Adó-vevők és walkie-talkie-k

A hatvanas-hetvenes évektől terjedt el, hogy a tűzoltók, a mentősök és a rendőrök kis antennákkal felszerelt – tehát láthatóan rádióhullámokat használó –, kézi készüléken keresztül tartották egymással a kapcsolatot. Ez a készülék a walkie-talkie, gyakorlatilag a mai mobiltelefon elődje. A szerkezet valójában ekkorra már jelentős múlttal rendelkezett: a háborús szükségletek hívták életre a huszadik század első évtizedeiben.

Miért kapcsolódik a háborúkhoz az adó-vevők születése?

A háborúk többnyire hozzájárultak a technika fejlődéséhez. Ez persze csak annyit jelent, hogy hadviselés felgyorsíthatja ugyan a korszerűsítési törekvéseket, ám ezek az újítások és találmányok előbb-utóbb háború nélkül is megszülettek volna. Ez történt a rádió alapú kommunikáció terén is: a hordozható, vezeték nélküli telefonok korszerűsítésének valóban a huszadik század eleji háborúk adtak lökést.

Bár 1906-ban már sikerült rádióhullámok felhasználásával hangüzenetet továbbítani Európából az óceánon túlra, a háborús időszakban az ehhez szükséges készülékek még nem voltak alkalmasak a folyamatos hangátvitelre. Erre egyedül a vezetékes telefon volt képes, de azt a fronton nem minden helyzetben lehetett elérni. Így például a felderítők vagy az egymástól távol kerülő csoportok nem tudtak vezetékes készülékeket használni. Az igény viszont elég nagy volt, hogy felgyorsítsa a rádiós technológiák fejlődését. Az első világháború idején (1914-1918) többen is elkezdtek dolgozni a vezeték nélküli, hordozható adó-vevők kialakításán. Segítette a munkájukat, hogy ez idő tájt találták fel az elektroncsövet is, amely azután jó ideig nélkülözhetetlen részévé vált a megszülető készülékeknek.

 Mi minden kellett a hordozható adó-vevők működéséhez?

A cél tehát az volt, hogy olyan adó-vevőket hozzanak létre, amelyekkel szabadon lehet mozogni a legkülönfélébb hadszíntereken, mi több, a pilótákkal is kapcsolatot lehet tartani. Ehhez azonban nemcsak megfelelő készülékek, hanem megfelelő frekvenciák is kellettek. A levegőben terjedő, sokféle frekvenciát tehát rendszerezni és használhatóvá is kellett tenni. Emellett abban is meg kellett egyezni, hogy melyik tartományt hogyan nevezik el. (Az USA-ban 1934-ben Franklin D. Roosevelt elnök Washingtonban egy külön kormányhivatalt is alapított a frekvenciák kezelésére, Federal Communications Commission néven.)

Ekkor született meg a frekvenciák rendszere, amelyben a különböző tartományok önálló kategória-nevet kaptak. A legelső hordozható rádiótelefon 1938-ban AM-hullámmal, vagyis középhullámmal működött (ez a 470-1700 kHz közötti rezgéssel rendelkező elektromágneses hullámokat foglalja magában), amelynek jó felhasználásához azonban még további rendszereket kellett kidolgozni. Ilyen volt az ún. frekvencia-moduláció bevezetése is, amely Edwin Armstrong nevéhez fűződik. (Mivel egy adott frekvencia ún. vivőhulláma önmagában nem továbbít információkat, a hangot, majd később a videójelet az amplitúdójának folyamatos változtatásával, vagyis modulációjával ültették rá a hullámra. Ennek részletes leírását itt olvashatod el.)

A harmincas évekre már adottak voltak a feltételek, hogy megszülethessenek a biztonságos frekvenciákat befogó, hordozható távbeszélő-készülékek, amelyekben rádiócsövek működtek (volt, amelyik akár 10-11 csövet is tartalmazott), és amelyekben nagyfeszültségű szárazelemek biztosították az áramot. Ennek megfelelően ezek a készülékek kezdetben igen nagyok és nehezek – akár 11-12 kilósak – voltak, amelyeket felhasználóik többnyire a hátukra véve hordoztak.

A Motorola SCR-300-as rádióadó, amelyből a II. világháború idején kb. ötvenezret használtak a szövetséges csapatok katonái. (Kép forrása: businessinside.com)

Hogyan kellett kezelni az adó-vevőket?

A kapcsolatteremtés során nagy könnyebbséget jelentett, hogy a két kommunikáló fél között nem volt bázisállomás, tehát nem kellett közvetítőt (kapcsoló személyeket) igénybe venni, ugyanakkor az adás-vétel korántsem volt olyan egyszerű, mint amilyenné ez majd a huszadik század végére válik.

A kommunikáció fél-duplex, vagyis kétirányú volt, de nem egyidejű. Az adó-vevő alapállásban a vevő üzemmódra (egyszerűen szólva: vételre) volt beállítva. Ez azzal járt, hogy amikor az üzenet vevője meghallgatta a másik fél szövegét és belekezdett a válaszadásba, olyankor minden egyes alkalommal le kellett nyomnia a Push To Talk (PTT) gombot, amellyel a saját készülékén kikapcsolta a vevő üzemmódot. (Háborús filmekben gyakran halljuk, ahogyan az adás végeztével – és a gomb elengedésekor – a beszélő azt mondja: „Vétel!”.)

