Základním úkolem současné moderní sdělovací techniky je řešení problémů spojených se spolehlivým a rychlým přenosem zpráv mezi více nebo méně vzdálenými místy. Pokud uvážíme, že přenos signálu je jen určitou konkretizací obecného přenosu informace a že hlavním úkolem je právě realizace přenosu informace od zdroje k příjemci, potom můžeme hodnotit přenos na základě fyzikálních vlastností signálu a přenosové cesty.
Začátky – aneb jak to bylo dříve.
Přenášet zprávy z místa na místo v době co možná nejkratší bylo snahou lidstva již v dávnověku. Jistě jste se již také doslechli, nebo ve starých cestopisech dočetli o „mluvících bubnech“, nazývaných dle místa původu lokalí, bongo-bongo, nebo tam-tam (američtí indiáni). Prvé zprávy o tomto způsobu dálkové komunikace přinesl novinář a cestovatel H. M. Stanley v roce 1876, ze svých cest podél řeky Kongo (dnes Zaire). Pomocí těchto bubnů vyrobených z vydlabaných kmenů stromů komunikovaly kmeny obyvatel tak, že po úderu na kmen vydával zvuky, podobné jejich řeči. Jednotlivé osady byly od sebe dosti vzdáleny a navíc odděleny hustým lesem.
Zvuk se ale šíří jen na poměrně malé vzdálenosti, přišly tedy ke slovu kouřové a světelné signály.
Pokud se ponoříme do hlubin historie, můžeme narazit na zprávy o signalizaci pomocí ohňů. Oheň všeobecně byl, dalo by se říci, jedním z nejstarších dorozumívacích prostředků, o jeho používání je zmínka i ve zpěvech Homérových. Dobytí Tróje (1184 před Kristem) ohlásili Řekové do své vlasti také pomocí ohňů.
Z této metody se vyvinulo předávání zpráv vzdáleně se podobající pozdější morseovce, pomocí skupin signálních ohňů na cimbuří dvou věží.
Jednotlivé znaky, někdy i celé zprávy, byly vyjádřeny kombinací a rozmístěním ohňů. Ve starověkém Řecku tamější koumáci využili v boji o Termopyly signalizaci pomocí zrcadel, odrážejících sluneční paprsky.
Poblíž města Marathon se roku 490 př. n. l. odehrála významná bitva řecko-perských válek, jejíž výsledek běžel oznámit do Athén řecký voják Feidipidés který v cíli své cesty se slovy „Zvítězili jsme“ vyčerpáním zemřel. Tato metoda předávání zpráv se udržela dlouho i u vojska, kdy zprávy přenášeli běžci, zvaní spojky. Od té doby také existuje sportovní disciplina, která se vyvinula z této metody, tak zvaný „štafetový běh“. V horských podmínkách Tibetu se pomocí náboženských cviků cvičili běžci, zvaní Lung Gom Pa, kteří v řídkém horském vzduchu byli schopni překonávat obrovské vzdálenosti v neuvěřitelně krátké době.
K přepravě rychlých zpráv se také dají použít poštovní holubi. Nejstarší zprávy vypravují, že holubů využívali už dávní Féničané na svých zámořských cestách k posílání rychlých poštovních zpráv. Arabové při svých výpravách v Asii a Africe je užívali jako válečné zpravodaje.
V Evropě se holubí pošta osvědčila v prusko-francouzské válce . Paříž byla obléhána Prusy a veškeré spojení s venkovem bylo znemožněno. Ministerstvu války byli nabídnuti poštovní holubi. Návrh byl přijat a 200 holubů bylo balonem přepraveno z různých míst na venkově do Paříže. Holubi přepravili na venkov sto tisíc důležitých depeší. Bylo to umožněno také tím, že v téže době fotograf Dagron mikroskopicky zmenšil psaný nebo tištěný text tak, že jeden holub mohl na jemném svitku blanky přenést dlouhý text. Poštovních holubů se užívalo také v první světové válce, kdy byla některá území odříznuta od vojenského velení.
Poštovní holub se vyznačuje dokonalým zrakem a výbornou místní pamětí. Říkáme, že má dobrý orientační smysl. Najde cestu do svého domova i na vzdálenost 500 km a více, a to i z neznámých míst. Je zajímavé pozorovat, jak se orientuje. Vyletí nejdřív do výšky a poletuje v kruzích stále větších a větších, létá v kličkách až najednou zamíří k cíli. Poštovní holub se k tomuto výkonu musí cvičit, zalétávat na stále větší vzdálenost. Pozoruhodná je také rychlost těchto holubů. Letecký výkon je jeden kilometr za každou minutu. Dobrý poštovní holub uletí z Prahy do Brna za dvě hodiny. Přeborníci jsou schopní letět i na vzdálenost tisíc kilometrů.
