| Gigahertz (GHz) | Megahertz (MHz) |
|---|---|
| 1 Gigahertz | 1000 MHz |
| 2 Gigahertz | 2000 MHz |
| 3 Gigahertz | 3000 MHz |
| 4 Gigahertz | 4000 MHz |
| 5 Gigahertz | 5000 MHz |
| 10 Gigahertz | 10000 MHz |
| 20 Gigahertz | 20000 MHz |
| 25 Gigahertz | 25000 MHz |
| 50 Gigahertz | 50000 MHz |
| 100 Gigahertz | 100000 MHz |
| Referenz | Gigahertz (GHz) | Megahertz (MHz) |
|---|---|---|
| European mains electricity | 0.00000005 GHz | 0.00005 MHz |
| Concert pitch A above middle C | 0.00000044 GHz | 0.00044 MHz |
| An FM radio station | 0.1 GHz | 100 MHz |
| A Wi-Fi band | 2.4 GHz | 2400 MHz |
| A desktop processor clock | 3 GHz | 3000 MHz |
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.
Das Megahertz ist eine Frequenzeinheit und entspricht einer Million Hertz. Sein Zeichen ist MHz. Es deckt den Teil des Funkspektrums ab, der den größten Teil des Rundfunks und der Nahbereichsfunkverbindungen trägt, und es war zwei Jahrzehnte lang die Einheit, in der die Geschwindigkeit von Rechnern gemessen wurde.
Der UKW-Rundfunk belegt fast überall 87,5 bis 108 Megahertz, ein Band, das nach dem Zweiten Weltkrieg gewählt wurde, weil es hoch genug für die breiten Kanäle der Frequenzmodulation und niedrig genug für preiswerte Sender und Empfänger lag. Das terrestrische Fernsehen übernahm die Nachbarbänder, und der Wechsel von analoger zu digitaler Ausstrahlung machte große Teile davon für den Mobilfunk frei.
Der Flugfunk liegt knapp oberhalb des UKW-Rundfunks, von 118 bis 137 Megahertz, und nutzt Amplitudenmodulation statt der klareren Frequenzmodulation. Die Wahl ist Absicht: senden zwei Luftfahrzeuge zugleich, erzeugt die Amplitudenmodulation ein hörbares Überlagerungspfeifen, das alle auf die Überlagerung hinweist, während die Frequenzmodulation schlicht das stärkere Signal übernähme und das schwächere lautlos verlöre.
Rechnerprozessoren wurden von den späten 1970er Jahren bis etwa 2000 in Megahertz eingestuft. Der ursprüngliche IBM PC lief mit 4,77 Megahertz, und das anschließende Megahertzrennen endete, als die Taktfrequenzen wärmebedingt nahe vier Gigahertz stehen blieben, woraufhin die Hersteller über die Kernzahl wetteiferten. Speicherbusgeschwindigkeiten und Bildschirmtaktungen werden weiterhin häufig in Megahertz angegeben.
Medizinischer Ultraschall arbeitet zwischen etwa 2 und 18 Megahertz. Höhere Frequenzen liefern feinere Auflösung, dringen aber weniger tief ein, sodass eine Bauchuntersuchung eine niedrigere Frequenz nutzt als die Untersuchung einer oberflächennahen Struktur; der Untersucher wählt den Schallkopf entsprechend.
Funkerkennung, Garagentorfernbedienungen, drahtlose Mikrofone, der Seefunk im UKW-Bereich und der Amateurfunk leben allesamt in diesem Bereich. Ebenso die Oberwellen, durch die schlecht geschirmte Elektronik sich gegenseitig stört, weshalb sich die behördlichen Prüfungen auf Aussendungen in den Zehnern und Hundertern von Megahertz konzentrieren.
Der Mobilfunk hat aus der Einheit eine Geldfrage gemacht. Frequenzen werden in Blöcken versteigert, die in Megahertz gemessen sind, und Staaten haben mit den Bändern bei 700, 800, 900, 1800 und 2600 Megahertz zweistellige Milliardenbeträge eingenommen. Die Physik setzt den Wert jedes einzelnen: tiefere Frequenzen reichen weiter und dringen besser in Gebäude, sodass die Bänder 700 und 800 ländliche Gegenden billig versorgen, während die höheren mehr Daten über kürzere Strecken tragen und zu Städten passen. Die Abdeckungskarte eines Anbieters und seine Datenraten folgen also daraus, welche Megahertz er kaufen konnte — darum werden diese Auktionen so aufmerksam verfolgt wie jeder andere Staatsverkauf.
Ein Megahertz entspricht einer Million Hertz, 1000 Kilohertz oder 0,001 Gigahertz.