【完全解説】電波の種類を周波数別に徹底比較！身近な活用例から特性まで分かりやすく

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2026年1月7日

私たちの日常生活に欠かせない電波。スマートフォンでの通話、Wi-Fi接続、ラジオやテレビの視聴など、目に見えない電波が様々な場面で活躍しています。しかし、「電波って具体的に何？」「なぜ用途によって使い分けられているの？」と疑問に思ったことはありませんか？実は、電波は周波数によって全く異なる特性を持っており、それぞれが最適な用途で使い分けられているのです。このブログでは、電波の基本的な仕組みから周波数別の種類、身近な電波の活用例まで、わかりやすく解説していきます。電波の世界を理解することで、私たちの周りにある便利な技術がどのように成り立っているのかが見えてくるでしょう。

1. 電波って何?周波数で変わる電磁波の世界

電波とは、電磁波の一種であり、空間を伝わる電気エネルギーの波です。この波は、通信や情報伝達に欠かせない存在として、私たちの生活の様々な場面で利用されています。電波の特徴は、その周波数により異なります。周波数が異なれば、それに伴って伝わり方や利用方法も大きく変化します。

電波の基本概念

電波は、1秒間に繰り返される波の数、すなわち「周波数」で定義されます。この周波数はヘルツ（Hz）という単位で表され、低周波から高周波まで様々な種類があります。基本的な電磁波の分類には以下のようなものがあります。

低周波（3kHz～30kHz）：長波や中波
中周波（300kHz～3MHz）：短波
高周波（3MHz～30GHz）：超短波やマイクロ波
極高周波（30GHz以上）：ミリ波やサブミリ波

周波数の違いによる特性

電波の利用に際して、周波数の違いがどのように影響するかを理解することが重要です。周波数が低い場合、次のような特性があります。

長い波長：障害物を回り込みやすく、地形に沿って進む性質があります。これにより、山やビルの陰でも受信しやすく、広範囲にわたって伝達できる能力があります。
情報伝送量：低い周波数では、電波に乗せられる情報の量が小さく、単純な信号伝達に適しています。

一方、周波数が高くなると、どのような特性が現れるのでしょうか？

直進性の強化：高周波の電波は直進する性質が強いため、障害物による影響を受けやすく、受信範囲が限られます。ただし、その分、より多くの情報を高精度で伝えることが可能になります。
小型のアンテナ：高周波は短い波長を持つため、小型化されたアンテナで効果的に利用されます。スマートフォンなどの携帯機器にも高い周波数の電波が使用されており、内部に組み込まれたアンテナで通信を行っています。

電波の利用分野

電波は多岐にわたる用途に利用されています。具体的な例としては、

通信：AM/FМラジオやテレビ放送、携帯電話通信など。
航空・海上交通：船舶や航空機の通信に利用される。
医療：医療機器において、特定の周波数帯に応じた治療方法が開発されている。
産業：自動車の無線通信、工場の自動化など。

電波の種類は、それぞれの用途によって様々な特性を持ち、日常生活の中に根付いています。こうした電波のメカニズムを理解することで、私たちはより良い通信環境や技術の進歩を享受することができるのです。

2. 電波の種類を周波数別に徹底解説

電波は、その周波数によってさまざまな種類に分類されます。それぞれの電波は、その特性や用途が異なり、我々の生活の中で重要な役割を果たしています。このセクションでは、主な電波の種類を周波数別に詳しく解説し、その利用事例についても触れていきます。

電波の分類と特徴

電波は、周波数によって以下のように分類されます。各バンドの周波数と主な利用用途を以下に示します。

超長波 (VLF)
周波数: 3 kHz～30 kHz
特徴: 地面に沿って進みやすく、障害物を回り込みやすい。
利用例: 船舶や航空機の通信に使用されます。
長波 (LF)
周波数: 30 kHz～300 kHz
特徴: 衰減しにくく、遠くまで届く。
利用例: かつての電信用ではありますが、現在はあまり使用されていません。
中波 (MF)
周波数: 300 kHz～3 MHz
特徴: 反射特性を持ち、特にAMラジオ放送に適する。
利用例: AMラジオ放送や気象情報の伝達に利用されます。
短波 (HF)
周波数: 3 MHz～30 MHz
特徴: 長距離通信に適しており、送信の安定性が高い。
利用例: 船舶通信やアマチュア無線。国際的な通信にも利用されています。
超短波 (VHF)
周波数: 30 MHz～300 MHz
特徴: 高品質な音声伝送が可能で、視認性がある。
利用例: FMラジオ放送やテレビの音声伝送に使われます。
極超短波 (UHF)
周波数: 300 MHz～3 GHz
特徴: 小型のアンテナで通信ができるため、モバイルデバイスに最適。
利用例: 携帯電話やデジタルテレビ放送など。
マイクロ波 (SHF)
周波数: 3 GHz～30 GHz
特徴: 直進性が強く、高速通信に適している。
利用例: 衛星通信や無線LAN、気象レーダーに使用されます。
ミリ波 (EHF)
周波数: 30 GHz～300 GHz
特徴: 短距離通信に適し、高いデータ転送速度を実現。
利用例: 簡易無線通信に利用されます。

