【完全解説】電波の種類と特徴｜Wi-Fi・Bluetooth・携帯電話の周波数帯から電波法まで

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2025年12月4日

私たちの生活は、目に見えない電波に囲まれています。スマートフォンでの通話、Wi-Fiによるインターネット接続、Bluetoothイヤホンでの音楽鑑賞など、日常の多くの場面で電波を利用した無線通信が活躍しています。しかし、これらの電波にはどのような種類があり、どのような特性を持っているのでしょうか。

また、日本では電波法という法律によって電波の利用が厳格に管理されており、私たちが安心して無線機器を使用できる環境が整備されています。本記事では、身の回りに飛び交う電波の正体から、周波数による性質の違い、日本の電波管理制度、そして具体的な用途別の電波利用まで、電波に関する基礎知識を分かりやすく解説します。無線通信技術をより深く理解し、効果的に活用するための知識を身につけましょう。

1. 電波の種類とは？身の回りに飛び交う見えない電波の正体

私たちの生活の中で、無線通信は欠かせないものとなっています。日常的に使用しているスマートフォンやWi-Fi、Bluetoothデバイスは、見えない電波を利用してデータをやり取りしています。しかし、この「電波」の種類や特性について詳しく知っている人は少ないのが現状です。ここでは、電波の基本的な種類について探ってみましょう。

電波の定義と特性

電波とは、電磁波の一種であり、周波数が3Hzから300GHzの範囲の波を指します。この範囲内では様々な周波数の電波が存在し、それぞれに異なる特性があります。

低周波（LF/MF帯）: これは主に長距離通信に最適で、建物や山などの障害物を乗り越えやすい特性があります。たとえば、AMラジオはこの帯域での通信を行っています。
高周波（HF/VHF/UHF帯）: こちらは主に短距離での高速通信に適しており、データ量も多く送信可能です。スマートフォンやWi-Fiは、この高周波数帯を利用しています。

身の回りに存在する電波の種類

電波は用途や周波数帯によって異なる種類があり、以下のような通信で広く使われています。

Wi-Fi（2.4GHz / 5GHz帯): 家庭やオフィスでインターネット回線を無線で接続するために使用されます。特に5GHz帯は高速通信が可能ですが、距離が短くなります。
Bluetooth（2.4GHz帯）: 短距離でデバイス同士を接続するために利用され、音楽プレイヤーやスピーカーなどのデバイスがこれによって繋がります。
携帯電話（700MHz〜2.6GHz帯）: 通信事業者によって異なるが、スマートフォンやタブレットが使用する帯域です。広範囲にわたる接続が可能です。

目に見えない電波の影響

電波は通常、目に見えないため、その存在感を感じることは難しいですが、私たちの生活やビジネス環境に大きな影響を与えています。例えば、通信の品質や速度は、使用される電波の特性に強く依存します。より高周波の電波を利用する通信技術は、通信速度が速く、同時接続数も多いですが、その代わりに障害物に対して弱いという特性があります。

これらの電波の特性を理解することで、私たちは無線通信をより効果的に活用できるようになります。この知識は、電波を利用するすべてのシステムのパフォーマンスを最適化する鍵となるでしょう。

2. 周波数で変わる電波の性質｜低周波と高周波の違いを解説

電波の性質は、その周波数によって大きく異なります。ここでは、低周波と高周波の特性と、それぞれの利用方法について詳しく見ていきましょう。

低周波の特性

低周波数の電波は、主に地面に沿って伝わりやすく、障害物を回り込む能力が高いという特徴を持っています。一般的に、以下のような特性があります：

長い波長：低周波は波長が長いため、比較的大きなアンテナが必要です。例えば、AMラジオではそのアンテナが高く、大規模な鉄塔が使用されます。
伝播距離が長い：地面に近いところを伝わるため、山やビルの影でも受信しやすく、遠距離通信に適しています。
情報量の制約：低周波の電波は、一度に伝えられる情報の量が少なく、データ通信には向いていない場合が多いです。

このため、低周波は主にAMラジオ放送や海上通信、緊急通報システムなどで利用されます。

高周波の特性

一方、高周波数の電波には次のような特性があります：

短い波長：周波数が高くなるにつれて波長は短くなります。このため、アンテナのサイズは小さく済み、仕組みもコンパクトです。
データ容量が大きい：高周波の電波は、一度に大量のデータを送信できるため、デジタル通信やインターネットサービスに適しています。特に、4Gや5Gの携帯通信、Wi-Fiなどで活用されています。
障害物の影響を受けやすい：高周波数は直進性が強い為、建物や山などの障害物によって受信状況が影響を受けやすく、通信距離は限られています。

