůstal počet vysílacích stanic v Evropě docházelo zvláště ve večerních hodinách k jejich vzájemnému rušení. Do roku 1926 vzniklo v Evropě 170 vysílacích stanic a jejich vlnové délky se používaly chaoticky. Ovšem vládní Mezinárodní telegrafní unie, která zde existovala již od roku 1865, na nové výzvy nereagovala.

Není divu, ještě v roce 1925 nazývá UIT radioelektrické vysílání (radiofonie/broadcasting) v dokumentu UIT (Mezinárodní telegrafní Unie) z pařížského zasedání  „vysílanými telegramy“ a ani nevyslyšela výzvu k jejich technické regulaci. Doslovně se v dokumentu uvádí (str.423): „Vysílané telegramy jsou druhem hromadných nebo vícenásobných telegramů, které mohou být zaslány v jediném přenosu do všech zemí nacházejících se v akčním rádiusu vysílací stanice. Vysílací služba jak radiotelegrafická, tak radiotelefonní, bude bezpochyby stále důležitější pro přenos nejen burzovních a tiskových zpráv, ale i obchodní korespondence. Dá se dokonce očekávat, že vysílací služba časem pohltí značnou část současného telegrafního provozu. Státní administrativy mají proto veškerý zájem na tom, aby tento nový způsob korespondence podřídily své kontrole tím, že uzákoní příslušné předpisy“. Určitě by bylo dnes zábavné poslouchat vysílaný hromadný telegram Žlutého psa!!

Koordinaci kmitočtů převzali vysílatelé

V počátečních dobách jak Kbelský vysílač, tak i později vysílače v Brně a ve Strašnicích přecházely na různé vlnové délky, od dlouhých vln na střední vlny, až se strašnický vysílač usadil na 860 kHz v roce 1926.  Nejrozvinutější vysílání bylo logicky ve Velké Británii, neboť v Evropě začalo jako první. Experimentovalo s jedním výkonným vysílačem (25 kW) na dlouhé vlně a desítkou menších na středních vlnách od 0,2 kW až po 1,5 kW, následováno Německem a Nizozemím.

Vzhledem k tomu, že UIT se neměla k tomu řešit nově požadovanou kmitočtovou regulaci, tak se iniciativy chopily vysílací společnosti a založily v Londýně 1925 nevládní UIR (Union International de Radiophonie) – Mezinárodní Rozhlasovou Unii se sídlem v Ženevě, která následně zpracovala první kmitočtové plány s cílem omezit rušení mezi stanicemi na základě znalostí technických parametrů přenosu amplitudově modulovaného signálu volným prostorem.

Od roku 1926 se začal uplatňovat tzv. Ženevský plán s odstupem 10 m vlnových délek mezi sousedními vlnami. Tato dohoda o přidělení vlnových délek, realizovaná v listopadu 1926, byla založena na vzorci zahrnujícím velikost oblasti, počet obyvatelstva a rozsah telefonního a telegrafního provozu. V roce 1927 se uskutečnila první  Mezinárodní Radiotelegrafní konference, na které zúčsstněné státy odsouhlasily Washingtonskou Úmluvu, zavádějící ve spektru dělení na služby pevné, mobilní a vysílací. Pro vysílání (Broadcasting) v Evropě určila pásma 230–545 metrů/1 300 – 550 kHz (SV) a 1340–1550 metrů/224-194 kHz (DV). V kmitočtovém rozsahu 6000-21500 kHz vytvořila 40 sub pásem zahrnujících 5 úseků (např. 50-48,8 m) pro krátkovlnné vysílání (KV). Současně se vytvořil Mezinárodní poradní rádiový výbor CCIR pro studování technických otázek.

Liblická drátová T anténa nesená dvěma ocelovými věžemi o výšce 150 m a rozpětí 250 m z roku 1931 (zdroj obrázku: Galerie z historie ČRo)

Se snížením počtu vlnových délek, které měly vysílací společnosti po Úmluvě Washington z roku 1927 provést, musel být Ženevský plán z roku 1925 aktualizován, aby se zvládly méně dostupné vlnové délky, a přesto se vešly do více zemí, které chtěly vysílat v Evropě. Aby se dosáhlo dohody, museli se zavedení provozovatelé vysílání (jako BBC) vzdát některých používaných kmitočtů a přijmout jiné. Výsledkem byl Bruselský plán a vstoupil v platnost v lednu 1929 s odstupem mezi stanicemi 9 kHz.

