電波の種類を完全解説！スマホ・Wi-Fi・テレビが使う周波数の違いと特性

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2025年11月8日

私たちの生活に欠かせないスマートフォン、Wi-Fi、ラジオ、テレビ—これらすべてに共通するのが「電波」という目に見えない技術です。毎日当たり前のように使っているこれらの機器ですが、実は用途に応じて異なる種類の電波が使い分けられていることをご存じでしょうか？

電波にはそれぞれ固有の特性があり、その違いを理解することで、なぜスマートフォンが建物の中でも通じるのか、なぜWi-Fiは壁があると弱くなるのか、といった日常の疑問が解決できます。

本記事では、電波の基本的な仕組みから始まり、周波数帯による分類、それぞれの特性と用途、さらには電波を規制する法律まで、電波に関する知識を体系的に解説します。無線通信技術への理解を深めることで、より賢く通信機器を選択し、活用できるようになるでしょう。

1. 電波の種類を知る前に押さえておきたい基礎知識

電波は私たちの日常生活に深く根付いている技術ですが、その基本的な概念について冷静に理解することは、無線通信を使いこなす上で非常に重要です。ここでは、電波の定義や性質、そしてそれを取り巻く基本的な知識を紹介します。

電波とは何か

電波は、電磁波の一種であり、空間を通じて情報を伝えるためのエネルギーの波です。具体的には、電波は周波数の範囲に応じて異なる特性を持つため、用途に応じて使い分けることが必要です。私たちが普段使っているスマートフォンやWi-Fi、Bluetoothといった通信技術も、全てこの電波を利用しています。

電波の基本的な特性

電波について理解するためには、以下の二つの特性を押さえておくと良いでしょう。

周波数（Frequency）
周波数は、1秒間に繰り返される電波の波の数を示し、単位はヘルツ（Hz）で表されます。周波数が低いほど波長が長く、高いほど波長が短くなります。
波長（Wavelength）
波長は、電波の一周期の長さを示します。波長が長いほど、障害物を透過しやすく、遠くまで届く能力があります。しかし、情報を伝える能力は低くなります。逆に波長が短いと、情報伝送速度が速く高容量ですが、障害物には弱くなります。

電波の利用

電波は、さまざまな周波数帯に分かれています。一般的には、以下のように分類されることが多いです。

低周波（LF）
遠距離通信に適しており、建物の中でも比較的届きやすい特性があります。例：AMラジオ。
中周波（MF）
主にラジオなどで使用され、広範囲にわたって伝播が可能です。
高周波（HF, VHF, UHF）
データ転送速度が速く、多くの情報を一度に送信できます。ただし、障害物に弱く、届く距離は短くなります。

電波と法律

電波は無限に利用できる資源ではありません。法律や制度によって厳格に管理されています。日本では、総務省が電波の利用を監督しており、無線局を開設するには免許が必要です。これは、電波の干渉や通信品質の低下を防ぐための取り決めです。

電波の基本を理解することで、通信機器の選択や利用において、より良い判断ができるようになります。電波の種類を知り、その特性を理解することは、今後ますます重要になってくるでしょう。

2. 周波数帯で見る電波の種類と分類方法

無線通信において、電波はその特定の周波数により多様なカテゴリに分けられます。それぞれの周波数帯は独自の特性を持ち、用途に応じて最適な選択をすることが求められます。次に、主要な周波数帯の特徴を詳しく見ていきましょう。

低周波数帯（LF、MF）

周波数範囲:
LF（Low Frequency）：30〜300kHz
MF（Medium Frequency）：300kHz〜3MHz

この周波数帯の電波は波長が長いため、障害物を容易に透過し、遠距離通信に非常に適しています。主にAMラジオ放送や航空航法に利用されており、都市部でも安定した通信を実現しています。

短波帯（HF）

周波数範囲:
HF（High Frequency）：3〜30MHz

短波帯は、電波が電離層に反射する特性を活かして、地球の反対側まで信号を届けることができます。そのため、国際通信や短波ラジオに広く利用されており、特に災害時の通信手段としてその有効性が高く評価されています。

高周波数帯（VHF、UHF）

周波数範囲:
VHF（Very High Frequency）：30〜300MHz
UHF（Ultra High Frequency）：300MHz〜3GHz

VHFおよびUHF帯域は、テレビ放送、FMラジオ、携帯電話、Wi-Fiなど、私たちの日常生活で欠かせない無線通信に広く使われています。VHFは、通信距離とデータ容量のバランスが良く、都市部でも有効ですが、UHFはさらに高いデータ伝送速度を持ち、多くのデジタル通信システムで採用されています。

超高周波数帯（SHF、EHF）

周波数範囲:
SHF（Super High Frequency）：3〜30GHz
EHF（Extremely High Frequency）：30〜300GHz

SHF帯は主に衛星通信やレーダー、さらに5GHz帯のWi-Fiに利用され、高速で大容量の通信が可能です。一方、EHF帯域は次世代の通信技術、特に5Gや将来的な6G通信において重要な役割を果たすと期待されています。ただし、高周波数帯は障害物に影響されやすいため、先進的な技術が必要とされます。

