【完全解説】電波の種類とは？Wi-Fi・Bluetooth・携帯電話で使われる周波数帯の違いと特徴

未分類

2025年11月17日

スマートフォンでインターネットを使ったり、Wi-Fiに接続したり、Bluetoothイヤホンで音楽を聴いたり—私たちの日常生活は、目に見えない「電波」に支えられています。しかし、「電波って一体何？」「Wi-Fiと携帯電話の電波は何が違うの？」といった疑問を持つ方も多いのではないでしょうか。

このブログでは、電波の基本的な仕組みから、LF・MF・HF・VHF・UHFといった周波数帯の特徴、さらに身近なWi-Fi・Bluetooth・携帯電話で使われている電波の種類まで、初心者の方にも分かりやすく解説していきます。電波の種類を理解することで、なぜ場所によって通信速度が変わるのか、なぜ技適マークが重要なのかといった疑問も解決できるはずです。

普段何気なく使っている無線通信技術の裏側を覗いて、電波の世界を一緒に探検してみませんか？

1. 電波の種類を知る前に｜そもそも電波って何？基本を分かりやすく解説

私たちの周囲では、目に見えない「電波」が日々の生活に深く関わっています。電波とは、電磁波の一種であり、空間を介して情報を伝達するためのエネルギーの波のことを指します。特に、周波数が3Hzから300GHzの範囲にある波が一般的に「電波」と呼ばれています。では、電波の基本的な仕組みとその特性について掘り下げてみましょう。

電波の基本的な性質

電波には、主に以下の二つの重要な物理的特性があります。

周波数：1秒間に波が何回振動するかを示す指標です。単位はヘルツ（Hz）で表されます。
波長：1周期の波が進行する距離を表し、周波数と逆の関係にあります。周波数が高いほど波長は短く、逆に低い周波数では波長が長くなります。

電波の伝播

電波は、真空中や空気中を伝播することができ、その際、情報を音声、データ、映像などの形で送受信します。例えば、ラジオやテレビの受信、インターネットへの接続など、私たちの日常生活に欠かせない技術です。電波自体は目に見えないため、その存在を意識することがあまりありませんが、実際には私たちの生活の至るところにあるのです。

電波の種類と特徴

電波はその周波数によってさまざまな種類に分類されており、各種の電波にはそれぞれ異なった特性があります。主な種類は以下の通りです。

低周波数帯（VLF・LF）: 距離を遠くまで伝えることができ、障害物にも強い。
中周波数帯（MF）: AMラジオなどに利用され、比較的安定した通信が可能。
高周波数帯（HF）: 船舶通信やアマチュア無線に使われ、広範囲での通信が可能。
超短波（VHF）: FMラジオやテレビに利用され、音声や映像の質が高い。

各帯域の電波は、用途に応じて適切に選ばれます。このように、電波の種類を理解することは、無線通信技術の基礎を築く重要なステップとなります。電波の特性を知ることで、情報伝達の効率が向上するとともに、日々の生活の質を高めることが可能になるでしょう。

2. 周波数帯で見る電波の種類｜LF・MF・HF・VHF・UHFの特徴と用途

無線通信における電波の種類は、各周波数帯によって異なる特性を持ち、さまざまな用途で活用されています。ここでは、代表的な周波数帯であるLF、MF、HF、VHF、UHFについて詳しく解説していきます。

LF（Low Frequency）とMF（Medium Frequency）

LF（低周波）
周波数範囲: 30kHz〜300kHz
特徴: LF帯の電波は、波長が長いため地球の曲面に沿った伝播が可能であり、この特性によって障害物を回避しつつ遠距離での通信ができるのが魅力です。
用途: この周波数帯は主にAMラジオや航法用途、さらにはナビゲーションシステムで利用されています。
MF（中周波）
周波数範囲: 300kHz〜3MHz
特徴: MF帯もまた波長が比較的長く、信号の安定性が良好で、特に夜間には伝播がより効果的になります。
用途: AMラジオ放送や一部のテレビ放送での利用が一般的です。

HF（High Frequency）

HF（高周波）
周波数範囲: 3MHz〜30MHz
特徴: HF帯は、電波が地球の電離層に反射される特性を持っており、これによって長距離通信を行う際に優れた効率を発揮します。
用途: 短波放送や国際通信、大型船舶間通信など、特に国際的な通信において高い能力を発揮します。