Az amerikaiak egyik legnépszerűbb műszaki szakembere, Al Gross, aki több találmányával is gazdagította a kommunikáció területét. (Fotó: Leo Sorel, Wikimedia)

A walkie-talkie korai technológiai kidolgozásában nagy szerepet játszott a torontói Irving Alfred J. Gross rádiómérnök, közismert nevén Al Gross (1918-2000). Sokan őt tartják a készülék feltalálójának. A róla szóló Wikipedia cikk leírása szerint Al Gross több kommunikációs eszközt hozott létre és szabadalmaztatott, a háború idején azonban a közreműködésével kifejlesztett, ún. Joan-Eleanor rendszer játszotta a legnagyobb szerepet (1942). Ez már egy, a szokásosnál jóval kisebb kézi adó-vevőt is tartalmazott: ennek a neve volt „Joan”. Párját, a jóval nagyobb méretű Eleanort a nagy magasságban haladó bombázók fedélzetén használták.

A rendszer attól volt egyedülálló, hogy a használatával közvetlenül tudtak kapcsolatot teremteni a földről a levegőben lévőkkel. Ráadásul 250 MHz feletti frekvencián működött, vagyis a beszélgetések sokkal magasabb frekvencián zajlottak, mint amilyet bárki el tudott képzelni. Ezért az ellenséges hadtesteknél alig tudták észlelni, és legfeljebb csak nagyon hosszú idő után tudták bemérni, így a lehallgatásuk szinte képtelenség volt. Mindettől ezt a rendszert az USA egyik legsikeresebb háborús fejlesztéseként tartják számon.

Gross a későbbiekben még számos találmányával gazdagította a telefonok világát. Cégénél, a Gross Electronics-nál már kétirányú kommunikációs rendszerben működő telefonokat gyártottak civil használatra, így 1948-tól az USA farmerei, gazdálkodói, de a parti őrségek tagjai is az előbbieknél jóval egyszerűbben használható walkie-talkie-kkel tudtak kapcsolatot teremteni egymással. Gross találta fel a telefonos személyhívó rendszert is, amelynek később az orvosok látták nagy hasznát, de az ehhez kifejlesztett technológiát egyéb, egyirányú rádiójelző eszközökben, így például a garázskapu nyitókban is sikeresen használták.

Mások szerint a kanadai Donald Lewes Hings (1907-2004) ugyanúgy feltalálója a walkie-talkie-nak. A brit származású mérnök a CM&S nevű informatikai cégnél dolgozott, és ott fejlesztett ki 1937-ben egy hordozható adó-vevő rendszert, amelyet akkor packsetnek nevezett el. Miután Kanada 1939-ben belépett a háborúba, a CM&S Ottawába küldte, hogy ott dolgozza ki a rendszer katonai felhasználásának lehetőségeit. Ezekben az években Hings több olyan modellt is kifejlesztett, amelyet a gyalogos katonák is jól tudtak használni. Ezek egyike volt a C-58-as modell, amelyből a hadsereg tizennyolcezer darabot vett meg és használt sikeresen. Ezt már gyakran hívták walkie-talkie-nak, és a feltalálója később több kitüntetést is kiérdemelt vele. Hings egyébként a nyugdíjazásáig folytatta a kutatást, de nemcsak a kommunikáció, hanem a geofizika területén is. Több mint 55 szabadalmat jegyeztetett be, Kanadában és az Egyesült Államokban, 2006-ban pedig a Távközlési Hírességek Csarnokába is bekerült.

A Motorola gyártotta az amplitúdómodulációval működő SCR-536 rádiót is, amelyet handie-talkie-nak hívtak, és HT-nek rövidítettek. Ebben még elektroncsövek voltak. (Kép forrása: businessinside.com)

A szintén háton hordható Motorola SCR-300-as készüléket ugyancsak walkie-talkie-nak hívták. Ezt 1940-ben fejlesztettek ki a Motorola jogelődénél (Galvin Manufacturing Company). Nagyjából 32-38 fontot nyomott (1 font 453,6 gramm), és 3 mérföldes távolságban lehetett használni (1 mérföld = 1,61 km.) További adatokat itt olvashatsz.

A kisebb, kézi készülék végül 1941-ben született meg, szintén a Motorolánál: ez volt az amplitúdómodulációval működő Motorola 536, amit akkor handie-talkie-nak (kézi beszélgetőnek) hívtak.

Noha ezek a készülékek hordozhatók voltak, a „mobil” kifejezést mégsem használták rájuk, mert a használatuk során a beszélőnek célszerű volt ugyanazon a helyen maradnia, nehogy a mozgásával frekvencia-eltolódásokat okozzon. Ahhoz, hogy valóban mozogni lehessen a készülékkel, még számtalan problémát meg kellett oldani a frekvenciahasználat területén, aminek hasznait azonban ma már sokan élvezhetjük.

Lévai Júlia