CB radiostanice s elektronkami

expedice-bílý-tesák    technika    ostatní    CB radiostanice s elektronkami

Jak to všechno začalo

CB radiostanice Heathkit GW22 Zjednodušeně by se dalo říci, že tradice občanského rádia začala v USA. Ale nebylo by to úplně přesné, protože podobná pásma existovala i v Evropě, Kanadě a dokonce i Austrálii. Ale pokud jde o skutečně masové rozšíření mezi veřejností tak, jak jej chápeme nyní, byly Spojené státy první.

Komunikace a doprava je nerozlučná dvojice. Pakliže válku Severu proti Jihu pomohl vyhrát telegraf a vlaky, první světovou válku telefon a automobily, pak pro druhou světovou válku bylo důležité použití radiostanic a letadel. Když válka skončila, bylo jasné, že se radiostanice osvědčily a začaly pronikat i do civilní sféry. V roce 1945 a letech dalších byla snaha používat pásmo 460 - 470 MHz, ale frekvence byla vhodná převážně pro spojení na přímou viditelnost, ve složitějším terénu nebylo spojení spolehlivé.

Pásmo 27 MHz v té době sice existovalo, bylo však určené pro technické a lékařské účely. Objevila se skupina radioamatérů, která žádala povolovací orgán, aby jim dovolil v tomto pásmu experimentovat. Americká komise pro sdělovací techniku s tím souhlasila. Ale za podmínky, že provozovatelé budou u ní muset svoje přístroje řádně zaregistrovat. Výrobce CB radiostanic žádný neexistoval a tak první přístroje byly domácí výroby. Bohužel některé špatně seřízené vysílačky způsobovaly rušení. Povolující orgán domácí výrobu zatrhl a napříště už musel radiostanice vyrábět jen profesionální, technicky i odborně řádně vybavený výrobce. Popularita občanských radiostanic začala stoupat po roce 1948, poté co v časopise Saturday Evening Post zveřejnili jejich výhody a technické možnosti. Od 11. 9. 1958 bylo pásmo 27 MHz rozděleno a pro veřejné použití bylo přesně definováno prvních 23 kanálů v pásmu "D". V té době se používaly výhradně elektronkové radiostanice. Jejich maximální výkon byl stanovený na 5 wattů. Tato hodnota bývala prezentovaná i výrobci, ale ve skutečnosti šlo spíš o příkon koncového stupně, reálný vysokofrekvenční výkon do antény se pohyboval okolo 3,5 wattu. V některých státech byla ze zákona limitována i mechanická délka antény (antény tak byly často kratší než půl-lambda a elektricky "prodlužovány" patními cívkami).

V první polovině sedmdesátých let bylo pro provozování CB-radiostanic ještě zapotřebí zakoupit si licenci. Ta v USA v prvopočátku stála 20 dolarů, velmi brzy však klesla na dolary čtyři. V šedesátých letech začaly vznikat první CB-kluby a vznikl slangový jazyk, jehož některé výrazy používáme do současnosti. Dnes už trochu opomíjený kanál č.9, určený pro nouzové situace, byl zavedený v roce 1969. Stejně tak kanály pro komunikaci řidičů. Východně od řeky Mississippi se začal používat kanál č.10, západně od Mississippi kanál č.19. Později se však na celém území pro kamionovou komunikaci preferoval kanál č.19. Z jednoduchého důvodu - při překročení vysílacího výkonu (což byl častý nešvar) nedocházelo k rušení nouzového kmitočtu na kanále č.9 (který byl monitorovaný policií).

CB radiostanice Lafayette Comstat 23 K velkému rozšíření CB-radiostanic mezi řidiči kamionů po roce 1973 přispěla ropná krize. Umožnila jim vzájemně se domlouvat, která čerpací stanice je lépe zásobená a které se vyhnout. Z té doby se také traduje varování před policejními hlídkami, které nekompromisně stíhali překročení maximální povolené rychlosti, stanovené kvůli úspoře pohonných hmot na 55 mil/hod. V roce 1977 bylo pásmo rozšířeno na 40 kanálů. Od roku 1983 byla zrušeno povinnost žádat si o licenci. CB-rádio tím získalo značnou popularitu a zlidovělo. Dostalo se i do textu písní a filmů (např. film Konvoj). V začátcích se při vysílání občanskými radiostanicemi používala převážně amplitudová modulace, stejná, jakou známe třeba z vysílání středovlnného rozhlasu. Později se kromě AM modulace začala používat i modulace SSB a tak to zůstalo v USA prakticky dodnes. Naopak mimo Ameriku se rozšířilo používání modulace FM. (Dnes můžeme v ČR za určitých podmínek používat jak modulaci AM, tak FM i SSB. Ale pozor, za hranicemi se to stát od státu liší.)

