200 kW machinezender SAQ op 17,2 KHz

 

De antenne: 6 torens  met 8 parallelle draden van 1,5 km lang op 112m hoogte

 

 Klanten melden zich bij het Indië loket

 

Radiogolven worden weerkaatst door lagen in de ionosfeer en het aardoppervlak. Hierdoor zijn grote afstanden te overbruggen

 

Hoogte en effectiviteit van de reflecterende lagen veranderen voortdurend

 

 

Zendapparatuur van Radio Kootwijk en de jaren '80

 

Manshoge matrix van coaxiale antenne-omschakelaars voor zenders en 6 antennes

 

Philips automatisch afstemmende 10 kW zender voor 1,6 -28 MHz. Afstemtijd 10 sec.

 

Palknop mechaniek

 

1932, eerste NSF / Philips communicatie ontvanger type H2L/7; 15kHz- 21MHz

Laatste, microprocessor gestuurde, Philips communicatie ontvanger type 8RO153 uit 1979

De fameuze BX925A (1958) in bedrijf bij Scheveningen Radio

 

Ingang radio-ontvangstation Itacable in Cimino 1973

 

Independent sideband ontvangers in ontvangstation Italcable 1974

 

 Uitbreiding aantal gesprekken per zender door onafhankelijke zijbanden en multiplex bedrijf

 

Draadloos (nog) verder

      - over radiotelefonie



Aanloop

Telegraaf- en telefoonverkeer met het verre buitenland was in het begin van de vorige eeuw uitsluitend mogelijk door middel van (zee)kabelverbindingen. Een groot nadeel daarvan was de afhankelijkheid van andere landen, waardoor de beschikbaarheid en prioriteit van de verbinding niet altijd even groot was. Ook sabotage  van het berichtenverkeer kon niet worden uitgesloten. Voor Nederland was dit vooral een groot bezwaar voor de verbindingen met Nederlands Oost-Indië en de andere overzeese gebiedsdelen.

De komst van de radio maakte het mogelijk om deze bezwaren op te heffen. Vooral voor de militaire toepassingen was dit natuurlijk van groot belang. Veel landen begonnen dan ook met het ontwikkelen en bouwen van grote zend- en ontvang installaties om zo, door middel van draadloze verbindingen, voortaan onafhankelijk van “derden” te zijn. In Nederland werd in 1923 het zendstation “Radio Kootwijk” op de Veluwe (zie ook venster 31) in gebruik genomen. In Indië werd in 1917 het station “Radio Bandoeng” gebouwd. Radio Kootwijk is tot 1999 in bedrijf geweest met radiotelegrafie en -telefonie diensten, radio omroep en voor contact met schepen en vliegtuigen (zie ook venster 29). Radio Bandoeng was in 1947 al uit de lucht.


In Zweden, vlak bij Varberg, werd in 1920 het station “Grimeton radio” in gebruik genomen. Evenals de zender in Kootwijk was dit een zogenaamde machinezender waarin de radiogolven werden opgewekt door een grote dynamo van 200 kWatt. Dit station, dat uitzond op 17,2 kHz, super lange golf dus, is het enige uit een keten van zes soortgelijke stations rond de wereld dat nog over is. Het is in uitzonderlijk goede conditie bewaard gebleven en is nu een museum. Het staat op de Unesco Werelderfgoedlijst. Elke maand wordt de zendinstallatie een keer opgestart (om vastroesten te voorkomen) en op kerstavond is het station in de lucht met een kerstboodschap in morse onder de roepnaam “SAQ”.



