周波数と波長って何？電磁波の基本から応用まで徹底解説！(？)電磁波と周波数の基礎知識
周波数と波長、電磁波の基礎から応用までを分かりやすく解説！光や電波の性質、アンテナ設計への影響、多様な通信技術での周波数の活用方法を網羅。身近な電化製品からスマートフォン、衛星通信まで、電波の世界を深く理解するための決定版！
電磁波とアンテナの関係
電波のサイズを決める要素は？周波数と何の関係がある？
周波数。周波数が高いほどアンテナは小さい。
電波とアンテナの関係について解説します。
アンテナの構造と、周波数によるアンテナサイズの決定方法について見ていきましょう。
✅ 電波は周波数（3kHz～3THz）によって特性が異なり、波長も重要な要素であり、周波数が高いほど波長は短く、低いほど長くなる。
✅ 電波の波長は、電波の進む速さ（光速）を周波数で割ることで計算でき、アンテナの長さに影響する。
✅ 周波数の違いにより、電波の伝わり方、アンテナの長さ、情報量などが異なり、低い周波数は遠くまで届きやすくアンテナが大きく、高い周波数は情報量が多くアンテナが小さい。
さらに読む ⇒ホーム｜JRC 日本無線株式会社出典/画像元: https://www.jrc.co.jp/casestudy/column/16アンテナのサイズが周波数によって変わるなんて、面白いですよね！ それぞれの周波数で最適なアンテナがあるんですね。
アンテナの構造と、周波数と波長の関係によるアンテナサイズの決定方法について解説します。
アンテナは主に金属で構成され、電流の流れによって電磁波を送受信するシンプルな構造をしています。
アンテナサイズは使用する周波数に大きく依存し、波長が短いほどアンテナは小さく、波長が長いほど大きくなります。
周波数によってアンテナの大きさが変わるなんて、まるで魔法みたいじゃ！ 昔のラジオのアンテナが長かったのは、そういうことやったんか！
通信における周波数の利用
通信速度と周波数の関係は？高いほど有利？
高速通信は高周波数帯、低速は低周波数帯を利用。
通信における周波数の利用について解説します。
5Gなどの最新技術から、身近な通信方法まで、幅広く見ていきましょう。
公開日:2023/05/08
✅ モバイル通信では、周波数帯域によって通信エリアの広さや通信速度が異なり、低い周波数帯域はエリアが広く速度は遅く、高い周波数帯域はエリアが狭く速度は速い。
✅ 5Gのミリ波は高速通信が可能だが、障害物による影響を受けやすくエリアが狭く、ローバンドやプラチナバンドはエリアが広い。
✅ 各通信事業者は様々な周波数帯域を使用しており、4G LTEの低い周波数帯域を5G NRに転用することで、より広いエリアの確保を目指している。
さらに読む ⇒Teppei Log出典/画像元: https://teppeilog.com/mob_radio_area/通信技術の進化は目覚ましいですね。
周波数の割り当てとか、色々なルールがあるんですね。
勉強になります！。
様々な通信方式における周波数の利用について考察しましょう。
通信速度や容量を向上させるためには高周波数が有利ですが、周波数は総務省によって割り当てられるため、自由に選択できるわけではありません。
AMラジオ放送は低帯域幅で済むため中波帯を利用しますが、地上波デジタルテレビ放送やLTEなどの高速通信はより広い帯域幅が必要となり、極超短波帯やマイクロ波帯が利用されます。
電離層は短波帯の電波を反射し、遠距離通信に利用されてきましたが、現在は衛星通信が主流です。
また、5GHz以上の高周波帯では降雨減衰が大きくなり、長距離通信には不利です。
地球の裏側まで届ける必要のある通信には短波帯が有効ですが、衛星通信も利用されています。
携帯電話のように回り込みが必要な通信方式では、UHF帯が適していますが、高速データ通信と多数のユーザーに対応するため、より高い周波数が使われる傾向にあります。
テレビ放送や衛星放送では、見通しを確保できるため、マイクロ波帯が利用されます。
スマートフォンは800MHz、2GHz帯、WiMAX(2.5GHz帯)、GPS(1.5GHz帯)、無線LANなど複数の周波数帯を利用しています。
えー、通信速度とかエリアとか、周波数によって全然違うんや！ ギガ死とか、周波数の問題やったんやね！
電波の特性と応用
電波の周波数と波長、何が重要？用途別の使い分けとは？
距離・情報量・直進性。用途に合わせて使い分けます。
電波の特性と、その応用例について解説します。
700MHz帯の活用など、最新の技術動向にも注目していきましょう。
公開日:2022/12/01
✅ 総務省の委員会で、NTTドコモの提言により、700MHz帯の未使用周波数を携帯電話用に活用できるよう検討が開始された。
✅ ドコモの試算では、3MHz幅×2の周波数帯域で約1100万契約を収容でき、下り30Mbps、上り11Mbpsの通信速度を実現できる見込み。
✅ 事務局（総務省）は、狭帯域LTE-Advancedの導入に向けた技術検討を進め、2023年春ごろにまとめる予定。
さらに読む ⇒ケータイ Watch出典/画像元: https://k-tai.watch.impress.co.jp/docs/news/1460131.html電波の周波数帯、使い分けがすごいな！700MHz帯の活用にも期待ですね。
通信技術はますます進化していくんですね！。
日本で利用される電波の周波数帯は3kHzから3THzの範囲であり、周波数によって9つのバンドに分けられ、用途別に割り当てられています。
波長は電波の進む速さ（光速：約30万km/秒）を周波数で割ることで計算できます。
周波数が低いと、地面に沿って進みやすく、障害物の裏にも回り込みやすいため遠くまで届きやすいですが、アンテナは長く、乗せられる情報量は少ないです（例：AMラジオ）。
一方、周波数が高いと、直進性が強まり、ビルや山の陰では受信しにくくなりますが、アンテナは短く、乗せられる情報量は多くなります（例：スマートフォン）。
携帯電話の周波数帯と波長の関係についても触れられ、例えば700MHz帯は波長約43cmです。
各波長の光は、幅広い分野で利用され、人体への影響も異なります。
わしは、電波とかよく分からんけど、色んな事に使われとるんじゃなぁ。新しい技術、楽しみじゃわい！
本日は電磁波の基礎から応用まで、幅広くご紹介しました。
電磁波の世界は奥深く、これからも様々な技術革新が期待できますね。
💡 周波数と波長は電磁波の性質を決定する重要な要素である。
💡 電磁波は、通信、医療、エネルギーなど多様な分野で活用されている。
💡 アンテナ設計や通信方式は、利用する周波数の特性に大きく依存する。