Ženevský a následně bruselský plán byly výsledkem činnosti nově ustanoveného Technického výboru Mezinárodní rozhlasové unie UIR. Unie reprezentovala asi 80 % evropských stanic, když byl Ženevský plán z roku 1926 a později z něho odvozený Bruselský plán v roce 1928 schválen. To umožnilo jeho přijetí ve více zemích a na více vysílacích stanicích zavést pravidla. Ze strany státu však neexistovala žádná zákonná povinnost jej dodržovat. Unii UIR totiž tvořili pouze vysílatelé (včetně naší společnosti Radiojournal, byť již se státní účastí) se zájmem o vzájemnou spolupráci a řešení technických otázek. A do toho významně vstoupilo tehdejší Československo, které tak rozhodování o spektru povýšilo z technického řešení na závaznou politickou rovinu.

Není příliš známo, že to byla právě československá vláda, která navrhla svolání mezinárodní konference pod hlavičkou UIT/ITU k nápravě. To bylo přijato, a tak se do Prahy sjeli vládní zástupci poštovních a telegrafních ministerstev z 27 evropských zemí a 13. dubna 1929 podepsali finální protokol, který později vstoupil v platnost jako „Pražský plán“ (European Radio-electric Conference of Prague 1929). Protokol odsouhlasil rozdělení vlnových délek pro většinu evropských administrací a bylo v něm požadováno, aby byl pro ně závazný od července 1929. Potvrdil snížení požadovaného odstupu na 9 kHz pro SV. Výkon jednotlivých stanic byl ponechán na jejich uvážení s tím, aby nedocházelo k rušení okolních stanic a maximum bylo stanoveno na 60 kW. Odstup 10 kHz zůstal od kmitočtu 1400 kHz (teprve později bylo pásmo středních vln s odstupem sousedních kmitočtů 9 kHz v Evropě posunuto na rozsah 520–1605 kHz). Plán počítal s až 200 stanicemi o celkovém výkonu kolem 600 kW pro Evropu a ČSR získala pro rozhlasové vysílání kmitočty exklusivně 617, 878, a sdílené 1022, 1076, 1139, 1202 kHz. Bylo rovněž zřízeno monitorovací a kontrolní středisko UIR v Bruselu.

Rádiové spektrum přechází do režie politiků

Třicátá léta dvacátého století jsou považována za zlatý věk rozhlasového vysílání. To dokumentuje přehled z roku 1932 vypracovaný Mezinárodní Radiofonickou Unií (UIR) v Ženevě pro Ligu Národů (předválečné OSN).

Tabulky počtu pravidelných rozhlasových stanic, jejich výkonů a koncesionářů ve světě podle zprávy UIR pro Ligu Národů v Paříži (zdroj: archiv UNESCO)

K dalším změnám došlo podle Plánu z Lucernu, který vstoupil v účinnost 15. ledna 1934 a i když zvýšil celkový počet evropských vysílacích stanic na 234 a jejich výkon na 4000 kW, bylo 8 zemí z 35, které tento plán nepodepsalo, protože u nich došlo ke snížení počtu exklusivních národních kmitočtů. Nepodepsali ani lucemburští delegáti, kteří se předtím neúčastnili pražské konference, závěry pro ně byly překvapením a protokol odmítli. Když potom Lucernský plán vstoupil v platnost, soukromý koncern nařídil, aby stanice, předchůdce RTL, zahájila vysílání na 1304 metrech neboli 230 MHz (kmitočet oficiálně přidělen Varšavě) komerčních programů v anglickém jazyce do Británie. To vzbudilo odpor u britského Ministerstva Pošt a BBC, které to považovalo za první pirátství v historii rozhlasového vysílání. Současně tímto plánem byla také stanovena přesnost stability kmitočtů, nejprve na +/-50 Hz a později na +/- 10 Hz.