Vooruitgang

Door de voortgaande ontwikkeling in de radiotechniek was het al snel mogelijk om zenders en ontvangers te bouwen die werkten op de korte golf in plaats van op de lange golf. Mede door de inspanningen van radiozendamateurs was het duidelijk geworden dat het op de korte golf, d.w.z. in de band van 1,6 tot 28 MHz, veel eenvoudiger was om, met kleinere vermogens, een veel betrouwbaarder en kwalitatief betere verbinding te onderhouden. Een groot voordeel was dat er nu ook verbinding in telefonie beschikbaar kwamen: de radiotelefonie was een feit. Op 28 februari 1929 opende koningin-moeder Emma officieel de radiotelefoondienst naar Indië met de legendarische woorden: "Hallo Bandoeng, hier Den Haag". Bellen met Indië was een onderneming waarvoor men in die tijd z’n zondagse pak aantrok. Men moest ervoor naar een speciaal “Indië loket” in een postkantoor in één van de vier grotere steden. Een gesprek van drie minuten kostte Fl. 33, een vermogen in 1929!



Uitdagingen

De kwaliteit van een radioverbinding is erg afhankelijk van, steeds wisselende, atmosferische omstandigheden. Een frequentie kan ook maar gedurende een paar uur per dag voor een bepaalde bestemming gebruikt worden. Daarbij is korte golfontvangst zeer storingsgevoelig. Zo kan een onweersbui, ook verder weg, voor hinderlijke kraakstoringen zorgen en ook storing veroorzaakt door naburige elektrische apparaten, de zogenaamde “man made noise”, kan maken dat de verbinding even onbruikbaar is. Bovendien is de propagatie (de voortplanting van de radiogolven) sterk afhankelijk van de zonnevlekkenactiviteit. In de ongunstigste situatie kan dit er toe leiden dat een verbinding op een bepaalde frequentie tijdelijk volledig onbruikbaar wordt.

Een deel van de door de zendantenne uitgestraalde radiogolven plant zicht voort langs het aardoppervlak. Deze “grondgolf”  ondervindt een demping die afhankelijk is van die gebruikte frequentie. Zo is bij 3,5 MHz de grondgolf
tot op wel 200 km nog te horen. Op 28 MHz is dit slechts 20 km. Grondgolven worden vooral gebruikt voor radio omroep, zeker op de ultra korte golf (FM). Voor het overbruggen van grote afstanden wordt het grootste deel van de radiogolven  echter (schuin)omhoog gestuurd en heen en weer gekaatst  door diverse reflecterende lagen in de ionosfeer en het aardoppervlak. Soms bij bijzondere atmosferische toestanden worden ook de signalen van (FM) omroepzenders door de ionosfeer weerkaatst en dan kun je radiostations ontvangen die je normaliter niet hoort.

De reflectie en de hoogte van de reflecterende lagen varieert met het uur van de dag en met het seizoen. Het merkbare effect hiervan “fading”, het voortdurend in sterkte veranderen en soms helemaal wegvallen van het signaal. Een ander hinderlijk verschijnsel is “selectieve fading”. Omdat de radiogolven van de zender de ontvanger kunnen bereiken langs meerdere, ongelijke, wegen is het mogelijk dat twee golven tegengesteld bij de ontvanger aankomen en elkaar opheffen. Hierdoor kan uitdoving van een bepaalde frequentie in de spraak optreden. Omdat de transmissiewegen voortdurend in lengte veranderen zal zo’n uitdoving bij een steeds verschuivende frequentie optreden. Hierdoor ontstaat de typische “draaiende” verkleuring van de spraak (hier te horen)die bij kortegolf ontvangst vaak voorkomt.

Om onderlinge storing te voorkomen bouwde men het zendstation en het ontvangststation ver uit elkaar. In Nederland stonden de zenders in Kootwijk en de ontvangers in Nederhorst den Berg (Nera), Noordwijk (Nora), en IJmuiden. De zend- en ontvangstweg waren dus gescheiden. Zenders en ontvangers waren met telefoonlijnen verbonden met de telefoondienst in het postkantoor van Amsterdam. Hier werden de beide wegen weer samengevoegd zodat full duplex verkeer, d.w.z. tegelijk zenden en ontvangen zoals bij normaal telefoonverkeer, mogelijk was.

