ギガヘルツ (GHz)

ギガヘルツは、10 億 ヘルツ にあたる振動数の単位です。記号は GHz です。現代の無線通信と、いま使われているあらゆる計算機の内部クロックが置かれている領域であり、そこにあるもののほとんどは 1990 年代より前には日常のものではありませんでした。

無線 LAN はおもに 2.4 と 5 ギガヘルツ の二つの帯域を占め、6 の近くにより新しい帯域があります。2.4 ギガヘルツ 帯が混み合っているのは、ほとんどの国で免許なしに使え、Bluetooth や コードレス電話、電子レンジと共用しているからです。電子レンジが 2.45 ギガヘルツ で動くのは、その周波数で水の分子がよくエネルギーを吸収するためです。5 ギガヘルツ 帯はより多くのチャンネルと高い速度をもたらしますが、壁による吸収が強く、覆える範囲は狭くなります。

携帯電話はこの領域全体にまたがっています。以前の世代は、建物の奥や田園地帯まで届く到達距離を求めて 1 ギガヘルツ 未満の帯域を使いました。より新しい 1.8、2.6、3.5 ギガヘルツ の割り当ては、より短い距離により多くのデータを運びます。周波数が高いほど使える帯域幅は広がり、透過性は落ちます。網の世代ごとの設計は、つねにこの二つの事実のあいだの折り合いです。

計算機のクロック周波数は 2000 年ごろに ギガヘルツ の領域へ入り、その数年後に 4 の近くで止まりました。限界は熱にあります。消費電力は周波数とともに急に増え、およそ 4 ギガヘルツ を超えると通常の シリコン の処理装置は熱を捨てきれません。以後の性能の向上は、クロックを上げることではなく、コアを増やし、命令の発行を広げ、記憶階層を改善することから得られています。

衛星回線、レーダー、電波天文学もすべてここで働きます。気象レーダーはふつう 2.7 から 5.6 ギガヘルツ、航空管制のレーダーも似た帯域を使い、宇宙を満たす マイクロ波 背景放射は 160 ギガヘルツ 付近に山をもちます。地上の通信の範囲をはるかに上回る高さです。

24 ギガヘルツ 以上のミリ波の装置は、自動車の衝突回避レーダーや、携帯電話網でもっとも容量の大きい帯域に使われます。波長がきわめて短いので小さな空中線と巨大な伝送速度を実現できますが、雨や木の葉を含め、ほとんど何にでも遮られてしまいます。

1 ギガヘルツ は、10 億 ヘルツ、1000 メガヘルツ、0.001 テラヘルツ に等しくなります。

ギガヘルツの換算表