Jinak na to šlo námořní loďstvo, které vypracovalo signalizaci na dohled pomocí praporků, kterážto metoda vydržela celá staletí.
Pro pozemní komunikaci je ovšem pro členitost terénu tato metoda méně výhodná.
První optický telegraf představil Robert Hook Londýnské královské společnosti (Royal Society) na jedné z přednášek v roce 1684. Předvedl posluchačům zařízení ve tvaru dřevěné brány, s trojúhelníkovým terčem, posouvaným a natáčeným soustavou lan a kladek. Polohám trojúhelníku přiřadil písmena a číslice. Bylo tak možno signalizovat na dlouhou vzdálenost. Jeho myšlenka se ještě neujala.
Později byl bratry Chappeovými ve Francii roku 1790 navržen a později také realizován optický telegraf , určený ke stavbě na vyšších místech, věžích, budovách nebo stožárech. Jeho první veřejné předvádění proběhlo v březnu roku 1791 pod názvem Kyvadlový synchronizovaný systém.
Záhy se ale zjistilo, že toto zařízení má určité „mouchy“, že není tak dokonalý, jak by měl být, takže bratři Chappeovi jej záhy přepracovali na tak zvaný panelový telegraf s pěti panely, který mohl vyjádřit 25 symbolů, oproti původním deseti.
Jeden z obou bratrů, Claude Chappe, si ale uvědomil, že tudy cesta nevede, že čím větší
objekty, tím jsou viditelné na větší vzdálenost, a mnohem lépe, než posuvné panely. Proto navrhl a v roce 1793 zkonstruoval Semaforový telegrafní systém.
Byla to v podstatě komunikační věž se stožárem, na němž bylo umístěno vodorovné rameno (regulátor) a na jeho koncích kratší ramena (indikátory). V konečné sestavě tento systém napodobuje osobu s rozpaženýma rukama se signálními praporky. Regulátor i ramena bylo možné natáčet v úhlu 45° a tak kombinací jejich natočení bylo možno vytvořit 196 symbolů.
První komunikační trasa měřila 190 km, a obsahovala 22 semaforových telegrafních stanic mezi Paříží a Lile. Stanice byly umístěny na samostatných věžích, nebo na vysokých budovách. Přenos jednoho znaku touto trasou trval 5 minut, k čemuž je pak ještě nutno připočíst stejný čas pro potvrzení příjmu textu. Později vznikaly i další přenosové trasy, z nichž nejdelší vznikla roku 1804 a byla mezi Paříží přes Dion do Lionu s délkou 370 km.
Požadavky na rychlost a objem přenášených zpráv se stále zvyšovaly a dosud použitá řešení přestaly vyhovovat. Naštěstí v té době se rozvíjela fyzika a přišla doba objevů o elektrickém proudu a jeho magnetických účincích, což otevřelo cesty k novým a dokonalejším řešením.
Přišel rok 1820 a Hans Christian Øersted, Dánský fyzik a chemik, při svých pokusech s tehdejší novinkou – elektřinou zjistil, že v blízkosti vodiče, protékaného elektrickým proudem se střelka kompasu vychyluje, a takto zjistil souvislost mezi elektřinou a magnetizmem.
Současně Francouzský fyzik François Arago zjistil, že průchod elektrického proudu vodičem uspořádá v jeho okolí železné piliny do kruhu. Dále zjistil, že tato síla se zvětší tím, že vodič stočí do tvaru válce. Na Øerstedovo pozorování navázal ve stejném roce další Francouzský fyzik André-Marie Ampere a formuloval prvou teorii magnetizmu. Poukázal na vztah mezi elektrickým proudem a magnetizmem jako dvěma skupinami jevů, které se dosud považovaly za principiálně odlišné.
začal zajímat o to, zda popsaný proces je reverzibilní, tedy zda může pomocí magnetického pole vzniknout v uzavřeném elektrickém obvodu proud. 24. 11. 1831 Faraday četl v Royal Society (něco jako Akademie věd) první (z dlouhé série) „Experimentální výzkumy v elektřině“. Tyto byly publikovány v Philosophical Transaction v období 1831 - 1859. Článek pojednávající o elektromagnetické indukci byl publikován v Philosophical Transaction ročník 1832, str. 125 a rovněž jeho „Experimental Researches“, sv. I.,str. 1. Další experimenty, pro které je Faraday známý, byly v oblasti elektrolýzy a byly publikovány v článku nazvaném „Electrochemical Decomposition“. Článek obsahuje názvosloví, které Faraday zavedl (např. aniont, kationt apod.) a popis experimentů, které ho vedly k objevení zákonů elektrolýzy. Byl publikován v Philosophical Transaction ročník 1834, str. 77 a rovněž v „Experimental Researches“, sv. I, str. 195.