Ne ve všech zemích to bylo tak rychlé a snadné jako v USA. Kupříkladu Anglie měla po dlouhou dobu svůj speciální bandplán. Ten sice zahrnoval pásmo 27 MHz, ba i pásmo 81 MHz, ale nebyl kompaktibilní. Harmonizace norem a přechod na standardní 40-ti a 80-ti kanálový rastr se odehrál až 1. 9. 1987. Nově zavedený bezlicenční provoz a současně dostupnost levných radiostanic ze zahraničí umožnil velké rozšíření mezi veřejností. Především mezi řidiči kamionů, kteří začali využívat kanál č.19. Současně vznikl i Klub mladých zemědělců na kanále č.11, který vytvořil jednu z prvních elektronických sociálních sítí, kde si mladí lidé stejných zájmů sdělovali svoje poznatky.

Ale nechme Anglii Anglií a vraťme se opět na začátek. Do doby, kdy CB-rádio v USA začínalo. Jak vlastně vypadaly přístroje, které si první zájemci o tenhle druh komunikace mohli pořídit? A jak byly zapojené?

Elektronkové CB-radiostanice

Už odpočátku si CB-radiostanice (narozdíl třeba od stolních radiopřijímačů) podržely svůj technický vzhled. Masivní plechová skříňka, okrouhlé nebo prolisované větrací otvory, bakelitové knoflíky přepínačů, měřící přístroje či konektory na čelní stěně připomínaly spíš profesionální kytarové zesilovače než součást domácího interiéru. Síťový zdroj býval velmi často vestavěn přímo ve stanici, takže celkově byl přístroj mnohem větší, než dnešní polovodičové radiostanice. Příkon byl srovnatelný s malým televizním přijímačem. Pokud se radiostanice používala ve vozidle, příslušela k ní ještě druhá skříňka, která obsahovala měnič napětí, ať už vibrační nebo rotační.

Koncepce přístroje

Sokl s krystaly u CB radiostanice KRIS 23 Přístroje byly, až na pár výjimek, už v začátcích řešeny stejně jako je známe dnes - tedy jako transceivery. Obsahovaly přijímací a vysílací část v jedné skříňce. Přepínání mezi příjmem a vysíláním zajišťovalo nejčastěji vícepólové relátko, ovládané PTT tlačítkem na mikrofonu. Přijímač v té době býval většinou krátkovlnný superheterodyn, (dříve oblíbené superreakční přijímače se už nepoužívaly). Oscilátor superheterodynu býval stabilizovaný výměnným krystalem, nebo přepínatelnou sadou několika výměnných krystalů. Obdobně i vysílač využíval v oscilátoru krystaly. Bylo to uživatelsky velmi výhodbé řešení. Odladlo ruční ladění. Obsluha se tím velmi zjednodušila. Pokud se uživatel s protistanicí domluvil na kanále, bylo téměř jisté, že pokud to výkon dovolí, protistanice jej určitě uslyší. V přístrojích býval kanálový přepínač a vícezdířkový sokl. Do soklu si uživatel zakoupil krystaly pro ty kanály, které chtěl používat. Někdo si vystačil s jedním či několika, jiný si zaplnil všechna místa, která sokl a kanálový přepínač dovoloval. Protože se na každý kanál využívala vždy dvojice krystalů, znamenalo to, že ve 12-kanálové stanici muselo být zabudováno 24 krystalů a ve 23-kanálové dokonce 46 krystalů. Pořízení krystaly plně vybavené stanice nebylo nic levného.

Schéma zapojení

V začátcích bývaly vysílače poměrně jednoduché. Zkusme se podívat na schéma jednoho z nich. Vysílač se skládal ze dvou částí. Z části vysokofrekvenční (zobrazené v horní polovině obrázku) a části nízkofrekvenční (zobrazené v dolní polovině obrázku).