各周波数帯の利用事例

電波の種類によって、その利用方法は多岐にわたります。以下の具体例からも、それぞれの特性がどう生かされているかを知ることができます。

長波や中波: AMラジオ放送に使用されることで、広範囲にわたる情報伝達が可能となります。
短波: 国際的な通信手段として広く利用され、アマチュア無線愛好者にも親しまれています。
超短波や極超短波: 携帯電話やデジタルテレビで日常的に使用され、我々の生活に密接に関わっています。
マイクロ波: 衛星通信や無線LANなど、現代の情報社会にとってなくてはならない技術の根底を支えています。

このように、電波の種類はそれぞれ異なる特性を持っており、用途に応じて使い分けられています。理解することで、より良い活用法や新たな技術の可能性を見出す手助けになります。

3. 周波数が高い・低いで何が変わる?電波の特性を理解しよう

電波の周波数は、その特性を大きく左右します。周波数が高い場合と低い場合には、伝播の仕方、情報の伝達量、アンテナのサイズなど、様々な面での違いがあります。以下では、それぞれの特徴を詳しく見ていきます。

周波数が低い電波の特性

低周波数の電波（例えば、AMラジオの周波数531〜1602kHz）は、以下のような特性を持っています：

波長が長い：波長が長いため、物体の後ろに回り込みやすく、障害物の影響を受けにくいです。これにより、山やビルの陰でも受信しやすくなります。
直進性が弱い：地表面に沿って進む性質が強く、長距離の伝播が可能です。
情報伝送量が小さい：低周波数では、一度に運ぶことができる情報量が限られています。
大きなアンテナが必要：低くなるほど、アンテナのサイズも大きくなります。例えば、AM放送用の鉄塔は高さ百メートルを超えます。

周波数が高い電波の特性

一方で、高周波数の電波（例：スマートフォンで使用する700MHz〜28GHz）は、以下のような特徴があります：

波長が短い：波長が短いため、直進性が強く、障害物を避けることが難しいです。したがって、ビルや山の陰では受信が困難になることが多いです。
情報伝送量が大きい：高い周波数は、一度に多くの情報を運ぶことができます。このため、高速通信に適しています。
小型アンテナで設計可能：アンテナが小さく設計でき、スマートフォン内に組み込めるほどのコンパクトさが特徴です。

周波数による利用用途の違い

それぞれの周波数帯域には、特定の用途が割り当てられています。

低周波数帯（例：3kHz〜300kHz）
主に長距離通信やAMラジオ放送に利用されます。
中周波数帯（例：300kHz〜3MHz）
安定性が高く、AMラジオの伝播に使用されます。特に、不安定な大気条件下でも良好な受信が可能です。
高周波数帯（例：300MHz以上）
携帯電話や地上デジタルテレビ放送に利用されるほか、無線LANや衛星通信など、データ量が大きく、俊敏さが求められる通信に適しています。

なぜ周波数が重要なのか？

周波数は電波の基本的な特性を決定付ける重要な要素です。電波に関する理解を深めることで、様々な通信技術の進歩を把握する手助けとなります。周波数の違いによる特徴を理解すれば、より効果的に電波を利用し、新しい技術の可能性を探ることができます。

4. 身近な電波の種類と使われ方を紹介

私たちの身の回りには、さまざまな種類の電波が存在し、それぞれ異なる用途で活用されています。ここでは、特に一般的に利用される電波の種類とその使われ方について詳しく解説します。

電波の種類とその特徴

電波はその周波数によって分類され、以下のような種類があります。

1. 長波（LF）と超長波（VLF）

周波数: 3kHz〜30kHz
特徴: 地面に沿って進む性質が強く、山や建物の影を回り込むことができるため、遠距離通信に向いています。
用途: 船舶通信や航空機の位置情報の送受信に利用されます。

2. 短波（HF）

周波数: 3MHz〜30MHz
特徴: 地球の電離層で反射して長距離を伝達できる特性があります。
用途: 船舶通信やアマチュア無線に用いられ、国際通信にも活用されています。

3. 超短波（VHF）

周波数: 30MHz〜300MHz
特徴: 建物や山の影に回り込むことが可能で、見通し距離での直接伝達が得意です。
用途: FMラジオや地上デジタルテレビ放送に広く利用されています。