Zajímavý také je příběh Samuela Morse, jak od komunikace po drátu přešel k bezdrátové komunikaci. Nápadně to připomíná našeho velikána Járu da Cimrmana, který radil: Zkuste to bez drátu, milý Marconi….. Jak to bylo ve skutečnosti: V roce 1837 sestrojil Samuel Morse první telegraf, ten byl samozřejmě závislý na propojení dráty, ale 18. října 1842 prováděl Morse experiment, při němž část telegrafních drátů vedla pod vodou, aby dokázal, že i dráty natažené pod vodou přenášejí signál. Bohužel během experimentu přetrhla dráty projíždějící loď. Morse však v pokusu pokračoval a signál se díky vodivost vody přenesl - šlo tedy o první bezdrátový přenos.
Díky pracem Michaela Faradaye byla objevena magnetická indukce, kterou dále rozpracovával Skotský fyzik James Clerk Maxwell, který na základě svých prací publikoval teoretické práce „O dynamické teorii elektromagnetického pole“ (1865) a „Pojednání o elektřině a magnetizmu“ (1873), které vešlo ve známost jako Maxwelovy rovnice. Je to soustava čtyř rovnic, které popisují vzájemné působení elektrických a magnetických polí.
Původně nevěřil v praktické využití svého geniálního pokusu z roku 1888. Jehož řešení ukazuje obrázek. Písmenem a je označen uzavřený kmitavý obvod LC (cívka a kondenzátor), který se může rozkmitat např. tím, že kondenzátor nabijeme, nebo že v cívce
indukujeme napětí (kondenzátor se vybije, v cívce se indukuje napětí, kondenzátor se nabije
atd.). Oddálíme-li desky kondenzátoru (b), sníží se jeho kapacita, zvýší se frekvence a
energie bude vyzařována do prostoru. Další úpravou (c) vznikl Hertzův dipól, který byl
doplněn jiskřištěm (d). Po připojení ke zdroji vysokého napětí (Ruhmkorffův induktor –
v podstatě transformátor) přeskočila jiskra a byly vyzářeny elektromagnetické vlny. Jejich
zachycení provedl Hertz pomocí rezonátoru (e) tvořeného jedním závitem a jiskřištěm.
Vybuzená jiskřička byla viditelná jen potmě lupou, ale byla.
Praktické využití bylo podmíněno mimo jiné sestrojením detektoru elektromagnetických vln použitelnějšího než rezonátor. Tím se stal koherer, jehož autorství je připsáno pařížskému fyzikovi Edouardu Branlymu. Podstatou kohereru byly kovové piliny ve skleněné trubce, jejichž přechodový odpor byl tak velký, že po připojení baterie neprocházel proud. Po dopadu elektromagnetické vlny došlo k mikrovýbojům mezi pilinami, odpor poklesl a proud procházel. Do nevodivého stavu musel být koherer vrácen mechanicky poklepem.
Pravděpodobně první osobou, která uskutečnila bezdrátový přenos informace skrze atmosféru, byl zubař M. Loomis. První pokus uskutečnil v roce 1865. Na dvou místech vypustil papírové draky s kovovou kostrou, k jednomu připojil vysílací část telegrafu, k druhému galvanometr, který zaznamenával přijímané signály. Na vzdálenost 18 mil přenášel morseovku zakódovanou do různých hodnot elektrického proudu.
Dalším z průkopníků bezdrátových přenosů byl Angličan D. E. Hughes, který v roce 1879 dokázal vygenerovat a zachytit signály přenesené pomocí radiových vln. Ze začátku prováděl pokusy v laboratoři, ale protože chtěl výsledky ověřit také na větší vzdálenosti, přesunul se do ulic Londýna. Když v roce 1880 prezentoval své výsledky před Královskou vědeckou společností, prezident Společnosti prohlásil, že nejde o přenos pomocí radiových vln, ale pomocí magnetické indukce (jako u draků M. Loomise). Hughese tento neúspěch zklamal, takže ani nepublikoval výsledky své práce.