 



Ontwikkelingen

In het streven naar steeds betere en betrouwbare verbindingen werd de zend- en ontvangtechniek tot in de jaren 80 voordurend verder ontwikkeld. Zenders werden sterker en ontvangers gevoeliger en selectiever, d.w.z. beter bestand tegen storing door sterke zenders op een naburige frequentie. En er kwamen meer effectieve en richtingsgevoelige antennesystemen waarmee de zender en de ontvanger op elkaar gericht konden worden en die  geoptimaliseerd waren voor de te gebruiken frequentie. Omdat in principe elke zender of ontvanger in een station met elke willekeurige antenne moest kunnen werken werden er (coaxiale) omschakelaars ontwikkeld. Vooral bij zendstations waren die imposant groot omdat ze geschikt moesten zijn voor de grote vermogens van de zenders.



Zenders

Daarnaast werd er veel aandacht besteed aan de operationele eigenschappen van de apparatuur.  Omdat zenders voor meerdere bestemmingen werden ingezet en verbindingen zich op steeds wisselende frequenties afspeelden, en dus ook met steeds wisselende antennes, was het belangrijk dat alle omschakelingen en het afstemmen op de nieuwe frequentie zo snel mogelijk konden worden gerealiseerd.

Philips Telecommunicatie Industrie (PTI) in Huizen ontwikkelde daarvoor  het principe van de “Palknopzender” . Dit was een mechanisch systeem dat de instellingen van alle afregelorganen van een zender  voor een bepaald aantal frequenties kon vasthouden en weer oproepen. Hiermee kon een enorme tijdwinst bij frequentie wisselingen worden gerealiseerd.

Later kwamen daar elektronische oplossingen voor in de plaats in de vorm van zichzelf volautomatisch afstemmende zenders. Hiermee was het mogelijk om binnen 10 à 20 seconden het maximum zendvermogen van 5, 10 of zelfs 30 kW op elke gewenste frequentie “in de lucht” te hebben.

 


Een grote kwaliteitsverbetering  in de verbindingen was de overgang in de jaren 50 van de tot dan toe gebruikelijke “amplitude modulatie” (AM - of dubbel zijband) naar enkel zijband (of single side band).

Bij een AM zender wordt, naast de draaggolf, het frequentiespectrum van spraak (300-3000 Hz) van nature zowel onder als boven de zenderfrequentie, dus eigenlijk tweemaal, uitgezonden (vandaar de term dubbelzijband).  Door in de zender één van beide zijbanden (en de draaggolf zelf) uit te filteren wordt weliswaar de zender  iets complexer, maar kunnen er grote voordelen worden behaald.

Zo kan nu het gehele vermogen van de zender aan het versturen van de informatie worden besteed zonder “verspilling” aan een overbodige zijband. In de ontvanger kan met een smallere doorlaat bandbreedte (dus selectiever) worden gewerkt met als resultaat minder ruis en minder storing. Bovendien nam een telefoongesprek zo minder ruimte in (3 kHz i.p.v. 6 kHz) op de toch al volle kortegolf banden en was het minder gemakkelijk af te luisteren.



Ontvangers

Ook de ontvangers  ontwikkelden zich verder. Niet alleen de ontvangsteigenschappen werden verbeterd, ook de bediening , en daarmee de wisseling van frequentie en andere instellingen, werd steeds eenvoudiger en sneller.


Om de effecten van fading te verminderen werd vaak overgegaan op “diversity ontvangst”. Hierbij werd een verbinding opgebouwd met twee ontvangers op dezelfde frequentie die elk hun eigen antenne hadden. Omdat deze antennes vele golflengtes uit elkaar stonden, soms wel 500 meter, trad  de fading vrijwel nooit in beide ontvangers tegelijkertijd en op dezelfde frequentie op. De telefoonlijn naar de beller werd dan telkens omgeschakeld naar de ontvanger met het beste signaal op dat moment.