これにより、高周波はモバイル通信や無線LAN、Bluetoothなど、短距離で素早くデータ転送を行う用途で重要な役割を果たします。

低周波と高周波の比較

以下の表に、低周波と高周波の主な特徴をまとめます。

特性	低周波	高周波
波長	長い	短い
伝播能力	障害物を回り込む	直進性が強く遮蔽物に弱い
データ容量	小さい	大きい
利用例	AMラジオ、海上通信	4G/5G通信、Wi-Fi、Bluetooth

このように、周波数によって電波の性質は大きく異なり、各用途に応じて適切な周波数帯を選ぶことが非常に重要です。無線通信の分野では、これらの特徴を理解することで、より効率的な通信手段を選ぶことができるのです。

3. 電波法で守られている電波の種類｜日本の電波管理の仕組み

日本における電波の管理は、通信インフラの整備や公共の安全を保つために非常に重要です。電波法は、電波の利用とその管理に関する基本的な法律であり、総務省がこの運用を担当しています。以下では、電波法に基づく電波の種類とその管理方式について詳しく見ていきます。

電波法の目的と意義

電波法は、電波という公共資源を適正に利用し、干渉や通信トラブルを防ぐことを目的としています。具体的には以下のような役割があります：

周波数の割当: 電波は異なる周波数帯域に分類され、用途に応じて正確に割り当てられます。これにより、無線通信や放送、業務用無線などの混信を防ぎます。
無線局の免許制度: 営業用や業務用の無線通信を行う場合、無線局免許を取得する必要があります。この免許制度は、電波の使用にあたる資格と責任を明確にし、トラブルを未然に防止します。

電波の種類と管理

電波法には、さまざまな周波数帯域が定義されており、これに基づいて利用される電波の種類は主に以下の通りです：

特定無線設備: 業務用無線や特定の通信手段に利用される電波です。
一般の無線機器: 家庭用Wi-FiルーターやBluetooth機器に使用される電波を含みます。これらの機器は、「技術基準適合証明（技適マーク）」を取得することが義務付けられており、基準を満たさない機器は使用できません。

免許の取得と管理

無線局免許を取得する際には、以下のプロセスが必要です：

申請書の提出: 無線通信を行う個人や法人は、所定の形式で免許の申請を行います。
審査: 提出された申請書は、技術的な要件や周波数の適合性を確認するために審査されます。
免許の発行: 審査に通った場合、正式に無線局免許が発行され、利用が認められます。

電波の管理に関する法律

国際的な枠組みにもとづいて設定された電波の管理規則は、国内外の利用者が公正に電波を利用できるように整備されています。この規則には、通信に関わる各国との連携を強化し、持続可能な電波の利用を促進するための条項も含まれています。

電波法に基づく厳格な管理体制は、私たちの日常生活で使用される通信手段の品質や信頼性を守るために不可欠です。これにより、安心して通信インフラを利用できる環境が整備されています。

4. 用途別に見る電波の種類｜Wi-Fi・Bluetooth・携帯電話の周波数帯

無線通信技術は、私たちの日常生活のあらゆる場面で活用されており、それぞれの用途に応じた様々な電波の種類が存在します。このセクションでは、広く普及している無線通信手段であるWi-Fi、Bluetooth、および携帯電話について、それぞれの周波数帯と特徴を詳しく探ります。

Wi-Fi通信

Wi-Fiは、家庭やオフィスでのインターネット接続に用いられる無線通信技術の一つです。特に次の二つの周波数帯が主要に使われています。

2.4GHz帯
特性: 障害物を通過しやすく、広範囲に電波を届けることができます。
用途: 主に家庭内での広域通信に便利で、デバイス同士の繋がりが安定しています。一方で、電子レンジやBluetoothデバイスとの干渉が多いですが、数多くのデバイスが同時に接続可能です。
5GHz帯
特性: より高速な通信を実現し、混雑した地域でも優れたパフォーマンスを発揮します。
用途: 動画ストリーミングやオンラインゲームなど、高帯域幅が求められる作業に最適ですが、障害物からの影響を受けやすく、通信距離が短いことが欠点です。

Bluetooth通信

Bluetoothは、近距離でのデータ通信が可能な無線技術で、主に以下の周波数帯を使用しています。

2.4GHz帯
特性: 短距離通信専用に設計されており、約10メートルの範囲内で安定した接続が可能です。
用途: イヤフォンやスマートウォッチ、スピーカーなどのデバイス間での音声やデータのやりとりに最適です。この技術は低消費電力であるため、小型機器での利用が広まっています。

携帯電話通信

携帯電話は、多様な周波数帯を使用することで、基地局と繋がり広範囲での通信を実現しています。以下は、一般的に利用されるいくつかの主要な周波数帯の例です。

800MHz帯
特性: 特に建物内での通信に強く、長距離の信号伝送が得意です。
用途: サービスエリアを広げるためや、山間部など通信条件が悪い場所での利用に向いています。
2GHz帯
特性: 高速通信が可能で、都市部におけるデータ通信で優れた性能を示します。
用途: データ需要が多いエリアや、人が集まる場所で特に効果的に機能します。
1.5GHz帯及び3.5GHz帯
特性: 中程度の周波数帯であり、高速なデータ通信と信号安定性を提供します。
用途: 4G通信や未来の5G通信インフラにおいて、高速データ通信の実現に適しています。