4. 極超短波（UHF）

周波数: 300MHz〜3GHz
特徴: 小型のアンテナを使用して通信が可能で、直進性が強いです。
用途: 携帯電話やテレビ放送、無線LANに利用されています。

5. マイクロ波（SHF）

周波数: 3GHz〜30GHz
特徴: 直進性に優れ、障害物に強いですが、雨による減衰が大きくなります。
用途: 衛星通信やWi-Fiルーター、気象レーダーなどに使われます。

6. ミリ波（EHF）

周波数: 30GHz〜300GHz
特徴: 短距離の無線通信に適しており、特に高い周波数で減衰が大きくなります。
用途: 簡易無線、さらには自動運転車のセンサー技術などに利用されています。

私たちの生活における電波の役割

電波は私たちの日常生活において、通信やエンターテインメント、さらには産業の分野まで幅広く使用されています。例えば、スマートフォンは高い周波数の電波を使用しており、これにより高速データ通信が可能となっています。また、家庭用の電子レンジはマイクロ波を利用して食材を加熱するという身近な例もあります。

さらに、テレビやラジオの放送は、その利用される電波の種類によって異なる特徴を持ちながら、多くの人々に情報を提供しています。このように、電波は見えないものではありますが、私たちの生活に欠かせない重要な役割を果たしています。

5. マイクロ波から長波まで、それぞれの電波の得意分野

電波はその周波数に応じて異なる特性と用途を持っており、それぞれが特定の分野で特化した機能を発揮します。ここでは、マイクロ波から長波までの電波の種類と、それらが主に利用される分野について詳しく見ていきましょう。

マイクロ波（超短波・マイクロ波）

マイクロ波（周波数帯：約3GHz〜300GHz）は、現代の通信技術において非常に重要な役割を果たしています。この周波数帯域は、以下のような特性を持っています：

高い直接性：直進性が強く、信号が障害物を回りにくいですが、密接な通信が必要な場合に特に有効です。
広範な帯域幅：広域の信号を同時に伝送することができるため、デジタル通信、衛星通信、無線LANなどに利用されます。

具体的な利用例には、以下のようなものがあります：

衛星通信：マイクロ波は衛星間や地上との通信で広く使用されており、テレビ放送やインターネット接続に不可欠です。
レーダー技術：航空機や気象レーダーでの物体探知や監視に利用されます。
電子レンジ：日常生活の中で一番身近な使用例であり、食品を加熱するために利用されています。

超短波（UHF）

超短波（周波数帯：約300MHz〜3GHz）は、特に通信の分野で多様な用途を持っています。この周波数帯の特徴は：

小型アンテナ：アンテナが小型化できるため、デバイスに組み込むことが容易です。
障害物を回避できる特性：ビルや樹木の陰でも信号が比較的受信しやすいです。

利用例としては、以下が挙げられます：

携帯電話：広く普及している通信手段の一つで、多数のユーザーが利用しています。
テレビ放送：地上デジタル放送がこの周波数帯で行われています。

短波（HF）

短波（周波数帯：約3MHz〜30MHz）は、長距離通信に適した特徴を持っています。具体的には：

電離層の反射利用：短波は電離層を反射する特性があり、遠距離への通信が可能です。
広域なカバレッジ：信号が数百キロメートルの距離をカバーすることがあります。

短波の主な利用分野には：

船舶通信：海上での連絡手段として重要な役割を果たしています。
アマチュア無線：趣味として多くの愛好者に利用されています。

長波（LF・MF）

長波（周波数帯：約30kHz〜300kHz）と中波（周波数帯：約300kHz〜3MHz）は、主に伝送の特性に応じて使われます。

長波は地表面に沿って伝わりやすく、山やビルの陰にも入り込みやすいため、信号が遠くまで届く特性があります。
主な用途としては、AMラジオ放送が一般的です。
中波も同様に、安定した通信が可能で、特にAMラジオの基盤として広く使われています。
受信機の設置場所を選ばず、広域に情報を伝達できます。

これらの電波は、私たちの日常生活や業務での重要なツールとして、異なる特性を活かしながら多方面で活用されています。

まとめ

電波は私たちの生活に欠かすことのできない存在です。低周波の長波は広範囲の通信に適し、中波のAMラジオ放送は安定した伝達を可能にします。一方、高周波のマイクロ波やミリ波は高速大容量の通信を実現し、携帯電話やインターネット接続に不可欠です。このように、周波数により特性が大きく異なる電波ですが、それぞれの得意分野を活かしながら、私たちの生活をより便利で豊かなものにしてきました。これからも電波技術の進化とともに、新たな可能性が生まれ続けるでしょう。