電波の仕組みについて、気になったので調べてみました。
電波とは
電波とは、電気と磁気のエネルギーが空間を伝わる波のこと。
人間の目には見えないけど、ラジオ、テレビ、携帯電話、Wi-Fi、Bluetooth、全部この電波を使っている。
電波はHz(周波数)で区別される。
音も周波数で表されることもあるが、音は空気や物体の振動、電波は電場と磁場の振動である。
通信方法 | 電波を使う? | 周波数帯(代表例) |
ラジオ放送 | 使う | AM: 500kHz前後、FM: 76–95MHz(日本の場合) |
テレビ放送 | 使う | 470–710MHz(地上波デジタルの場合) |
Bluetooth | 使う | 2.4GHz帯 |
Wi-Fi | 使う | 2.4GHz帯、5GHz帯、6GHz帯(Wi-Fi 6Eなど) |
4G (LTE) | 使う | 700MHz帯〜3.5GHz帯(地域による) |
5G | 使う | 3.7GHz帯、4.5GHz帯(Sub6)、28GHz帯(ミリ波)など |
ちなみに電子レンジも電波(電磁波)を高出力で使っている。水分子を振動させその摩擦熱で温めている。
周波数は約2.45GHz
電子レンジを使うとBluetoothや Wi-Fiに影響が出るのは周波数が近いからである。
周波数による特徴
周波数が低い(AMラジオみたいな)
→ 障害物に強いけど、情報量は少ない(音声くらい)。
周波数が高い(Wi-Fi、5Gミリ波みたいな)
→ たくさんのデータを高速で送れるけど、障害物(壁とか)に弱くなる。
送信・受信のしくみ
送信側
電気信号(音声やデータ)を電波に乗せる(変調する)
アンテナから電場と磁場を振動させる→電波として放出
受信側
- 空間を飛んできた電波が、受信アンテナに当たる
- 電波(電場・磁場の振動)が、アンテナに微弱な電流を作る
- その微弱な電流を、元の音声やデータに戻す(復調する)