まとめた特徴と利用例

以下に、各周波数帯における電波の特徴を整理したものをご紹介します。

LF、MF帯: AM放送や長距離通信に最適で、障害物の影響を少なく受けます。
HF帯: 国際通信や災害時の信号送信に利用され、電波の反射を効果的に活用します。
VHF、UHF帯: テレビや携帯通信に広く使用され、一般的なデータ通信に非常に適した特性を持ちます。
SHF、EHF帯: 高速通信を実現し、次世代通信技術の発展が期待される帯域ですが、遮蔽物の影響を依然として受けます。

このように、それぞれの周波数帯における電波の種類を把握することで、無線通信技術の理解が深まり、私たちの日常生活やビジネスでの通信の仕組みをよりよく理解できるようになります。各電波がもたらす特性は、私たちの日常生活や業務において極めて重要な役割を果たしています。

3. 電波の種類によって変わる特性と届き方の違い

無線通信において、電波の種類はその特性や用途に深く関わっています。電波は周波数や波長によって分類され、その結果として通信範囲、情報の伝達速度、障害物への耐性などが変わります。このセクションでは、電波の種類による特性の違いと、それが実際のコミュニケーションにどう影響するのかを見ていきましょう。

周波数と波長の関係

電波の特性を語る上で欠かせないのが、周波数と波長の関係です。周波数が高くなるほど、波長は短くなります。具体的には：

低周波数帯域（例：超長波、長波）
波長が長いため、地表を這うように伝わる性質があります。
障害物を透過しやすく、広い範囲で受信可能です。
例：AM放送や船舶通信。
中周波数帯域（例：短波）
一定の障害物を透過できる特性を持ち、地球の大気に反射しながら広域通信が可能です。
例：国際短波放送やアマチュア無線。
高周波数帯域（例：マイクロ波、ミリ波）
波長が短く、データ転送の速度が速いですが、障害物には弱いです。
例：携帯電話やWi-Fi。

電波の特性とその影響

それぞれの電波の特性は、実際の通信環境にも大きな影響を与えます。以下に、主要な特性について見ていきましょう。

到達距離
– 低周波数の電波は、建物や地形による影響を受けにくく、遠距離通信に適しています。
– 高周波数の電波は、基本的に短距離向けであり、障害物によって到達距離が制限される傾向があります。
情報伝達速度
– 高周波数帯域では、大量のデータを迅速に送信することができるため、近年の技術革新では重要な要素です。
– 低周波数帯域は、大容量のデータ送信には不向きですが、音声などの低ビットレートでの通信には適しています。
透明性の違い
– 低周波数は物質を透過しやすいため、無線通信では特に利用されます。
– 高周波数は障害物によって吸収されやすく、通信の品質が影響を受けることがあります。

これらの特性を理解することで、無線通信における電波の種類の適切な選定が可能になります。状況に応じた電波の選択が、安定した通信環境を構築する鍵となります。電波の特性を最大限に活用することで、より良い通信サービスの提供が実現できるでしょう。

4. 私たちの身の回りで使われている電波の種類

私たちの日常生活は、視認できない電波に囲まれています。これらの電波は様々なデバイスやサービスに利用されており、それぞれが異なる機能と周波数帯域を持っています。今回は、私たちの周りで使用されている電波の種類について詳しく見ていきましょう。

スマートフォンと携帯電話の電波

スマートフォンや携帯電話は、一般的に800MHzから3.5GHzの範囲内で、多様な電波を活用しています。利用される周波数帯は、それぞれの用途によって異なります。

800MHz帯：このプラチナバンドは、屋内でも強力な通信を実現し、特に農村部や室内での使用に適しています。
1.5GHz帯：多くの通信業者に採用され、特に低価格のスマートフォンに多く見られる周波数です。
2GHz帯以上：都市環境での高速データ通信に理想的で、動画視聴やオンラインゲームの際に大変便利です。

Wi-Fiルーターの電波

家庭やオフィスで浸透しているWi-Fiは、主に2.4GHzと5GHzの周波数帯を利用しています。それぞれの帯域には特有の特徴があります。

2.4GHz帯：障害物を通過しやすく、広範囲で安定した接続が可能です。しかし、使用するデバイスが多いと混雑することがありますので、特に住宅内での利用に向いています。
5GHz帯：高速な通信を実現しており、特にデータの送受信や動画視聴に優れていますが、壁などの障害物に弱いため、近い距離での使用が有効です。

Bluetoothの電波

Bluetooth技術は、主に2.4GHz帯を使用して近距離のデバイス同士の通信を可能にしています。以下の特徴があります。

通信距離は約10メートルで、簡単に接続ができる上に省電力性能が高く、ヘッドフォンやウェアラブルデバイスなどの小型機器で特に人気があります。

テレビ放送の電波

テレビ放送では、VHF（30〜300MHz）およびUHF（300MHz〜3GHz）の周波数帯域が使用されています。この電波を通じて、地上波やBS放送が多くの家庭に届けられています。特にUHF帯は、地形の影響を受けにくく、都市部での放送に適しています。