Tabulka přidělených kmitočtů a výkonů AM rozhlasových stanic podle plánů ITU s datem jejich schválení pro Československo (zdroj: ITU history)

Výkonnější vysílače ve zkoordinovaném spektru – lepší příjem

Třicátá léta minulého století, jak jsme se již zmínili, představovala boom ve výstavbě vysílacích stanic v souladu s odsouhlasenými a vesměs dodržovanými parametry. Díky práci technické komise Mezinárodní Rozhlasové Unie se poměry v kmitočtovém spektru v této době ke spokojenosti posluchačů narovnaly. Stabilizovala se také výroba vysílacích elektronek, při níž musely být vyřešeny kvalitní sváry skla s kovem a s izolací chladících systémů od napájecího napětí u stále se zvyšujících výkonů. Výrobu ovládly prakticky až do konce druhé světové války britské a německé firmy, které dodávaly vnitřní vysílací zařízení a velmi často i anténní systémy. Podívejte se na přehled výrobců vysílačů u nás, kdy se mezi ně zařadila i společnost Radioslavia, první vlastník vysílatele Radiojournal.

Tabulka předválečných a protektorátních vysílačů včetně prvotně použitých zkoordinovaných kmitočtů (s výjimkou let 1938 – 1944) a výrobců vysílacího zařízení (podle Sborníku Radiokomunikace 2013)

Stabilní spektrum poskytuje prostor pro propagandu

S tímto technickým rozvojem, a hlavně s rozšířením vysílání mezi obyvatelstvo (koncem roku 1937 byl v ČSR 1 milion koncesionářů) dochází k přesunu od kulturně vzdělávacího obsahu vysílání k názorovému ovlivňování posluchačů. To se začalo silně projevovat u nás po vzestupu německého nacionalismu v Sudetech, neboť stanice Praha I, Praha II, Brno a Moravská Ostrava v mnohonárodnostním státě až na drobné výjimky pro německé obyvatelstvo nevysílaly a otevřely prostor vysílání z Říše. Základní myšlenka, jak čelit nepřátelské propagandě, se tak datuje až od poloviny 30. let, kdy vzniklo memorandum Ministerstva zahraničí o využití rozhlasu zřízením krátkovlnné stanice, která „poskytne možnost propagandy, kterou by pochopily státy jako Německo, Maďarsko, Italie a SSSR“. Kromě toho se začal v roce 1937 stavět výkonný vysílač Mělník u obce Chloumek, který byl zprovozněn na 1. máje 1938 a začal šířit vysílání Radiojournalu v němčině. To však nemělo z dobře známých dějinných událostí dlouhého trvání.

Liblice 1937, antifadingová anténa typu Blaw-Knox o výšce 247 m a možností zvýšení o dalších 30 m. První a nejvyšší anténa tohoto typu, která byla v roce 1974 demontována (zdroj: P.Gregora, Devadesát let rozhlasu)

Poté, co Úmluva Washington otevřela pro rozhlasové vysílání krátkovlnná pásma a zdokonalily se technologie pro jejich využití zejména na velké vzdálenosti (odrazem od ionosféry), se k propagaci začaly využívat krátkovlnné vysílače, o jejichž frekvence se tehdy tak úpěnlivě na mezinárodní scéně nebojovalo. Montáž krátkovlnných vysílačů a antén byla u nás zahájena v roce 1935 v radiotelegrafické stanici v Poděbradech, která patřila od roku 1923 ministerstvu pošt a telegrafů. V roce 1936 byla dokončena instalace dvou vysílačů Marconi  SWB9/30 o výkonu 34 kW, pracujících na vlnových délkách 14 až 50 m, a právě ty se začaly využívat pro rozhlasové vysílání do zahraničí. Německé firmy, jako Telefunken, začaly zásobit trhy kvalitními přijímači se všemi třemi rozsahy: DV, SV a průběžně laditelnými KV.

Pro úplnost je nutno zmínit Plan Montreux z roku 1939, který měl vstoupit v platnost v roce 1940, ale z důvodu II. světové války nikdy nebyl naplněn. Naopak vysílání na sdílených kmitočtech bylo např. ve Velké Británii pozastaveno, aby neumožňovalo orientaci německých letadel. Němci na druhé straně, aby omezili ideologický dopad na vlastní obyvatelstvo,  zaváděli levné „lidové přijímače – Volksempfaenger“ s možností volby jen 2 vlastních propagandistických stanic s pevně nastavenými kmitočty a u nás v tehdejším Protektorátu Čechy a Morava museli majitelé přijímačů s krátkovlnným rozsahem toto ladění protokolárně odstranit nebo alespoň trvale umístit na každém rozhlasovém přijímači lístek, že poslouchání zahraničního rozhlasu je zakázáno a trestá se káznicí nebo smrtí. V Protektorátu byl rozhlas v plné moci Němců, některé vysílače přejímaly říšské vysílání jako Reichsender Boehmen (Mělník) nebo Donau (Dobrochov) na někdy původních a někdy zas na německých kmitočtech.

