Umrechnung von Gigahertz in Hertz

Informationen über Gigahertz (GHz)

Das Gigahertz ist eine Frequenzeinheit und entspricht einer Milliarde Hertz. Sein Zeichen ist GHz. Es ist der Bereich der modernen drahtlosen Kommunikation und des Takts in jedem heutigen Rechner, und fast nichts davon war vor den 1990er Jahren im Alltag gebräuchlich.

WLAN belegt zwei Hauptbänder bei 2,4 und 5 Gigahertz sowie ein neueres nahe 6. Das 2,4-Gigahertz-Band ist überfüllt, weil es fast überall anmeldefrei ist und mit Bluetooth, Schnurlostelefonen und Mikrowellenherden geteilt wird, die bei 2,45 Gigahertz arbeiten, weil Wassermoleküle dort Energie wirksam aufnehmen. Das 5-Gigahertz-Band bietet mehr Kanäle und höhere Raten, wird jedoch von Wänden stärker geschluckt und deckt deshalb eine kleinere Fläche ab.

Der Mobilfunk erstreckt sich über den ganzen Bereich. Frühere Generationen nutzten Bänder unter 1 Gigahertz wegen ihrer weiten Reichweite in Gebäude hinein und über Land, während neuere Zuteilungen bei 1,8, 2,6 und 3,5 Gigahertz mehr Daten über kürzere Strecken tragen. Je höher eine Frequenz, desto mehr Bandbreite steht bereit und desto schlechter dringt sie durch; jede Netzgeneration ist ein Aushandeln zwischen diesen beiden Tatsachen.

Die Taktfrequenzen der Rechner überschritten um das Jahr 2000 die Gigahertzgrenze und blieben wenige Jahre später nahe vier stehen. Die Schranke ist thermisch: die Verlustleistung steigt steil mit der Frequenz, und jenseits von etwa vier Gigahertz kann ein herkömmlicher Siliziumprozessor die Wärme nicht mehr abführen. Leistungszuwächse kommen seither aus zusätzlichen Kernen, breiterer Befehlsausgabe und besseren Speicherhierarchien, nicht aus höherem Takt.

Satellitenstrecken, Radar und Radioastronomie arbeiten allesamt hier. Wetterradar läuft üblicherweise zwischen 2,7 und 5,6 Gigahertz, das Radar der Flugsicherung in ähnlichen Bändern, und die Mikrowellenhintergrundstrahlung, die das Weltall erfüllt, hat ihr Maximum nahe 160 Gigahertz, weit oberhalb des Bereichs der irdischen Kommunikation.

Millimeterwellensysteme bei 24 Gigahertz und darüber dienen dem Abstandsradar von Kraftfahrzeugen und den Bändern höchster Kapazität in Mobilfunknetzen. Ihre sehr kurzen Wellenlängen erlauben kleine Antennen und gewaltige Datenraten, werden aber von beinahe allem blockiert, auch von Regen und Blattwerk.

Ein Gigahertz entspricht einer Milliarde Hertz, 1000 Megahertz oder 0,001 Terahertz.

Informationen über Hertz (Hz)

Das Hertz ist die SI-Einheit der Frequenz und entspricht einer Schwingung je Sekunde. Sein Zeichen ist Hz. Es ist eine abgeleitete Einheit, deren Dimension schlicht eins durch Zeit lautet, sodass eine Größe in Hertz zählt, wie oft sich etwas in einer Sekunde wiederholt.

Benannt ist es nach Heinrich Hertz, der zwischen 1886 und 1889 im Labor Radiowellen erzeugte und nachwies und damit Maxwells Voraussage bestätigte, dass Licht und elektromagnetische Wellen dasselbe Phänomen sind. International übernommen wurde die Einheit 1960; sie ersetzte die ältere und wörtlichere Angabe Schwingungen je Sekunde, die auf alten Geräten gelegentlich noch zu sehen ist.

Der Schall belegt das untere Ende der Skala. Das menschliche Gehör reicht von etwa 20 Hertz bis 20 000 Hertz, wobei die obere Grenze mit dem Alter sinkt und in der Lebensmitte meist deutlich unter 16 000 Hertz liegt. Musikalische Tonhöhe ist Frequenz: das a über dem eingestrichenen c ist per Übereinkunft auf 440 Hertz festgelegt, und jede Oktave ist eine Verdopplung, sodass derselbe Ton eine Oktave höher 880 Hertz misst.

Der Netzstrom wechselt in den meisten Teilen der Welt mit 50 Hertz und in Nordamerika sowie Teilen Japans und Südamerikas mit 60 Hertz. Die Teilung ist historisch und nicht technisch bedingt; sie geht auf konkurrierende Gerätenormen des späten neunzehnten Jahrhunderts zurück und erklärt, warum Geräte und Uhren, die von der Netzfrequenz abhängen, nicht ohne Weiteres zwischen den Regionen wechseln können.

Bildschirme und Rechentechnik verwenden es fortwährend. Eine Anzeige mit 60 Hertz Bildwiederholrate zeichnet sich sechzigmal je Sekunde neu, und höhere Raten mindern die sichtbare Bewegungsunschärfe. Taktfrequenzen von Prozessoren, früher in Megahertz und heute in Gigahertz, zählen dasselbe: wie oft je Sekunde der interne Takt schlägt.

Die Einheit gilt außerdem für alles Periodische, das keine Welle ist. Eine Herzfrequenz von 60 Schlägen je Minute ist ein Hertz, ein Pendel mit einer Sekunde Periode schwingt mit einem Hertz, und die Frequenz einer drehenden Welle in Umdrehungen je Sekunde wird gleich ausgedrückt.

Ein Hertz entspricht einer Schwingung je Sekunde, 1000 Millihertz oder einem Tausendstel Kilohertz.