その他の用途

AMラジオ放送：LF（30〜300kHz）およびMF（300kHz〜3MHz）帯を使用しており、長距離通信に優れています。
FMラジオ放送：主にVHF帯を活用し、高音質な音楽や情報を効果的に届けます。

このように、私たちの周りには多種多様な電波が存在し、それぞれの利用目的に応じた最適な周波数帯を選ぶことが、通信品質や使用環境に大きな影響を与えることが理解できます。無線通信技術の進歩によって、私たちの生活はより快適で便利になっています。

5. 電波の種類と法律・制度の関係を理解しよう

今日の社会において、電波は私たちの生活に欠かせない要素となっています。しかし、電波は無秩序に使用されるものではなく、国の法律や制度によって厳密に管理されています。特に日本において、電波は総務省により管轄されており、様々な法律や規則が存在します。このセクションでは、電波の種類とそれに関連する法律・制度について詳しく探ります。

電波の利用と法律

電波の利用に関する法律は「電波法」にまとめられています。この法律は、電波の利用を公平かつ安全に行うためのルールを定めており、以下のような重要なポイントがあります。

周波数の割り当て：特定の周波数帯域に対する利用許可が必要で、これにより異なる用途の電波が干渉せずに利用されるようになっています。
無線局免許：特定の周波数帯を利用するためには、無線局免許の取得が求められます。これにより、技術基準に則った無線機器の利用が促進されています。
技術基準適合証明（技適マーク）：一般消費者向けの無線機器（Wi-Fiルーターなど）は、技術基準に適合していることを証明する必要があります。これにより、市場に出回る機器の安全性が保たれています。

電波の種類による区分

電波はその周波数によって多様な種類に分類され、用途や特性が異なります。例えば、以下のような周波数帯が存在します。

長波・中波：主にAM放送や船舶通信に利用される。
短波・超短波：FM放送やテレビ通信に適し、高品質な音声や映像の伝送を可能にします。
マイクロ波：携帯電話通信や電子レンジに使われる。大容量データの伝送が特長。
ミリ波：5G通信などに利用され、高速かつ大量の情報を取扱う能力があります。

法律と社会的影響

電波に対する法律は、私たちの安全で快適な通信環境を支える重要な役割を果たしています。しかし、法律は常に進化しており、新しい技術やサービスの登場に伴い、改正が必要とされることもあります。最近では、IoTや5G通信の普及により、より柔軟な周波数の利用方法が求められるようになってきました。

規制緩和の動き：新しい通信技術の発展を支えるために、特定の周波数帯の規制を緩和する動きがあります。これにより、多様なサービスが生まれる可能性が広がります。
公共の福祉：電波は限られた資源であるため、公共の福祉を考慮した上で利用することが求められます。特に、緊急通信や公共放送の利用が優先されることが多いです。

このように、電波の種類とそれに関連する法律や制度は、私たちの生活や情報社会の発展に深く関わっています。法律を理解し、正しく電波を利用することは、私たち一人ひとりの責任でもあるのです。

まとめ

電波は私たちの生活に不可欠な存在であり、その種類と特性を理解することは非常に重要です。電波の周波数や波長は、通信の距離、速度、障害物への耐性など、その利用用途に大きな影響を与えます。また、電波の利用は法律によって厳密に管理されており、無秩序な使用は許可されません。技術の進歩とともに電波利用の制度も変化しており、私たち一人一人が電波の特性と法規制を理解し、適切に活用することが求められています。電波は私たちの生活を支える不可欠な資源であり、その有効活用が、より快適で便利な社会の実現につながるのです。

よくある質問

電波とはどのようなものですか?

電波は電磁波の一種であり、情報を伝えるためのエネルギーの波です。周波数によって様々な特性を持ち、私たちの日常生活で広く利用されています。電波は周波数に応じて分類され、長波・中波、短波、高周波数帯など、用途に合わせて使い分けられています。

電波には法律や制度はありますか?

はい、電波は法律によって厳密に管理されています。日本では総務省が電波の利用を監督しており、無線局を開設するには免許が必要です。これは電波の干渉や通信品質の低下を防ぐためのものです。また、技術基準適合証明も求められ、安全性の確保にも配慮されています。

電波の種類によってどのような特性の違いがありますか?

電波の周波数や波長の違いによって、通信範囲、情報伝達速度、障害物への耐性などが異なります。低周波数帯の電波は遠距離通信に適し、高周波数帯は大容量データ通信に向いていますが、障害物に弱くなります。これらの特性を理解することで、状況に応じて最適な電波の選択ができます。

私たちの周りにはどのような電波が存在していますか?

私たちの生活には様々な電波が存在しています。スマートフォンやWi-Fiルーター、Bluetoothなどは、800MHz帯から5GHz帯の周波数を使用しています。また、テレビ放送はVHF/UHF帯、AMラジオはLF/MF帯、FMラジオはVHF帯を利用しています。これらの電波は私たちの生活を支える重要な役割を果たしています。