Afstandsbediening

De laatste generaties zenders, ontvangers en antenneschakelaars waren ook geschikt voor bediening op afstand. Dat kon zijn vanaf een centrale bedieningslessenaar in het station zelf, of vanaf een geheel ander locatie. Zo werden de zenders van het kuststation Scheveningen Radio bediend door de telefonistes in Scheveningen en later in IJmuiden. Zenders voor Scheveningen Radio stonden ook in Kootwijk.

Een voorbeeld van verregaande vorm van afstandsbediening en automatisering is wel het ontvangststation van Italcable, het communicatiebedrijf van de Italiaanse staat. Van oudsher was het ontvangststation gevestigd even buiten Rome. Maar door de enorme groei van de stad was het begin jaren 70 geheel ingesloten door  stoorbronnen  in nieuwe woongebieden en industrieterreinen.

Daarom werd er een nieuw station gebouwd in Cimino, een dorpje 70 Km ten noorden van Rome waar het nog “stil” was in de ether. Voorwaarde van het personeel was echter dat de bediening in het oude gebouw in de stad bleef zodat verhuizen niet nodig was. PTI ontwikkelde daarop een systeem waarbij alles in het nieuwe station bediend werd door  een mini computer die met een straalverbinding was verbonden met Rome. Bovendien zorgde de computer voor het automatisch inschakelen van de juiste ontvanger op de juiste frequentie, met de juiste antennes en alle andere instellingen voor de dagelijkse routineverbindingen.

Ter verhoging van de betrouwbaarheid was het hele afstandsbedieningsysteem dubbel uitgevoerd en omvatte  in totaal 13 manshoge 19 inch kasten. Het ontvangststation werd in 1973 in bedrijf gesteld en heeft tot 1986 dienst gedaan, naar verluidt zonder ook maar één keer te zijn omgeschakeld naar het backup bedieningssysteem.

 


 
Optimalisatie

Ondanks alle ontwikkelingen en verbeteringen door de jaren heen was het nog altijd niet mogelijk om meer dan één telefoongesprek per zender over te brengen. De groeiende behoefte aan meer kanalen tegen lagere kosten dwong de industrie echter tot creatieve oplossingen.  De eerste winst werd bereikt door een zender voortaan weer beide zijbanden te laten uitzenden, maar nu met twee verschillende gesprekken, namelijk één in iedere zijband. Dit systeem werd aangeduid met “independent side band”. Zeer scherpe filters en een super nauwkeurige en stabiele zend- en ontvangfrequentie waren daarbij cruciaal. De techniek was inmiddels echter zover ontwikkeld dat dit geen probleem meer vormde.
 De volgende verdubbeling werd bereikt door een spraakkanaal, van 300-3000 Hz, in een speciale apparaat  3000 Hz te “verschuiven” naar 3300-6000 Hz. Gecombineerd met een ander, niet verschoven, kanaal leverde dit een band op van 300-6000 Hz, met daarin twee telefoongesprekken!
Door dit pakket in de ene zijband uit te zenden en een soortgelijke combinatie in de andere zijband, kon een zender vier telefoongesprekken tegelijk uitzenden. Bij de ontvanger werden de “verschoven” gesprekken weer teruggebracht naar de oorspronkelijke toestand.



Het einde van een tijdperk

Toen in de loop van de jaren 80 duidelijk werd dat radiotelefonie, en andere vormen van (commerciële) communicatie, op de kortegolf banden zijn langste tijd had gehad werd de verdere ontwikkeling  op dit gebied gestopt. De opkomst van satellietcommunicatie en glasfiber (zee)kabels bood een alternatief dat veel meer mogelijkheden in zich had voor een snel, betrouwbaar, kwalitatief uitstekend en vooral dicht communicatienetwerk over de hele wereld.  Alleen de radiozendamateurs zijn hun klassieke 80 - 40 - en 20 meter banden trouw gebleven.


links

http://www.terras.tv

https://grimeton.org

http://www.hierradiokootwijk.nl

https://radiokootwijk.nu

https://nl.wikipedia.org/wiki/Radio_Kootwijk_(zender)

https://www.youtube.com/watch?v=9ijDWMhqxLc   (Kortegolf fading)