Jeho úspěch spočíval hlavně v kombinaci jeho technické invence a obchodního důvtipu. V roce 1895 zdokonalil detektor elektromagnetických vln (koherer), připojil jej mezi anténu a uzemnění a předvedl veřejnosti princip bezdrátové telegrafie.
Schéma Marconiho prvního vysílače a přijímače se sluchátky je na dalším obrázku. Místo sluchátek mohl být připojen např. elektrický zvonek.
V následujícím roce své zařízení zdokonalil tak, že byl schopen překlenout vzdálenost přes 1,6 km. Marconi pracoval na dlouhých vlnách, takže jeho zařízení bylo energeticky náročné (>200 kw). Rychle si své zařízení nechal v Londýně patentovat (1896) a dále jej zdokonaloval. V roce 1897 již byl schopen přenést rádiové signály mezi pobřeží a lodí na vzdálenost 29 km a v roce 1899 již zahájil komerční komunikaci mezi Anglií a Francií. Následovaly další pokusy, při kterých v roce 1901 přenášel signály na vzdálenost 322 km a v tomtéž roce se s úspěchem pokusil překlenout Atlantik a přenesl písmeno S (tři tečky). Samozřejmě, že díky jeho obchodnímu důvtipu se již v následujícím roce vyměňovaly depeše mezi Amerikou a Evropou a v roce 1905 využívalo mnoho lodí možnosti spojení s pevninou. O lodním provozu je možno se dočíst například v příběhu o Titanicu, kdy rádio pomohlo zachránit mnoho lidských životů.
V podstatě má Marconi v oboru bezdrátové komunikace své nezastupitelné místo. Mezi jeho významné objevy patří například to, že rádiové vlny se šíří pomocí odrazů a že přenosové podmínky jsou někdy příznivější v noci než přes den. Vycházel ze svých pozorování v roce 1902 na lodi Philadelphia, kdy ve dne přijímal zprávy ze vzdálenosti 700 mil, kdežto v noci až z 2000 mil.Tehdy ještě nevěděl, že tento jev nastává odrazem z vyšší vrstvy atmosféry, tzv. ionosféry. S tušením ionosféry a stejnou teorií šíření vln odrazem přišli ve stejné době v roce 1902 nezávisle na sobě britský fyzik Oliver Heaviside a americký inženýr A.E Kennely. Definitivní důkaz těchto teorií byl potvrzen až v roce 1925.
Jedním z významných použití bezdrátového šíření vln bylo také k přenosu časových signálů. Bylo to v roce 1904. Němečtí učenci profesoři Wanach a Albrecht dělali v geodetickém ústavu v Postupimi první pokusy s přenášením časových signálů pomocí bezdrátové telegrafie. Jak tyto signály vypadaly, nevíme, ale byly úspěšné a když se zjistilo, že s jejich pomocí se dá určit zeměpisná poloha například lodi na moři, začaly se stavět takzvané jiskrové stanice, které tyto signály vysílaly. První byla dána do provozu v roce 1917 v Kanadském Camperdownu, nedaleko Halifaxu. Pak rychle následovaly stanice Spojených států Amerických, Německa a Paříže. Každá taková stanice byla kabelem spojena s přesnými hodinami hvězdárny a ty spínaly a vypínaly proud, čímž se tvořil signál. Ten měl, považte, přesnost čtvrt sekundy za den, což pro běžné potřeby plně stačilo. Vědci ale potřebovali časové signály mnohem přesnější, a tak se časové signály s nástupem rozhlasového vysílání zpřesňovaly až do dnešních forem, kdy hodiny, dávající impulsy, které pak slyšíte v rádiu, pracují s přesností miliardtin vteřiny za den.
Zajímavé
bylo veřejné předvedení jiskrové telegrafie v
Městci Králové v roce 1912.
K induktoru byla
připojena anténa dlouhá půl metru, zakončena kovovým
kotoučem. Přijímač uváděl v činnost elektrický
zvonek. Odborný učitel Vonka přednášel v sále
na radnici, přístroj byl vypůjčen z fyzikálního
kabinetu měšťanské školy.Po přednášce
nastalo to nejzajímavější: Posluchači přicházeli
k přístroji, tiskli klíč a zvonek věrně reprodukoval
signály, přenášené na vzdálenost 8
metrů. Nejefektnější bylo, když vysílač, nebo
přijímač střídavě byl vynášen na chodbu a
elektromagnetické vlny se nechaly procházet zdí.
Přednáška měla úřední dohru.