VHF（Very High Frequency）とUHF（Ultra High Frequency）

VHF（超短波）
周波数範囲: 30MHz〜300MHz
特徴: VHF帯は、障害物をある程度回避し、視距離内で直接通信が可能な電波です。
用途: テレビ放送、FMラジオ、無線機器など、特定のデータ通信にも利用され、非常に多用途です。
UHF（極超短波）
周波数範囲: 300MHz〜3GHz
特徴: UHF帯は高い周波数のため、小型のアンテナでも通信が可能ですが、直進性が強く、障害物に対して敏感です。
用途: 携帯電話通信、地上デジタルテレビ放送、Wi-Fiなど、近距離で大量のデータを伝送する際に非常に適した帯域です。

これらの周波数帯は無線通信の根幹を成すもので、それぞれの特性を理解することにより、より良い通信環境を構築できます。各周波数帯の用途を的確に把握することが、無線機器を選ぶ際には非常に重要な要素となります。

3. 身近な電波の種類を総まとめ｜Wi-Fi・Bluetooth・携帯電話で使われているのは？

私たちの暮らしには無線通信が欠かせない存在となっています。その中でも、Wi-Fi、Bluetooth、そして携帯電話は特に重要な電波の種類です。これらはそれぞれ異なる周波数帯を活用しており、シーンによって最も適した電波を選ぶことができる点がポイントです。

Wi-Fiの電波

Wi-Fiは主に2.4GHz帯と5GHz帯という二つの周波数帯を利用しています。

2.4GHz帯
障害物を越える能力に優れており、広い範囲で電波を届けることが出来るのが特徴です。
家庭内での幅広い通信に非常に向いており、さまざまな家電製品や「スマートホーム」機器と干渉しにくいです。
5GHz帯
より高速なデータ転送が可能ですが、障害物には弱い性質があります。
動画のストリーミングやオンラインゲームなど、大容量データを扱う際に特に力を発揮します。

Bluetoothの電波

Bluetoothは主に2.4GHz帯を使用し、通信距離は比較的短いです。具体的な利用シーンは以下の通りです。

通信距離：おおよそ10メートル前後。
対応デバイス：ワイヤレスイヤフォンやスマートデバイス、スピーカー等、低消費電力の小型機器に非常に適しています。
特徴：低エネルギーで運用できるため、バッテリー寿命が長く、デバイス同士の接続が簡単です。

携帯電話の電波

携帯電話は、さまざまな周波数帯を広範囲にわたって利用しています。主な周波数は以下のように分類されています：

800MHz帯：長距離通信に強く、建物内でも安定した接続が可能です。
1.5GHz帯および2GHz帯：都市部でのデータ通信を強化するための帯域で、高速インターネットが楽しめます。
3.5GHz帯：特に5G通信向けに設計された帯域で、非常に高速かつ大量のデータを伝送できます。

これらの周波数帯は各通信キャリアによって最適化されており、通話やデータ通信を効率良く行うための設計がなされています。

その他の電波

さらに、テレビやラジオ放送、IoTデバイスなど多岐にわたる無線通信に関連する電波の種類があります。無線通信が進化する中で、各種電波の特性を理解することは、優れた通信環境の実現にとって重要です。このように、私たちの周囲にはさまざまな電波が存在し、その利用方法や特性を把握することで、無線通信の利便性を最大限に引き出すことが可能となります。

4. 電波の種類によって何が変わる？到達距離・障害物への強さ・通信速度の違い

無線通信における電波の種類は、到達距離や通信の質に大きな影響を与えます。周波数帯が異なることで、電波の特性が変わるため、それぞれの用途に応じた適切な選択が求められます。

到達距離の違い

電波の周波数が低いほど、伝播能力が高まり、遠くまで届く特性があります。逆に高周波になると、到達距離は短くなります。以下にそれぞれの特徴を示します。

低周波数帯 (LF・MF)
特徴: 大気中や地表面に沿って長距離伝送できる。
用途: AMラジオなど、長距離通信に使われます。
高周波数帯 (UHF・SHF)
特徴: 短距離に特化し、障害物の影響を受けやすい。
用途: 携帯電話、高速データ通信、無線LANなど。

