【完全解説】電波の種類と特徴｜Wi-Fi・5G・プラチナバンドの違いが3分でわかる！

未分類

2025年12月10日

スマートフォンでの通話、Wi-Fiでのインターネット接続、Bluetoothでの音楽再生など、私たちの日常生活は電波に支えられています。しかし、「電波」と一言で言っても、実は周波数によって様々な種類があり、それぞれ異なる特性と用途を持っていることをご存知でしょうか。なぜWi-Fiは壁を通り抜けられるのに、5G通信は障害物に弱いのか。なぜ携帯電話の「プラチナバンド」が重要とされるのか。これらの疑問の答えは、すべて電波の種類と特性にあります。本記事では、電波の基礎知識から身近な無線通信で使われている電波の種類まで、分かりやすく解説していきます。電波について理解を深めることで、より快適で効率的な無線機器の活用が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

電波について理解を深めるためには、その基本的な特性や仕組みを押さえておくことが重要です。ここでは、電波の基本的な知識や、無線通信における役割について説明します。

電波とは何か

電波は、電磁波の一種であり、空間を伝播するエネルギーの波です。この電波の周波数は一般に3Hzから300GHzの範囲にあり、この範囲にある波は「電波」として私たちの生活に広く利用されています。電波は音声やデータなどの情報を無線で送受信するための基礎です。

電波の基本特性

電波には主に以下の二つの特性が存在します。

周波数と波長
– 電波の周波数は、1秒間に発生する波の回数を示し、単位はヘルツ（Hz）です。周波数が低いほど波長は長く、高いほど波長は短くなります。
– 一般的に、周波数が低い電波は障害物に強く、長距離伝送に向いていますが、情報の伝送速度や量が限定されます。対照的に、高周波数の電波はデータの伝送速度は速いものの、距離や障害物に弱いという特性があります。
伝播の仕組み
– 電波は物体や地面に当たって反射したり、回り込んだりする性質があります。このため、ビルの後ろや地下でも受信が可能ですが、反射を繰り返すごとに信号は弱まります。

電波の分類

電波は周波数によっていくつかの種類に分類されます。これらの種類は、情報の伝達方法や使用する機器に大きな影響を与えます。代表的な分類は以下の通りです。

低周波（3kHz〜300kHz）: AMラジオなどで使用。障害物に強く、長距離での通信が可能。
中周波（300kHz〜3MHz）: 短波ラジオなどに使われ、データ送受信にも利用される。
高周波（3MHz〜30GHz）: Wi-FiやBluetoothなどに利用される、データ速度が速いが伝送距離が短い。

このように、電波はその周波数によって特性や用途が大きく変わります。現在、私たちの身の回りで使用されている数多くの無線通信機器は、これらの電波の特性を組み合わせて効率的に通信を行っています。

電波利用の重要性

電波は目に見えない資源であり、日常生活で頻繁に使用されているため、その基本を理解しておくことは非常に重要です。特に、近年ではIoTや5Gなど、ますます多様化する無線技術への理解は、ビジネスや社会全般においても重要な要素となっています。

電波の基礎知識を身につけることで、無線通信の仕組みや、さらには安全で効率的な利用方法についても深く理解することができるでしょう。

2. 周波数帯で変わる！電波の種類とその特徴

電波は周波数によって異なるタイプが存在し、それぞれの特性や利用目的が大いに変わります。ここでは、代表的な周波数帯とその個別の特徴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）: 周波数範囲は30〜300kHzで、この帯域は主にAMラジオ送信や航空ナビゲーションシステムで用いられています。LF帯の電波は波長が長いので、地形や建物の影響を受けにくく、広範囲にわたる通信が可能です。
MF（中周波）: 周波数帯域は300kHz〜3MHzで、こちらでも主にAMラジオが利用されています。LF帯と同様に、MF帯も障害物を避ける特性があるため、比較的安定した信号を提供します。

HF（High Frequency）

HF帯は3〜30MHzの範囲を占めており、主に短波ラジオや国際通信に利用されます。HF電波は地球の電離層に反射する性質を持っており、これにより長距離の通信が実現しやすくなります。特に、地球の反対側にいる相手と連絡を取りたいときにはHF帯が非常に役立ちます。

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

VHF（超高周波）: この帯域は30〜300MHzで、テレビ放送、FMラジオ、さまざまな無線通信に幅広く使用されています。VHF帯は、通信距離とデータ容量のバランスが良好で、都市部でも効率的に利用可能です。
UHF（極超高周波）: 周波数範囲は300MHz〜3GHzで、携帯電話やWi-Fiなど私たちの日常生活に密接に関連しています。UHFの電波は迅速なデータ転送が可能ですが、障害物には弱いため、環境によって通信の安定性に影響を与えることがあります。