Následujícího dne přišel úředník
okresního soudu a začal vyšetřovat."Nebyla to
smluvená eskamotáž? Neměli jste v záloze další
osobu, která uváděla elektrický zvonek do
činnosti ?" Nedal se žádným slovním
výkladem přesvědčit, že obecenstvo nebylo úmyslně
klamáno. Panu učiteli Vonkovi nezbylo, než uvést
přístroje do chodu znovu, tentokrát pod úřední
kontrolou a předvést bezdrátový přenos signálu
z jednoho konce kabinetu na druhý. Pak teprve se případ
uzavřel a spisy uložily ad acta.
Marconiho systém zdokonalil Carl Ferdinand Brown (1850 - 1918), německý fyzik, který se stal spolu s Guglielmem Marconim nositelem Nobelovy ceny za fyziku pro rok 1909 za zdokonalení bezdrátové telegrafie. Navrhl systém, ve kterém byla anténa součástí napájecího obvodu. Brown vyvinul v Hertzově oscilátoru resonanční obvody, které umožnily ladění a zesílení radiového signálu a tím výrazně zvýšil dosah radiového signálu. Tento obvod byl patentován v roce 1899 a stal se základem moderní radarové techniky, rádia a televize. Brown také v roce1874 objevil usměrňovací účinek polovodičů, který později stál na počátku objevu polovodičů.
Guglielmo Marconi se rovněž zasloužil o vývoj vysílání na krátkých vlnách. Již v průběhu prvé světové války v roce 1916 předvídal možnost použití krátkých vln s využitím reflektorů poblíž antén. Tyto reflektory by soustředily signál, tím zvýšily jeho sílu a minimalizovaly odposlech nepřítelem. Po dalších experimentech a testech šíření krátkých vln s vlnovou délkou 15 m, trvajících několik let, dospěl k systému směrových antén. Později pokračoval ve studiu ještě kratších vln, až kolem 0,5 m. Na tak krátkých vlnách vykazovaly antény s menší velikostí reflektorů značný vzestup síly signálu v žádaném směru.
Některé zdroje uvádí jako objevitele rádia ruského fyzika inženýra A.S. Popova, ale vzhledem k situaci v tehdejším carském Rusku jsou údaje poněkud mlhavé, takže většinou je tento vynález připisován Marconimu.
V roce 1895 Popov předvedl přístroj pro registraci atmosférických výbojů, což vlastně byl prvý přijímač vysokofrekvenčních vln. Postupným zdokonalováním dosáhl spojení na vzdálenost 46 km, avšak Ruská vojenská správa tyto pokusy utajila. Popov požádal o patent teprve až roku 1899, tedy tři roky po Marconim.
Zprávu o svém vynálezu podal Popov, prof. Vojenské akademie v Kronštatě, v dubnu 1895 a uvádí tam, že obdržel popsaným zařízením přístroj, jenž každou jednotlivou elektrickou vlnu označuje krátkým zazvoněním, kdežto vytvoří-li se vlny spojitě za sebou, rozzvučí se zvonek zcela pravidelně. Leč Popov postoupil ještě dále: nezachycoval pouze vlny vzniklé atmosférickými výboji, nýbrž sám vlny vytvořoval pomocí Hertzova oscilátoru a zachycoval je na vzdálenost 1km. Když pak užil mohutnějšího oscilátoru a ještě citlivějšího kohereru, mohl zjistit signály, zasílané z jedné stanice na druhou dokonce až na vzdálenost 5km.
Kanadský rádionadšenec a průkopník Reginald Aubrey Fessenden se od roku 1900 pokoušel o bezdrátový přenos hlasu.
Vyvíjí myšlenku modulovat amplitudu zvukových vln do rádiových vln, s cílem přenášet vlny tak, aby byly vhodné pro radiotelefonii. Roku 1902 se spojuje se dvěma finančníky, aby mu pomohli jeho myšlenku realizovat. Po kladné odezvě urychleně staví vysílací stanici Brant
Rock a na Štědrý den roku 1906, odvysílal historicky první rozhlasový pořad. Byl to asi jeden z nejzajímavějších vánočních dárků, které kdy lidstvo dostalo. Zaměstnanci ovocnářské společnosti United Fruit, plavící se toho večera na lodích v Atlantiku při pobřeží Nové Anglie, nemohli uvěřit svým uším: z jejich přijímačů, které do té doby vydávaly pouze šum a pípání, najednou zazněl mužský hlas. Skoro tak, jakoby někdo mluvil ve vedlejší místnosti. Následovala hra na housle, čtení z bible, ozval se i fonograf přehrávající Händela. Vše včetně úvodního slova zajistil sám Fessenden, vysílající z Brant Rocku ve státě Massachusetts. Svým pokusem, o jehož úspěšnosti se přesvědčil mimo jiné díky nadšeným odezvám ze strany prvních rozhlasových posluchačů, Fessenden dokázal, že bezdrátový telegraf může přenášet kromě kódovaných signálů i hudbu a slova.