schéma zapojení vysílací části staré CB-radiostanice

Část nízkofrekvenční tvořila modulační zesilovač. Zapojený byl téměř úplně stejně, jako kdyby to byl zesilovač pro gramofon nebo zvuková část elektronkového televizního přijímače. Kdyby v té době existoval československý výrobce CB radiostanic, pak by zcela určitě místo dvou elektronek 6C4 a 6AQ5 použil evropskou sdruženou NF trio-pentodu ECL86 oblíbenou ve stolních rozhlasových přijímačích (a druhou stejnou by použil i do přijímačí části stanice pro buzení reproduktoru). Aby byla radiostanice jednoduchá, použil se u ní obyčejný uhlíkový mikrofon z telefonního přístroje. Uhlíkový mikrofon má sice značný šum, ale na oplátku dává silný signál a to v modulačním zesilovače ušetří celý jeden elektronkový stupeň. Bohužel uhlíkový mikrofon vyžaduje napájení. V tomto případě to konstruktéři vymysleli tak, že vřadili mikrofon do katodové větve triody, kterou současně zapojili jako zesilovač s uzemněnou mřížkou. Vstup zesilovače se chová jako nízkoimpedanční (je méně citlivý na rušení a brum) a současně proud procházející triodou napájí i mikrofon, takže není potřeba ani mikrofonní baterie, ani další napájecí odbočka ze zdroje. Navíc, pokud by došlo k přerušení kabelu k mikrofonu, trioda se ocitne bez napájení, přestane pracovat a nemůže se stát ona nepříjemná situace, že by uživatel omylem vysílal do éteru nějaké rušení. Výstup signálu z koncové pentody vede na modulační tlumivku. Z této tlumivky je napájená vysílací část. Tím, že uživatel mluví do mikrofonu, mění se napětí na modulační tlumivce a tím i napětí, kterým se napájí vysílač. Napětí ovlivňuje výkon vysílače a tím dochází k amplitudové modulaci.

Mikrofon je propojený s radiostanicí kabelem s jackem. Na mikrofonu je umístěno i tlačítko PTT. Jeho stisknutím se uzemní cívka relátka, relátko přitáhne a přepne kontakty do polohy "vysílání". Tím se připojí anténa k vysílači, zapne napájení vysílače i modulátoru a současně se vypne napájení koncového stupně v přijímači, aby ztichl reproduktor. Za klidu jsou kontakty v poloze "příjem", modulátor i vysílač jsou bez napájení anodových obvodů, zapne se koncový stupeň přijímače. Všechny elektronky zůstávají trvale nažhaveny a v pohotovosti, stejně tak trvale zůstává ve funkci vstupní část přijímače, aby zůstávala kmitočtově stabilní.

Vysílací část se skládá z jedné sdružené elektronky trio-pentody 6AU8. Když už jsme v předchozím odstavci nakousli náhrady tuzemskými elektronkami, onen hypotetický československý výrobce by v té době do CB radiostanice pravděpodobně použil "televizní" elektronku ECL84. Trioda elektronky tvoří oscilátor řízený krystalem. Ve schématu je pro jednoduchost krystal pouze jeden, ale v praxi byl opět použitý přepínač s více krystaly podle používaných vysílacích kanálů. Na výstupu oscilátoru je ladící obvod, napevno naladěný doprostřed CB pásma. Za ním následuje pentoda pracující jako VF koncový stupeň (její parazitní kapacity jsou neutralizovány pomocí kapacitního trymru). Za pentodou následuje vysokonapěťový oddělovací kondenzátor a PÍ-článek tvořený cívkou a dvěma ladícími kondenzátory. Tímto článkem se nastavilo správné impedanční přizpůsobení mezi elektronkou a anténou a odstranily nežádoucí harmonické produkty. Pro jeho správné vyladění se u jednodušších radiostanic nepoužíval SWR-metr, ale zcela prostá světelná indikace pomocí doutnavky.

Povšimněte si zdířky pro další jack, zapojené v katodové větvi koncového stupně vysílače. Do této zdířky se dal zapojit telegrafní klíč a použít vysílač k vysílání telegrafie. Bylo to však jen řešení pro nouzové situace, protože většina přijímačů tehdejších CB-radiostanic nedokázala nemodulovanou telegrafii plnohodnotně přijímat. Zvládly to jen přijímače vybavené záznějovým oscilátorem nebo zkonstruované na principu přijímače přímosměšujícího.

A jak to pokračovalo

V sedmdesátých letech se masivně rozšířili plně polovodičové stanice a v osmdesátých letech složité přepínače s krystaly nahradil mnohem modernější fázový závěs. Ovládání stanic nabylo podoby, jak je známe dnes - s číselným displejem a přepínáním kanálů pomocí "řehtačky" nebo tlačítky UP / DOWN, často přímo na mikrofonu.