SHF（Super High Frequency）とEHF（Extremely High Frequency）

SHF（特超高周波）: 3〜30GHzの周波数帯に位置し、主に衛星通信や5GHz帯のWi-Fiに利用されています。SHF帯は高速度で高容量の通信が可能で、特にインターネット接続において重要な役割を果たしています。
EHF（極超高周波）: 30〜300GHzの範囲、通称ミリ波、この帯域は次世代の通信技術に注目されています。この周波数帯は波長が非常に短いため、通信距離は限られますが、5G通信の発展にも寄与する可能性があります。

このように、電波の種類は周波数によって異なる特性を持っています。それぞれの用途に合った周波数帯を選択することは非常に重要で、各周波数帯が無線通信の質、データ転送量、通信距離に大きな影響を与えるため、適切な理解が必要です。

3. 身近なWi-FiやBluetoothで使われている電波の種類

私たちの日常生活に欠かせないWi-FiやBluetoothは、無線通信の一形態で、多様な電波の種類を利用しています。それぞれの通信方法は独特の特性を持ち、用途に応じて最適な周波数帯が選ばれます。ここでは、Wi-FiとBluetoothに関連付けられる電波の種類について詳しく解説します。

Wi-Fiで使用される電波の種類

Wi-Fi通信では主に2.4GHz帯と5GHz帯の二つの周波数が使用されており、これらは通信のパフォーマンスにおいて明確な違いがあります。

2.4GHz帯:
特性: この周波数帯は壁や障害物を透過しやすく、広範囲の通信に適した特性を持っています。
用途: 家庭やオフィスなど、広域でのインターネット接続に最適です。特に、複数の部屋にまたがる通信が得意で、多くの利用者に支持されています。
制約: 利用者が増えると電波が混雑しやすく、通信速度が低下することがあります。
5GHz帯:
特性: この帯域はデータの送受信が速く、より多くの情報を高速でやり取りできる特性がありますが、障害物に対しては脆弱で、通信範囲は限られます。
用途: 動画のストリーミングやオンラインゲームなど、高速通信が必要なシーンでその能力を発揮します。
制約: 屋内での使用に制限があり、直線的な通信環境が求められます。

Bluetoothで使用される電波の種類

Bluetooth通信も主に2.4GHz帯を用いますが、Wi-Fiとは異なる特性があります。

特性: Bluetoothは短距離通信に特化しており、最大通信距離は約10メートル程度です。
用途: イヤフォンやスマートウォッチ、フィットネストラッカーなど、近距離でのデバイス間でのデータのやり取りに適しています。
利点: 低消費電力のため、小型デバイスでも無理なく使用でき、バッテリーの寿命を延ばすことが可能です。

在宅でのワイヤレス通信の進化

最近では、Wi-FiとBluetoothの両方の機能を搭載した製品が増加しています。たとえば、スマート家電はWi-Fiを使った遠隔操作とBluetoothを使った近距離操作を組み合わせることで、使用者に利便性を提供しています。このように、電波の種類と各特性を理解することで、快適な無線通信環境を実現できます。

自身が利用する技術がどのような電波の種類を使用しているのかを知ることは、より良い通信体験を得るための第一歩です。Wi-FiとBluetoothそれぞれの特性を活かした製品選びや活用法を意識しましょう。

4. 携帯電話・スマホが使う電波の種類と「プラチナバンド」

携帯電話やスマートフォンが日常的に使用する電波の種類は、私たちの通信体験に深く関わっています。通話やデータ通信のために必要なこれらの電波の中でも、特に注目すべき頻度帯がいくつか存在します。今回は、その中でも「プラチナバンド」と呼ばれる周波数帯について詳しく見てみましょう。

プラチナバンドの特徴

「プラチナバンド」とは、主に800MHz帯および900MHz帯を示し、これらの頻度は優れた特性を持っています。以下にその特徴をいくつか紹介します。

遠距離通信が可能: 低周波数帯の特性によって、信号が長距離にわたって届きやすく、障害物を超える能力にも優れています。これにより、高層ビルの中や山岳地帯でも安定した通信が実現可能です。
安定した接続: 屋内や地下など、一般的に通信が不安定になる場所でも、接続が維持しやすい点が挙げられます。特に都市部では、この安定性が重要な価値を持っています。

