【完全解説】電波の種類と特徴がまるわかり！周波数で変わる9つのバンド分類と日常生活での活用法

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2026年1月18日

私たちの日常生活は、目には見えない電波によって支えられています。スマートフォンでの通話、Wi-Fiでのインターネット接続、テレビやラジオの視聴など、あらゆる場面で電波が活用されていることをご存知でしょうか。しかし、一口に「電波」といっても、その種類や特性は実に多様で、用途によって使い分けられているのです。なぜAMラジオは遠くまで届くのに、Wi-Fiは部屋の壁を越えにくいのか？携帯電話の基地局はなぜあんなに多く設置されているのか？このような疑問を解決するためには、電波の基本的な仕組みと種類について理解することが重要です。本記事では、電波の基礎知識から周波数による分類、そして私たちの生活でどのように活用されているかまで、わかりやすく解説していきます。電波の世界を知ることで、身の回りの技術への理解がより深まることでしょう。

1. 電波の種類を理解する前に知っておきたい基礎知識

電波は、私たちの生活に欠かせない存在であり、様々な通信技術に利用されています。ここでは、電波の基本的な特性とその理解に必要な知識を提供します。

電波とは？

電波は、電磁波の一種で、空間を伝わる電気エネルギーの波です。主に情報の伝達に使われており、無線通信、テレビやラジオの放送、Wi-Fi、携帯電話など、さまざまな技術に応用されています。電波の特性を理解するためには、以下のいくつかの基本用語を知っておく必要があります。

周波数（Frequency）: 電波が1秒間に何回振動するかを示す指標で、単位はヘルツ（Hz）です。
波長（Wavelength）: 電波の一周期の長さを示すもので、波の特性に大きく影響します。
振幅（Amplitude）: 波の最大の高さを表し、電波の強さに関与します。

電波の周波数帯

電波は、その周波数によって異なる特性を持ちます。一般的に、周波数が低い電波は波長が長く、障害物に対して強い特性を持っています。一方、周波数が高い電波は波長が短く、直進性が強いです。このため、周波数によって以下のような用途に分かれます。

低周波数（例: AMラジオ）
周波数範囲: 531 ～ 1602 kHz
長い波長で障害物を回り込みやすい
遠距離通信に適しているが、情報量は少ないため、アンテナが大きくなる
高周波数（例: スマートフォン）
周波数範囲: 700 MHz ～ 28 GHz
短い波長で直進性が強い
より多くの情報を伝達可能で、アンテナは小型化される

電波の特性

電波の特性を理解することで、日常生活でどのように利用されているかが見えてきます。電波はその性質上、さまざまな影響を受けながら伝播します。以下は、電波の特性に関連するポイントです。

反射: 電波が障害物に当たると反射し、その伝わり方が変わります。建物や山に遮られても、反射を利用して受信できることが多いです。
減衰: 電波は距離が離れるにつれ、信号が弱くなります。基地局から遠ざかると通話が途切れることがあります。
回り込み: 障害物の角を回り込むことができ、表通りの音が裏通りにも届くように、電波も同様にして通信が成立します。
干渉: 複数の電波が同時に発信されるエリアでは、信号が不安定になり、通信品質に影響を与えることがあります。

これらの知識を持つことで、電波の種類や特性を理解し、私たちの日常生活における重要性を再確認することができます。

2. 周波数で変わる！電波の9つのバンド分類

電波はその周波数によって様々な用途に分けられており、日本国内では主に9つのバンドに分類されています。それぞれのバンドには異なる特性や利用方法があり、私たちの生活や通信に密接に関連しています。このセクションでは、各バンドの特徴と用途について詳しく解説します。