Nový kmitočtový chaos po válce – regulace se ujímá nejednotná ITU

Po skončení druhé světové války byla UIR v očích mnoha bývalých členských států zdiskreditována jako přátelská k Německu. V březnu 1946 Sovětský svaz požadoval rozpuštění UIR a založení nové mezinárodní vysílací organizace, kde by byly zastoupeny všechny satelitní státy SSSR s hlasovacím právem. 26 členů UIR založilo 28. června 1946 alternativní Mezinárodní Rozhlasovou Organizaci běžně známou jako OIR. Základy nového kmitočtového uspořádání byly položeny na ITU konferenci v Atlantic City v roce 1947, na kterou ani UIR ani OIR nebyly vpuštěny a přímý vliv vysílacích stanic na kmitočtové uspořádání tím skončil a vedl k vytvoření bipolárního světa i v rozhlasovém vysílání. To bylo potvrzeno v roce 1950 vytvořením Evropské vysílací unie (EBU) a přesunem činností OIR do Prahy. Ta se též ujala vybudování kontrolního a měřícího střediska AM vysílačů pro své členské země ve Vestci u Prahy.

Tabulka přidělených kmitočtů a výkonů AM rozhlasových stanic podle Kodaňského plánu ITU pro Československo (zdroj: ITU history)

Následně po „Atlantic City Convention“ došlo k přepracování přidělených kmitočtů podle Kodaňského plánu, který byl podepsán 15. září 1948 a platil od 15. března 1950 až do roku 1978, v zásadě však platí dodnes. Získané kmitočty jsou uvedeny v tabulce výše, včetně dlouhovlnného kmitočtu 272 kHz, který Československo získalo jako náhradu válečných škod. Původní výkon 200 kW byl v dalších letech navýšen až na 1,5 MW. O tomto vysílači, který ukončil činnost na dlouhých vlnách v roce 2021 a následující rok jeho stožáry byly strženy, jsme psali v článku

Dlouhé vlny Českého rozhlasu končí. Navštívili jsme vysílač Topolná, který se na Silvestra definitivně odmlčí

Kmitočty v zajetí ideologie v polarizovaném světě a vysílání na KV

I když technické aspekty a vývoj technologií po válce byly stále určující, k dohodě v tehdy již politicky motivovanými zájmy nepřátelských bloků nemohlo dojít. To naznačila již v květnu 1950 mezinárodní konference ve Florencii (High Frequency Broadcasting Conference ) o koordinaci krátkovlnných kmitočtů. Pod záminkou reprezentace Číny země východního bloku tuto konferenci opustily a k jejím závěrům se tehdejší Ministerstvo spojů vyjádřilo, že „ještě jednou prohlašuje, že neuzná legálnost a platnost jakéhokoli rozhodnutí přijatého konferencí z důvodu absence představitelů Čínské lidové republiky.“ V podobném duchu reagovaly i ostatní východní země.

Ke Kodaňskému plánu se též vyjadřovaly mocnosti na německém okupovaném území. Např. USA prohlásily, že nebudou implementovat žádný kmitočtový plán s jednou frekvencí v každé zóně a jedním kmitočtem pro americké okupační jednotky. Výhrady měla i Francie, i když byla názoru, že předložený plán dává dostatečné, byť technicky složité, možnosti na zajištění pokrytí jím spravovaného území v Německu. Podobně se vyjádřila i Velká Británie jménem vlády jejího královského veličenstva, že použije veškeré takové úpravy, jaké budou nezbytné pro vysílače v britské zóně. Sovětská delegace prohlásila, že naplní Kodaňský kmitočtový plán za podmínky, že jej budou akceptovat i ostatní okupační mocnosti, což vzhledem k jejich předchozím negativním vyjádřením znamenalo, že jej SSSR dodržovat nebude. Výsledkem bylo vysílání na mezinárodně nezkoordinovaných frekvencích, zvyšování výkonů nad povolené meze, a v konečném důsledku i budování rušiček pro tzv.“radioobranu“, které byly v padesátých letech obvykle součástí mnohých našich středovlnných i krátkovlnných vysílačů. Podrobněji o temné době AM vysílání