携帯電話が使用する主要な周波数帯

携帯電話やスマートフォンは、以下のような多様な周波数帯を活用しています。それぞれの周波数帯は目的や環境に即した最適化が行われています。

800MHz帯: いわゆるプラチナバンドで、広範な地域で安定した通信を提供します。特に悪天候などの厳しい条件下でも使用されるケースが多いです。
900MHz帯: プラチナバンドに類似した特性を持ち、高い通信能力を誇る帯域です。
1.7GHz帯: 高速通信に特化しており、データトラフィックが多い都市部での利用が最適です。
2GHz帯: 更に高速な通信を実現するため、特にデータ通信が重視される場面で使用されます。
3.5GHz帯: 5G通信の一環として、今後重要な役割を果たすであろう周波数帯です。

異なる周波数帯を利用する理由

携帯電話通信において異なる周波数帯が必要とされる理由は多岐にわたります。

通信速度の向上: 高周波数帯を利用することで、データ転送速度が向上し、ビデオストリーミングやオンラインゲームなど、データ使用量が多い用途に適しています。
通信の安定性: 低周波数帯を活用することで、建物の中でもスムーズに通話やデータ受信が行えるというメリットがあります。
地域特性に応じた最適化: 都市部と地方では適切な周波数帯が異なるため、各環境に合った周波数の選定が重要です。

携帯電話やスマートフォンの通信品質は、使用される電波の種類やその特性によって大きく左右されます。プラチナバンドを適切に活用することにより、私たちはどこにいても必要な情報へアクセスでき、安定した通信を享受しています。このように多様な周波数帯の存在が、現代のモバイル通信を支える柱となっているのです。

5. 電波の種類ごとの用途と使い分けのポイント

無線通信における電波の選択は、目的や特性に応じて多様です。それぞれの周波数帯には特有の利点が備わっており、この理解が通信環境を最適化する鍵となります。本セクションでは、電波の種類ごとの具体的な用途とその特徴について詳しく解説します。

低周波数帯の特性と使用例

低周波数帯（30kHz～300MHz）が特出するのは、長い波長と障害物の影響を受けにくい点です。この特性を生かして、以下のような用途で活用されています。

AMラジオ放送：531kHzから1602kHzの範囲で放送され、大きな範囲での中波通信を実現。建物を越えても信号が届きやすい特性があります。
業務用無線通信：特に遠距離通信が必要な業務で、安定した接続を確保するのに非常に効果的です。

中周波数帯の特性と使用例

中周波数帯（300MHz～3GHz）は、通信速度と伝送距離のバランスが良好です。この周波数帯は様々な用途で使用されています。

FMラジオ放送：87.5MHzから108MHzの帯域で、高音質の情報伝達が行われ、聴取者に優れたリスニング体験を提供します。
携帯電話通信：900MHzや1.5GHz帯は、屋内外を問わず安定したデータ通信を実現し、利用者の日常生活を支えます。

高周波数帯の特性と使用例

高周波数帯（3GHz以上）は、波長が短く直進性が強いのが特徴です。この特性を生かした応用には次のようなものがあります。

Wi-Fi通信（2.4GHz・5GHz帯）：家庭内での無線ネットワークの標準として使用されており、特に5GHz帯域は高速データ通信が求められる環境で活躍しています。
Bluetooth通信：主に2.4GHz帯を利用し、短距離でのデバイス接続に特化。スマートデバイス間の連携に最適です。
5G通信：3.7GHzや28GHzミリ波帯域を使用し、超高速かつ大規模な通信を実現。多くの基地局を設置することで広域カバレッジを得られる一方、直進性が強いためデザインの工夫が必要です。

電波の使い分けのポイント

電波を効果的に選ぶためには、以下の重要なポイントを考慮することが求められます。

通信距離：周波数帯の違いによって、通信可能な距離が異なるため、必要なカバレッジを常に意識することが必要です。
障害物の影響：建物などの障害物に対する適応能力も考慮すべき。低周波数帯は物理的な障害に強い一方で、高周波数帯は直進性が強く、設計に影響を及ぼします。
データ容量の扱い：高周波数帯は通常、より多くのデータを扱えるため、高速通信が必要とされる用途に向いています。

これらの要点を理解し、電波の特性を活かした適切な使い分けを行うことで、通信環境の最適化が図れるといえるでしょう。

まとめ

電波はそれぞれの周波数帯域によって特徴的な性質を持っており、通信の用途に合わせて適切な電波の選択が重要です。低周波数帯は長距離通信に適し、中周波数帯は幅広い用途で活用され、高周波数帯は高速大容量通信に優れています。この電波の特性を理解し、目的に応じて使い分けることで、より効率的で高品質な無線通信を実現できるでしょう。私たちの生活に欠かせない様々な無線機器の性能を最大限に引き出すためにも、電波の種類とその活用方法を深く学習することが重要です。