これらの周波数帯はそれぞれの通信技術の特性に合った形で最適化され、利用者の利便性を高めています。電波の種類をしっかり理解することで、より効果的で効率的な無線通信環境を構築することが可能になります。

5. LF・MF・HF・VHF・UHF｜周波数帯域ごとの特徴と使い分け

無線通信の世界では、電波はその周波数によってLF、MF、HF、VHF、UHFの五つの帯域に細分化されています。それぞれの帯域は独自の特性を持ち、それに応じた適切な用途で利用されます。本記事では、各周波数帯域の具体的な特徴と、効果的な活用方法について解説します。

LF（Low Frequency）・MF（Medium Frequency）

LF（30〜300kHz）およびMF（300kHz〜3MHz）は、低周波数帯に分類され、主に以下の用途で利用されています。

AMラジオ放送：広範囲にわたって信号を送信できるため、長距離通信に優れています。
航空ナビゲーション：航空機の航行に不可欠で、地形の影響を受けにくいため安定した通信を実現します。

これらの周波数帯の電波は長波で構成されているため、ニュースや音楽などを安定して受信できる特性があります。

HF（High Frequency）

HF（3〜30MHz）帯域は、短波ラジオ放送や国際通信に広く用いられています。この帯域の大きな特徴は、電離層に電波が反射されることで、地球の反対側に信号を届けられる点です。

国際通信：地理的制約が少なく、海を越えた通信が得意です。

HF帯域は、広範囲での通信を実現し、海外とのやり取りや緊急時の通信手段としても欠かせない役割を果たしています。

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

VHF（30〜300MHz）とUHF（300MHz〜3GHz）は、通信距離とデータ容量のバランスが取れた周波数帯です。これらの帯域は以下の利用用途があります。

テレビ放送：特にVHF帯は地上波テレビとして多くの家庭で利用されています。
携帯電話・無線通信機器：UHF帯は、携帯電話通信やWi-Fiといったデジタル通信にも活用されています。

VHFおよびUHFは、都市部などの環境でも高い性能を発揮し、私たちの日常生活に深く関わっています。

まとめ

電波の利用は各国の法律や規制に基づいて管理されていますが、LF、MF、HF、VHF、UHF各帯域の特性を把握することで、無線通信の効果的な活用が可能になります。それぞれの周波数帯を理解することは、日常生活やビジネスで賢い選択をするための重要なステップとなります。

まとめ

様々な周波数帯域を持つ電波は、私たちの生活に欠かせない存在です。低周波の電波は長距離通信に適しており、高周波の電波は高速通信が可能です。それぞれの電波の特性を理解し、用途に合わせて適切に活用することが重要です。電波法に基づく厳格な管理体制のもと、私たちは安心して電波を利用できる環境にあります。電波の種類と特徴を理解することで、より効率的な無線通信を実現できるでしょう。

よくある質問

電波の種類にはどのようなものがありますか?

電波には、長距離通信に適した低周波数帯と、高速データ通信に適した高周波数帯があります。低周波数帯は主にAMラジオ放送や航空ナビゲーションに、高周波数帯はスマートフォンやWi-Fiなどの無線通信に用いられています。電波の周波数によって特性が大きく異なるため、用途に合わせて適切な周波数帯を選ぶことが重要です。

電波法では電波の種類をどのように管理していますか?

電波法では、周波数帯域の割り当てや無線局の免許制度を定めることで、電波の適切な利用と干渉の防止を図っています。無線通信を行う際は、法令に基づいて免許を取得し、技術基準に適合した機器を使用する必要があります。この規制により、安全で信頼性の高い無線通信環境が実現されています。

Wi-Fi、Bluetooth、携帯電話はどの周波数帯を使っていますか?

Wi-Fiは2.4GHz帯と5GHz帯を、Bluetoothは2.4GHz帯を使用しています。一方、携帯電話は800MHz帯、2GHz帯、1.5GHz帯など、用途に応じて複数の周波数帯を活用しています。それぞれの周波数帯域には特徴があり、データ通信速度や伝播距離、障害物への強さなどが異なります。用途に合わせて最適な周波数帯を選択することが重要です。

低周波と高周波の違いはどのようなものですか?

低周波数帯の電波は長波長で障害物を回り込む能力が高く、長距離通信に適していますが、一度に送れるデータ量は少ないです。一方、高周波数帯の電波は短波長で直進性が強く、高速なデータ通信が可能ですが、障害物の影響を受けやすい特徴があります。このように、周波数によって電波の特性は大きく異なるため、用途に合わせて最適な周波数帯を選ぶ必要があります。