Co to bylo „speciální vysílání“? Z temné historie AM vysílačů v ČSSR

Do poválečné éry, však spadá i další expanze rozhlasového vysílání spojená s výstavbou a modernizací vysílačů. Již v roce 1949 byl vybudován další krátkovlnný vysílač ve Velkých Kostolanech na západním Slovensku a v roce 1956 zahájilo činnost krátkovlnné vysílací středisko v Rimavské Sobotě na východním Slovensku i přes neuznání závěrů konference ITU o KV kmitočtech z roku 1950 ve Florencii. V roce 1955 bylo otevřeno vysílací středisko Litomyšl ve východních Čechách s dvěma krátkovlnnými vysílači o výkonu 100 kW a středovlnným vysílačem o výkonu 300 kW. Tento vysílač, který pracoval na zkoordinované frekvenci 1286 (později 1287) kHz, sloužil pro vysílání do zahraničí až do roku 1990. Je zajímavé, že v letech 1979-1982 byly znovu uvedeny do provozu krátkovlnné vysílače v Poděbradech, které stály u zrodu Radia Praha International. Vysílání Českého rozhlasu na krátkých vlnách bylo po 75 letech k 31.1.2011 zcela ukončeno.

Pohled na krátkovlnné středisko v Litomyšli Pohodlí (zdroj:stredni.vlny/sweb.cz)

Využité/nevyužité kmitočtové národní bohatství

Shodou okolností, ve stejném roce, kdy byl podepsán Závěrečný akt KBSE, v Evropě došlo i k dohodě o kmitočtovém uspořádání na dlouhých a středních vlnách známý jako Ženevský plán GE 75 pro rozhlasové vysílání. Ženevský plán nahradil plán z Kodaně z roku 1948. Bylo to nutné kvůli velkému počtu vysílacích stanic v těchto frekvenčních rozsazích, což vedlo ke stále většímu vzájemnému rušení. Ženevský vlnový plán vstoupil v platnost 23. listopadu 1978 a přestože jeho zamýšlená životnost byla pouze do roku 1989, platí (s malými úpravami po vzájemné koordinaci mezi zeměmi) dodnes. Většina stávajících evropských rozhlasových stanic musela po realizaci plánu změnit své vysílací frekvence. Ve většině případů byly změny mírné (pouze o jeden nebo dva kHz), ale v některých případech byly drastičtější. Nicméně zvýšený počet rádiových služeb a snížení (ve většině případů) rušení rádiových signálů (zejména v noci) považovali provozovatelé vysílání za prospěšné.

Zatímco Kodaňský plán na středních vlnách přisoudil pro ČR devět lokalit na čtyřech kmitočtech, Ženevský plán GE 75 umožňoval vysílání až z více jak 70 lokalit na 22 kmitočtech. Pokud nebudeme uvažovat o lokálních s výkonem 1 kW, tak existovala možnosti vysílat až ze 17 míst na 8 kmitočtech o výkonech nad 5 kW. Zjevně ani všechny možnosti nebyly využity a následně po roce 2000 a zejména v roce 2004 část těchto vysílacích středisek Českých Radiokomunikací bylo po první vlně reorganizaci programů Českého rozhlasu vypnuta.  Ke konci roku 2021 signál s programy ČRo ze středovlnných vysílačů skončil úplně.

Vypnutí AM vysílačů Českého rozhlasu k 31.12.2021 (dle našeho článku z návštěvy vysílače v Liblicích)

O všech uvedených a v roce 2021 končících vysílačích Liblice, České Budějovice, Dobrochov, Ostrava Svinov, Karlovy Vary, Domamil jsme na přelomu let 2021 a2022 přinesli serii článků, jakož i o jediném a posledním dlouhovlnném vysílači, zmíněném výše, Topolná s vyprávěním jeho bývalého technika. Na tento seriál jsme volně navázali nedávno

Další AM vysílač Zbraslav končí A ikonické Liblice znovu ožívají

Ale protože AM středovlnné vysílání rokem 2022 u nás ani v Evropě neskončilo, podívali jsme se na další vysílače a získali některé další informace o vysílačích vypnutých dříve, nebo o znovu vzkříšení legendárního kmitočtu 639 kHz z Liblic. Ale o tom si přečtete příště. A také o přidělených a nevyužitých FM kmitočtech ve spektrálně rozdělené Evropě.

Úvodní foto: Anténní systémy budějovických vysílačů : autor