V září 1915 byl uskutečněn prvý bezdrátový dálkový telefonní hovor na vzdálenost 4022 km mezi New Yorkem a San Franciskem. Několik hodin později byl lidský hlas vyslán bezdrátovou cestou z Washingtonu do Honolulu, tedy na vzdálenost 4900 mil (7884 km). Na tomto rekordu se podílelo více společností (AT & T, Western Electric Company a další) spolu s americkými námořními silami. Pro příjem byla inženýry telefonních společností postavena specielní anténa a za souhlasu námořních orgánů umístěna na Hawaii, v Pearl Harbour.
Tuto vzdálenost bylo možno dosáhnout díky elektronkám, použitým v přijímačích, což byl zase vynález Lee De Foresta.
30 prosince 1911 Angličan Backer postavil přenosný vysílač o váze pouhých 7 kg a zabudoval jej do letadla. Bylo navázáno spojení na vzdálenost 1,5 km.
No a konečně nastává čas i pro přenos obrazu, v roce 1924 předvádí John Logie Baird obrysy objektů a v roce 1925 rozeznatelnou lidskou tvář, až konečně v roce 1929 zahájila britská společnost BBC pokusné televizní vysílání z Bairdova studia.
Původní Bairdovo zařízení se skládalo z plechu na pečení, pletací jehlice, cyklistické svítilny, kartonu na zhotovení kotouče a spleti vodičů. Již během prvních tří let se mu podařilo celé zařízení natolik vylepšit, že bylo schopno veřejné demonstrace (1926). Obraz se skládal z pouhých třiceti řádek, ale byl jasně rozpoznatelný. O dva roky později již Baird předváděl systém barevných filtrů v kotoučích, ze kterých v přijímači sestavoval, i když velmi nedokonalý, barevný obraz. Ve stejné době rovněž dělal pokusy se stereoskopickou (prostorovou) televizí, pomocí snímání a sestavování obrazu z více úhlů.
A vývoj šel dále. V roce 1933 získává Edwin Howard Armstrong patent na systém frekvenční modulace (FM) která přinesla obrovský skok v kvalitě vysílání, oproti dosud užívané amplitudové modulaci (AM) a přijímače tak získaly větší odolnost proti rušení.
Rozvíjí se rozhlasové vysílání které získává stále nové posluchače. Pasivní poslech rozhlasu se ve svých začátcích neobešel bez experimentování, pokusnictví. Rodí se myšlenka aktivně se podílet na procesu sdělování informace. Konat pokusy o navázání radiového spojení a předávat si poznatky s kamarádem podobných zájmů. A jsme v počátcích radioamatérského vysílání. Jak to tedy s těmi amatéry bylo?
Jako odpad, k ničemu se nehodící, dostali k užívání krátké vlny pod 1000 metrů. Kupodivu se jim dařilo komunikovat mezi sebou malými výkony. A tu nastalo velké překvapení nejenom v široké veřejnosti, ale i u specialistů radiotechniků. Amatérům se dařilo na krátkých vlnách s délkou mezi 14 až 50 m navázat spojení i na největší vzdálenosti. Tak například Deloy, radioamatér z Nice, korespondoval se svým přítelem v Austrálii výkonem pouze 100 wattů, což bylo téměř neuvěřitelné oproti profesionálním vysílačům na středních a dlouhých vlnách, používajícím desítky až stovky kilowat.
V dubnu 1909 se konečně americká vláda rozhoupala a rozhodla se vydávat povolení k provozu amatérských vysílacích stanic, aby existující stav alespoň legalizovala. Ve stejné době vznikla v New Yorku organizace Wireless Association of America, která hned v květnu téhož roku vydala knihu Wireless Blue Book, která již obsahovala přehled volacích znaků používaných v té době oficiálními telegrafními stanicemi v USA a v Kanadě, volací znaky lodí včetně vojenských, a co hlavního – volací znaky radioamatérů. V oněch pionýrských dobách jich bylo již 89 a používali jedno, dvou či třípísmenné znaky, jelikož prakticky žádné předpisy pro jejich tvorbu neexistovaly.
