周波数と帯域幅について。

質問

携帯電話が高周波化していることについて色々調べているのですが
高速データ通信を行う為に、広帯域であることが必要であるというのは理解できたのですが、何故周波数を高くすると帯域幅が広くなるのかが分かりません。

困っています、よろしくお願いします。

回答No.4

tnt · ベストアンサー

同じ１％でも、100MHzの１％は1MHz、
1GHzの１％は10MHzですから、
周波数が高い方が広い帯域を確保し易くなります。

また、アンテナの問題もあります。
アンテナは共振させて使うのですが、
中心周波数に対して、１％～５％程度の
帯域幅しか取れません。
たとえば50MHz帯域の通信をやろうとすると
100MHzでは超広帯域の特殊アンテナ（ログぺりなど）を
使用しないといけないのですが、
1GHzであれば、比較的帯域の広い物なら使えます。
また、3GHzでは使えないアンテナはありません。

もうひとつ、逆の理由（帯域が狭いと
低い周波数しか使えない）として、
ドプラー効果の問題もあります。
高速で動く移動体ではドプラー効果は無視できず、
その分だけ同調精度が落ちることになりますから、
広帯域の信号（同調精度が低くても良い）は
高い周波数で伝送することができますが、
狭帯域の信号を高い周波数で伝送することは
困難があります。

お礼

すごく分かりやすくて、イメージしやすく、ものすごく納得できました！！

逆から考えると、ドプラー効果の問題なんていうものもでてきてしまうんですね…。

本当にありがとうございます！！

回答No.7

noname#20459

エネルギー（省エネ）と無線局数と割り当てだと思います。
アマチュア無線みたいに、同じ周波数帯で狭帯域でも
ありだと思う。

回答No.6

fitto

たとえば
８００ＭＨｚ～９００ＭHzを１０社が使うとすれば、１社あたり１０ＭＨｚの割り当てになります。
２Ｇ（２０００ＭＨｚ）～３Ｇ（３０００ＭＨｚ）を１０社が使うとすれば、１社あたり１００ＭＨｚの割り当てになります。

実際、800MHz帯は10M、1.5GHz帯は30M程度割り当てられているようです。

10MHz　1秒間に10万回の信号を送ることが出来ます。
30MHz　1秒間に30万回の信号を送ることが出来ます。
1秒間に送れる信号量が大きくなるので帯域幅が広がると言えます。
http://www.rr.iij4u.or.jp/~doi/W-CDMA.html

回答No.5

nrb

１．電波割り当ての理由
高い周波数だと割り当てる周波数範囲が多くできる
すなわち、周波数が高くなると見通し範囲しか電波かが届かないので同じ周波数を沢山の場所で使用できるので
、割り当てる周波数が広く設定できる
　また、高くなるなると割り当てる範囲が広く設定できる

２．使える周波数帯
　　あいてる割り当てられる周波数帯が無いから
　　もっと低くても良いのですが・・・・
　　他の物に使っていれ割り当てる周波数が高くなるのしかなかった

３．無線機側の理由
無線機は、使かえる周波数の範囲は、回路上の問題により中心周波数から±数％しか設計できません
　（コストを掛ければある程度広いものはできるが）
　しがって、１００MHzで１％と１GHzでは、無線機がつかえる周波数の広さが違います
　したがって、広帯域にするには周波数が高いほうが有利になる

４．世界で同じ周波数を使い、携帯電話を使用する為に協定があるのです
　その為に新世代の携帯電話の周波数を決めた為でもある

お礼

もう低い方の周波数はみっちりうまっていて、高い方に移行していかざるを得なかったこと、
広い周波数帯域を得るためには高い周波数帯しかあいていなかった、
ということですよね？

とても参考になりました！
ありがとうございます。

回答No.3

gura_

直流から1MHzまですべて使っても1MHzの帯域幅、1MHzから2MHzまででも1MHzの帯域幅、1000MHzから1001MHzでも1MHzの帯域幅、
　周波数が1000MHzなら容易にその100倍の100MHzぐらいの帯域幅を簡単に採れると言うこと、
ではだめですか。

回答No.2

kbtkny

高い周波数では、空いた帯域が広い為じゃないですか？周波数が低いところは使いやすいのでいろんな機関に割り当てられて、つまってますから。

また、極端な話をするとMHｚ帯域とGHｚ帯域では同じ1％搬送波周波数の1％が使えるとしても、1000倍の差があることになりますしね。

蛇足ですが、5GHｚ以上の周波数では、電波の直進性が強くなりすぎ、移動の無線通信には向いてないと今のところ言われてます。参考まで。

お礼

やはり高周波帯は空いているから、広くとりやすいんですね～
MHz帯域とGHz帯域の１％というのは、なるほど、言われてみればそうですよね。そうして考えれば800MHzと２GHzも大分差がありますね。

分かりやすかったです、ありがとうございます！

回答No.1

OsieteG00

http://www.soi.wide.ad.jp/class/20030021/slides/02/13.html

周波数が高い→同じ時間でクロックが多い→表すことのできるデータの量が多い

携帯電話ですと、音質の向上(標本化定理)のほうが主目的のような気もしますけどね。

参考URL：

http://japan.maxim-ic.com/appnotes.cfm/appnote_number/3628

お礼

なるほど、クロックという考え方があったのですね。
どうもありがとうございました！！