## 1. 特定のバンドとその周波数範囲

VLF（超低周波）: 3 kHz ～ 30 kHz
このバンドは主に潜水艦通信や無線航行に使用され、地面を沿って伝わる特性を持っています。
LF（低周波）: 30 kHz ～ 300 kHz
AMラジオ放送がこの範囲に含まれ、高い伝播能力を基に、長距離通信が可能です。
MF（中周波）: 300 kHz ～ 3 MHz
主に中波ラジオで使用され、都市部でも受信しやすい特性を持っています。
HF（高周波）: 3 MHz ～ 30 MHz
短波ラジオや業務用通信で使われ、長距離の通信を実現するために反射特性が利用されます。
VHF（超高周波）: 30 MHz ～ 300 MHz
テレビ放送やFMラジオ、航空通信に使用されるバンドであり、ローカルな通信に適しています。
UHF（極超高周波）: 300 MHz ～ 3 GHz
携帯電話通信やテレビ放送、Wi-Fiなどに使われ、帯域幅が広いため多くの情報を扱うことができます。
SHF（極超高周波）: 3 GHz ～ 30 GHz
レーダーシステムや衛星通信に使用され、データの高速伝送が可能です。
EHF（極超高周波）: 30 GHz ～ 300 GHz
特に研究や実験で多く利用され、ミリ波通信などが注目されています。
THF（テラヘルツ波）: 300 GHz ～ 3 THz
テラヘルツ波は、医療やセキュリティスキャンなど、新しい応用が期待されている分野です。

## 2. 各バンドの特性と用途

各バンドは周波数が異なることで、以下のような特性と用途を持っています：

伝播能力: 低い周波数では障害物を回避しやすく、長距離通信に適しています。一方、高い周波数は直進性が強く、一般には障害物を避けづらいです。
アンテナのサイズ: 希薄な周波数ほど、使用するアンテナが大きくなります。例えば、AMラジオでは長大なアンテナが使用されるのに対し、携帯電話では小型のアンテナが利用されています。

このように、周波数によって電波の伝わり方や使用方法が大きく異なるため、適切なバンドを選ぶことが通信の質を左右します。各分野では、これらのバンドを効率的に活用することで、スムーズで可靠な通信が実現されています。

3. 低周波数と高周波数の電波、それぞれの特徴を比較

電波の周波数ごとに異なる特性を持ち、私たちの生活にさまざまな影響を与えています。低周波数と高周波数の電波を比較することで、それぞれの利用方法や利点を理解する手助けとなります。

低周波数の電波の特徴

低周波数の電波は、例えば531～1602kHzの範囲で使われ、次のような特性があります。

長い波長：低周波数の電波は波長が長く、数百メートルにも達することがあります。このため、地面に沿って進む能力が高く、障害物を回避しやすいという利点があります。
広範な伝播：山や高層ビルの影響を受けにくく、都市部でも長距離での受信が可能です。この特性により、広域での通信が実現できます。
情報容量の限界：ただし、低周波数の電波は「送信可能な情報量が少ない」という制約があります。そのため、大型の送信アンテナが必要で、通常は大きなサイズとなることが多いです。

高周波数の電波の特徴

高周波数の電波は、たとえば700MHzから28GHzの範囲であり、以下の特徴を持っています。

短い波長：高周波数の電波は波長が短く、数センチメートル程度です。このため、直進性が強く、障害物を透過しにくい性質があります。
高い情報伝送能力：高周波数の電波は、同一時間内に大量のデータを送信できる能力があります。この特性を活かして、デジタル通信やストリーミングサービスなど、高速通信が必要とされる場面で広く利用されています。
軽量なアンテナ：コンパクトなアンテナで受信や送信が可能であり、多くのデバイスに内蔵されることが一般的です。

それぞれの利用シーン

低周波数と高周波数の電波は、それぞれ異なるシチュエーションで重要な役割を果たしています。

低周波数の利用例：
AMラジオ放送
特定の無線通信（長距離通信など）
高周波数の利用例：
スマートフォン通信（LTE、5G技術など）
Wi-FiやBluetooth通信

このように、低周波数と高周波数の電波はそれぞれに特有の伝播特性や情報容量があり、異なる用途に応じて活用されています。どちらの電波も私たちの生活に欠かせないものであり、その特徴を理解することが、より効率的な利用へとつながります。

4. 私たちの生活で使われている電波の種類と用途

私たちの生活の中で利用されている電波は、さまざまな周波数や特徴を持ち、それぞれ異なる用途に応じて活用されています。以下では、主要な電波の種類とその実際の使用例について紹介します。

携帯電話用電波

携帯電話で使用される電波は、主に高周波数帯域に分類されます。例えば、LTE（4G）や5Gネットワークでは、700MHzから28GHzという広範な周波数が利用されています。これらの電波は、音声通話やデータ通信を行うための重要な手段となっています。携帯電話のアンテナは非常にコンパクトで、内部に組み込まれているケースが多いため、持ち運びやすい設計となっています。