Bohužel Československá republika, pokud jde o CB-rádio, zůstávala za světem velmi dlouho pozadu. Nebyl to však problém technický, ale především politický. První předpis povolující vysílání v pásmu 27 MHz byl sice schválený už v roce 1965, ale byl značně omezující. Povoloval provoz pouze přenosným jednokanálovým přístrojům o výkonu do 0,1W. Zájemce o provozování tuzemské CB-radiostanice, (např. typu WKP050 s výkonem 0,02 wattu a dosahem do 2 km z produkce Tesly Pardubice za 1500,-Kčs*, vyráběné od roku 1966) sice nepotřeboval zkoušky, ale musel si vyřídit povolení, za které ročně zaplatil 60,-Kčs*. Současně musel podepsat povolovací podmínky, které upravovaly, jaké informace se smí vysílat. Součástí provozních podmínek byl přísný zákaz vysílání přes hranice. Pokud chtěl provoz ukončit, musel doložit, jak bylo s radiostanicí naloženo a zda se nedostala do nepovolaných rukou.

Od roku 1982 byl povolený výkon 1 watt a anténa do maximální délky 1,5 metru. To už bylo o něco lepší, ale za možnostmi, které se nabízely v západních státech, to stále silně pokulhávalo. Pak přišla sametová revoluce a s ní změny prakticky všech zákonů a vyhlášek. Týkalo se to i provozu CB-radiostanic. Od roku 1995 vstoupila v platnost tzv. Generální licence. CB zařízení se od té doby mohlo provozovat bez registrace i bez polatků. Vysílat se mohlo na 40-ti kanálech výkonem 4 wattů modulací FM a na kanálech č.4 až č.15 i modulací AM s výkonem do 1 wattu. V roce 1997 se prohnaly Moravou ničivé povodně, ve kterých CB-rádio prokázalo civilnímu obyvatelstvu i řidičům neocenitelné služby. V roce 2000 byl vydán zákaz používání AM modulace a vysílalo se jen úzkopásmovou FM modulací. V roce 2001 bylo původních čtyřicet kanálů rozšířeno na osmdesát. V roce 2012 byla na prvních čtyřiceti kanálech opět povolena amplitudová modulace. A navíc ještě i modulace SSB s výkonem do 12 wattů. Provozní možnosti síbíčkářů v Čechách a na Moravě se tím staly plně srovnatelné s jejich kolegy v okolních zemích.

Lidé, pro které bylo síbíčko v devadesátých letech jen nouzovou náhražkou mobilního telefonu, postupně radiové vlny opustili. U mikrofonů radiostanic do dnešních dní tak zůstali jen skalní CB-příznivci, skuteční fandové. Srdcaři, kteří vědí, že přímou radiovou komunikaci a družný hovor s přáteli na pásmu nemůže nikdy žádný mobilní telefon plnohodnotně nahradit. Pokrok nejde zastavit a nebylo by to ani žádoucí. Doba starých elektronkových radiostanic je minulostí. Přesto stojí zato se občas zastavit a ohlédnout se nazpět - na cestu, kterou se vývoj ubíral. Zdá se mi, že může být nejen poučná, ale svým způsobem tak trochu i dobrodružná a romantická.

....................................

*) Abyste nenabyli mylného dojmu, že byl před revolucí levný život - pokud bychom tehdejší ceny přepočítali na dnešní platy a současnou kupní sílu, představte si, že za radiostanici (která se svou kvalitou a výkonem příliš nelišila od stokorunových hraček prodávaných na vietnamských tržnicích) zaplatíte 17500,-Kč. Tedy cenu, kterou dnes platíte třeba za novou Yaesu FT-817ND. A za každý rok, k tomu ještě zaplatíte poplatek 700,-Kč.

[autor: OK2TAR; datum: 22.1.2020; licence: CC-BY-ND]


§ Upozornění:
Informace obsažené na těchto stránkách jsou poskytovány „tak jak jsou", bez jakýchkoli záruk. Veškerá rizika související s použitím těchto informací přebírá uživatel. Tyto stránky obsahují informace, určené pouze pro studijní účely, nejsou odbornou radou nebo odborným návodem ve smyslu nového Občanského zákoníku. Článek NENÍ návodem ke stavbě a provozu tohoto zařízení! Občanské radiostanice musejí být vždy továrním, nikoli amatérským výrobkem a před uvedením na trh vždy řádně homologovány. Případné vysílání v CB pásmu se zatížením vyrobeným v amatérských podmínkách by bylo v příkrém rozporu s platným ustanovením vydaným Českým telekomunikačním úřadem.


[ hlavní stránka ] - [ oprášená historie - úvod ]