障害物への強さ

電波は周波数によって障害物に対する透過性が異なります。特に都市部では建物やその他の構造物が多く、障害物との相互作用が重要となります。

低周波:
繁茂した環境や建物などを容易に越えられるため、通信が安定しやすい。
例: VLF（超長波）やLF（長波）は、影響を受けにくい特性を持つ。
高周波:
障害物に弱く、特に屋内での通信において電波が大きく減衰する。
例: SHF（マイクロ波）は直進性が高く、障害物を避けることが難しいため、通信の安定性が低下することが多い。

通信速度の違い

周波数帯によって、通信速度においても明確な差があります。一般的に、高い周波数帯域は高速なデータ伝送が可能です。

低周波数:
情報の伝送速度は遅めで、音声通信などの用途向き。
データ容量は小さくなる傾向があります。
高周波数:
高速なデータ通信が可能で、大容量の情報を瞬時に送受信できる。
例: UHFやSHFでは、Wi-Fiや携帯電話網において大容量通信が実現されている。

このように、電波の種類によって到達距離、障害物への強さ、通信速度が異なります。無線通信の用途によって、適切な周波数帯を選択することが欠かせません。

5. 電波の種類と法律｜勝手に使えない理由と技適マークの重要性

私たちの生活に欠かせない無線通信ですが、その利用には厳格な法律や制度が存在しています。これは、電波が限られた資源であり、さまざまな業者や個人が利用することで発生する干渉やトラブルを防ぐためです。以下では、電波の取り扱いに関する法律の重要性や技適マークの役割について詳しく解説します。

電波法とその目的

日本において電波は「電波法」により管理されています。この法律の目的は以下の通りです：

周波数の公平な割り当て: 限られた周波数帯をどのように分配するかを決定し、全ての利用者に公平な機会を提供します。
いたずらな干渉の防止: さまざまな通信機器が無線で干渉し合うことを防ぐため、適切な監視と管理を行います。
品質の確保: 設備や通信の品質を維持するために、特定の基準を設けることが求められます。

これらの目的を満たすために、無線局免許が必要とされることがあり、特定の周波数帯を使用する際には、事前の申請や審査が必須です。

技適マークの重要性

技術基準適合証明（技適マーク）は、特に一般家庭向けの無線機器に対して適用される重要な認証マークです。このマークの取得は法律で義務付けられており、以下のような意義があります：

安全性の保証: 技適マークを取得した製品は、電波の利用における技術基準を満たしているため、より安全な通信が保証されます。
製品の合法性: 技適マークが付いている製品のみが、日本国内で合法的に使用できます。違反した場合は、法律的な制裁を受ける可能性があります。
通信の信頼性向上: 合格した機器を使用することで、無線通信の品質が向上し、干渉によるトラブルを減らすことができます。

無線通信における注意点

電波を利用する際には、次のような注意点があります：

無断使用の禁止: 認可された周波数帯域外での通信は法律に反し、罰則が科される可能性があります。
周波数の占有: 他の利用者との干渉を避けるため、周波数帯の選択や使用方法に慎重を期す必要があります。
適切な機器の選定: 技適マークを持つ機器を選ぶことで、安心して無線通信を行うことができます。

電波は私たちの日常生活に深く根ざしているリソースであるため、その利用には正しい知識と法律の理解が不可欠です。特に、技適マークの重要性を理解することで、より安全でスムーズな無線通信環境を実現できます。法律と技術基準に従い、適切に電波を扱うことが、トラブルを未然に防ぐ鍵となるでしょう。

まとめ

電波の種類は、私たちの生活に欠かせない無線通信技術の根幹をなすものです。周波数帯によって、電波の到達距離、障害物への強さ、通信速度など、さまざまな特性が異なります。これらの特性を理解することで、用途に合わせた最適な電波の選択が可能となり、より効率的で安定した通信環境を構築できます。一方で、電波の利用には法的な制限があり、技適マークの重要性など、電波の適切な扱い方も理解しておく必要があります。電波の種類と特性を把握し、それに基づいた正しい利用方法を身につけることで、私たちの生活をより便利で快適なものにしていくことができるでしょう。