無線LAN（Wi-Fi）

無線LANは、主に2.4GHzおよび5GHzの周波数帯域を使用しています。これにより、家庭やオフィスでインターネットに接続するための利便性を提供しています。2.4GHz帯は広範囲に行き渡る能力があり、障害物を回り込みやすい特性がありますが、混雑することもあります。一方、5GHz帯は高速な通信が可能ですが、範囲が狭いため、障害物に弱いという特徴があります。

ラジオ放送

ラジオ放送では、AM（530kHz〜1700kHz）およびFM（76MHz〜90MHz）という異なる周波数帯が使用されています。AMラジオは長波長の電波を使い、広域に信号を届けることが可能ですが、音質はFMに比べて劣る傾向があります。FM放送では、より高音質な音楽やトーク番組を提供しており、クリアな音質が特長です。

テレビ放送

テレビの地上波放送も、UHF（470MHz〜770MHz）およびVHF（90MHz〜300MHz）帯域を使用して行われています。これにより、視聴者はさまざまなチャンネルから高品質の映像と音声を楽しむことができます。最近では、5Gの技術を活用した新たな放送形態も模索されています。

衛星通信

衛星通信システムは、一般的に高い周波数帯域で運用され、数GHzの範囲で様々な情報を伝達するために利用されています。この技術は、遠隔地や障害物の多い地域での通信を可能にし、インターネット接続やテレビ放送、電話サービスなどに使用されています。

医療における電波の利用

医療分野でも、電波は様々な技術で使用されています。例えば、超音波診断装置では、音波を用いることで内部の状態を可視化します。一方で、MRI（磁気共鳴画像法）では、電磁波を使用して体内の構造を詳細に画像化することが可能です。これにより、診断や治療の精度が向上しています。

このように、私たちの生活の中にはさまざまな種類の電波が存在し、それぞれが異なる目的に応じて活用されています。電波の特性を理解することで、これらの技術がいかに私たちの生活を豊かにしているかを知ることができます。

5. 電波の伝わり方の違い～反射・回り込み・減衰の性質～

電波の伝わり方には様々な特性があり、それらは通信のクオリティや範囲に重大な影響を持っています。特に、反射、回り込み、減衰の三つの性質が特に重要です。それぞれの特性について、詳しく見てみましょう。

1. 反射

電波は、物体に衝突することで反射します。この反射の特性は、電波が障害物と接触した際に進行方向を変えるため、非常に重要な役割を果たします。主なポイントは以下の通りです：

障害物の影響: 高層ビルや山などの大きな構造物は電波を反射させる主な原因です。特に、金属など反射率の高い素材は、電波を強く反射します。
周波数による違い: 異なる周波数の電波は、反射の仕方にも影響を与えます。低周波数の電波は物体の影に回り込みやすいですが、高周波数の電波は直進する性質があるため、障害物に阻まれやすくなります。

2. 回り込み

回り込みは、電波が物体の隙間やコーナーを越えて進む現象を指します。この特性により、例えば建物の裏側でも十分な通信が可能になります。回り込みの特性には、以下のような利点があります：

ノイズの軽減: より多くの方向から電波が到達することで、特定の周波数を用いた通信がノイズに強くなる可能性があります。
通信の安定性: 障害物があっても電波が回り込むことで、一定の受信強度を維持できるため、安定した通信が確保できるのです。

3. 減衰

減衰とは、電波が障害物や距離を経ることによって、その強度が弱まる現象を示します。これにより電波の強さが低下し、特に以下のような影響が現れます：

距離の影響: 基地局から距離が遠くなるほど、電波の強度は急激に減少します。電波が広がり続けることで、信号が弱まり、通信が途切れることがあります。
障害物の数: 多くの障害物を通過する際、電波は急速に減衰します。特にコンクリートや金属の壁を通過すると、大きな減衰が見られることが一般的です。

これらの特性を正しく理解することで、電波通信の設計や運用において効果的な対策を立てることができます。電波の伝わり方の違いは、私たちの生活やビジネス環境に大きな影響を及ぼすため、注意深く考慮することが必要です。

まとめ

以上のように、電波は私たちの生活に欠かせない存在であり、その周波数や特性によって様々な用途に活用されています。低周波数の電波は障害物を回り込みやすく長距離通信に適し、高周波数の電波は高速通信に向いています。このような電波の特性を理解することで、より効率的な電波利用が可能になります。また、電波の反射、回り込み、減衰といった特性も、通信の安定性や品質に深く関わっています。電波の基本的な性質を把握し、適切に活用することが、私たちの生活をより便利で快適なものにしていくのです。