Právě tak neexistovaly „amatérská pásma“, prostě pracovali „někde“ na nepoužitelných vlnových délkách mezi 930 do 35 metrů. Jediný radioamatér, který měl vysílač laditelný v rozsahu 400 až 700 metrů byl Newel A. Thomson, s volacím znakem KN.
Jelikož tyto pokusy se odehrávaly ještě před vynálezem elektronky, používaly se samozřejmě jiskrové stanice s výkony od 250 W do 3 kW, jenže místo výkonu se udávala délka jiskry v palcích, kterou vyrobil jejich rezonanční obvod.
Konečně přišel památný den 13. 11. 1912, kdy americká vláda vydala prvé rámcové předpisy pro radioamatérský provoz. Amatérům byly přiděleny vlnové délky 200 až 150 metrů. Také se změnily jejich volací znaky, byly složeny z číslice 1 až 9 (podle amerických států) a dvou písmen.
V období před
první světovou válkou v USA již pracuje několik stovek
radioamatérských pokusných stanic. Problémy
s legislativou si vynucují organizovat zájemce o tuto
činnost do klubu, který by zastupoval a hájil zájmy
členů. Vzniká první radioklub - ARRL "AMERICAN
RADIO RELAY LEAGUE". Podporuje hlavně rozvoj technické
tvořivosti, vychovává nové zájemce o
amatérské vysílání. Vydává
první radioamatérský časopis QST a zjišťuje
ediční činnost. Populární RADIO AMATEURS HANBOOK
byl prvně vydán v roce 1925. V tu dobu se dařilo navazovat
spojení na vzdálenosti 500 až 1000mil. Prvním
presidentem ARRL byl Hiram Percy Maxim, W1AW. K uctění jeho
památky používá vysílač ARRL trvale jeho
volací značku W1AW.
Snad by bylo vhodné také vzpomenout pravděpodobně prvního českého "radioamatéra", Ing. Karla ORTA, syna mlynáře, rodáka z Koštic nad Ohří, který se již v letech 1899 - 1902 zabýval plánem výstavby vlastní vysílací a přijímací stanice, která měla být protějškem stanice pražské techniky. Jeho pokusy, které ztěžoval svízelný boj s tehdejší rakousko-uherskou byrokracií, dospěly až ke stavbě antény v jeho rodišti.
1908 –
Hyman, Almy a Murray začali provozovat stanici Harvard Radio Club –
od roku 1910 se identifikovali pouze svými iniciálami
(HAM). V roce 1911 při lobbování Hymana v US kongresu
za větší vlídnost legislativy vůči radioamatérům
se vžil název HAM pro radioamatérskou stanici.
1910
– Hiram Percy Maxim W4AW zprovoznil jednu z prvních
radioamatérských stanic.
1924 – První
spojení v tehdejším Československu uskutečnit
radioamatér Pravoslav Motyčka OK1AB. Transatlantické
pokusy.
1925 –
Vznik mezinárodní radioamatérské
organizace IARU
1928 – Ruský radioamatér
zachytil volání ztroskotané vzducholodi ITALIA,
na jejíž palubě byl i český vědec dr. Běhounek. Od této
chvíle vešel ve veřejnou známost význam
radioamatérů pro využití v nouzových stavech.
Jak tomu bylo s legálními radioamatéry - vysílači u nás, vypovídá časopis Radiotelegrafie a telefonie č 12 z roku 1931:
Mnoho času uplynulo nežli se dočkali čsl. amatéři povolování amatérských vysílačů. Věc dala na sebe velmi dlouho čekati, ač možno říci, že při své důležitosti a významu mohlo se díti vše trochu rychleji. Dnes konečně principiálně bylo dosaženo povolování.
Konečně tedy mohli radioamatéři vystoupit z ilegality a používat oficiálně přidělené volací znaky. Úplně první koncesovaní vysílači byli:
OK-1AA ing. M. Schäferling, PRAHA XII, Šumavská ul. 12
OK-1AB P. Motyčka, Bráník u Prahy, Krčská ul. 234
OK-1AF Josef Štětina, Praha-Nusle, Havlíčkova ul. 169
OK-1AH Alois Weirauch, Městec Králové č. 9
OK-2AC MUC. Zd. Neumann, Telč (Morava)
OK-2AG ing. C. L. Vydra, Telč 67/1 (Morava)
OK-1VP prof. V. Vopička, Mladá Boleslav
OK-1AU ing. C. Jan. Budík, Praha XIX., Na Valech č. 272
Pokud se někomu zdá, že A. Weirauch měl jinou značku, tak zde je důkaz že je to tak:
Zajímavý způsob komunikace používaly pevnosti stavěné v ČSR před druhou světovou válkou. Vzhledem k nebezpečí poškození antény nebo drátového telefonního vedení, byl použit tak zvaný zemní telegraf, který využíval vodivosti země. Princip zemního telegrafu je jednoduchý: umístíme-li do vodivého prostředí země dvě elektrody a připojíme-li k nim elektrické napětí, vytvoří se elektrické pole, které se dá znázornit silokřivkami, podobnými silokřivkám magnetického pole tyčového magnetu, známým z učebnic. Střídavé napětí se pak dá zjišťovat obyčejnými sluchátky připojenými ke dvěma přijímacím elektrodám v zemi. V místnůstce zemní telegrafie pěchotního srubu stejnosměrný proud z dynama nebo z baterie procházel telegrafním klíčem od přerušovače a indukční cívky. Vzniklé střídavé vysoké napětí bylo vedeno izolovanými vodiči na dvě vysílací elektrody - jednu z nich tvořila železobetonová armatura pevnosti, jako druhá elektroda sloužil jeden ze tří uzemněných kovových kolíků, vějířovitě zakopaných v týlu objektu. Vodiče, které k nim vedly, měly délky 10, 100 a 200 metrů. Volbou jednoho z těchto vodičů byl určen směr i dosah vysílání. V místnůstce zemního telegrafu byla zemní anténa vyvedena na přepínač PŘÍJEM - VYSÍLÁNÍ, který ji střídavě připojoval na indukční cívku vysílače nebo na sluchátka přijímače. Dosah vysílání záležel na vodivosti země, svou roli hrála skladba horniny a vlhkost. Dosah byl až 1,5 km. Pracovní napětí vysílání se pohybovalo okolo jednoho kilovoltu. Aby se sousedé nepřekrývali ve vysílání, měl každý telegraf svoje napětí, takže cvičený telegrafista mohl bez problémů rozeznat, o jaké objekty se jedná. Ve srovnání s tehdejšími typy radiových stanic – nemotornými, poruchovými, vysoce složitými zařízeními - působil zemní telegraf velice jednoduše a spolehlivě. Navíc byl velice úzce směrový, a tudíž odposlouchávatelný pouze na přímce mezi sousedními pevnostmi a tudíž v palebném vějíři vlastních zbraní.
Vývoj bezdrátových komunikací v další době, za války a po válce, nabral obrovské tempo, téměř každý rok se objevila řada nových technologií a objevů. Rozvoj nových technologií umožňujících dopravování zpráv postupně vytlačil bezdrátovou telegrafii. Byla částečně nahrazena radiofonickými a telefonickými zprávami umožňujícími (vyjádřeno moderní terminologií) vyšší přenosovou rychlost. To byl také směr, kterým se telegrafie začala nezadržitelně ubírat. Znovu se začalo experimentovat s vícestavovými systémy, tzv. tónová telegrafie, která umožnila dopravovat zprávy rychleji a po jednom vedení i více zpráv. Téměř definitivní upuštění od bezdrátové telegrafie v komerční komunikaci nastal rozvojem datových (digitálních) druhů provozu jako např. dálnopisu a později telefaxu. Evoluce v telekomunikační technice pak pokračovala přes telefonní modem, satelitní transpondéry, internet (a jeho služby), celulární telefonní sítě až k dnešnímu pojmu informační dálnice, slučujícího v sobě kombinaci všech progresivních druhů datové komunikace. Takto bychom mohli pokračovat třeba o moderních komunikačních satelitech (které předpověděl Arthur C. Clarke v roce 1945), přes Oscary (radioamatérské družice, prvá byla vypuštěna 12. 12. 1961), Telstar (USA 1962) až k dnešku, ale obsah tohoto článku je hlavně zaměřen na historii.
Zdroje informací:
Josef Stránský: Od bezdrátové telegrafie k dnešní radioelektronice, ACADEMIA, Praha 1983
D. Mayer: Pohledy do minulosti elektrotechniky. KOPP, České Budějovice, 1999.
Dušan Rehák: Diplomová práca, Fakulta informatiky MU Brno, jún 2004
Radioamatér YU, 2004 č. 5-6
http://www.alpcom.it/hamradio/titolo4.html
http://www.ptti.ru/eng/museum/n1.html
http://www.webstationone.com/fecha/popov.htm
http://ok1ike.c-a-v.com/soubory/historie_1.htm
A další zdroje z internetu na které jsou odkazy v textu
Po zadání hesla „History of Wireless“ do Googlu vyskočí 83 900 000 odkazů.
Doporučuji.