電波と周波数・波長とミリ波について

電波は1秒間に30万km、空間を進む波で、その電波の強さを周波数と言います。周波数は波の幅で波長として表し、例えば300MHzのとき波長は1mになり、3GHzでは、10cmミリ波（30GHz）では、1cm。計算式は、下記の様になります。

電波が情報を伝える原理

電波による情報伝達は、送信側が発信する電波を空間で変化させて、受信側がその電波を検出しています。
主に電波を送受信するのがアンテナで、電波はアンテナに電流を流して、送信機で送りたい信号を高周波の電気信号に変換しアンテナに送り込みます。そしてアンテナはその電気信号を電波として放出していきます。

周波数とは

周波数とは「1秒間に発生する波のサイクル数」です。単位はHz（ヘルツ）で表されます。1秒間に1往復することで、波の繰り返し回数を表しています。低い周波数は直進性が悪く、回り込みやすい特性があるので目的地の間に障害物があっても届きやすいが、伝達できる情報は少ない。高い周波数は直進性が強く、反射しやすいので障害物に吸収される性質があります。大量の情報を伝えることが可能。

ミリ波の特性

大量の情報を伝える上で更に上の波長がミリメートル台の30GHzから300GHzの電波が、未開拓な波長であるのがミリ波です。

【特徴】
1. 直進性が強くなります。電波が物の陰に回り込む性質が弱くなる。
2. 物体に遮られる性質があります。低い周波数の電波では金属以外の物には余り影響されませんが、ミリ波では金属以外の物でも影響を受けます。
3. 分子の振動の影響を受けるようになります。簡単に言うと、水や酸素があると、電波が吸収されてしまいます。22GHzと183GHzで水蒸気の吸収を受けます。さらに、60GHz付近には酸素分子の強い吸収帯があります。
電波が吸収されて大きな減衰を受けるということは、電波が遠くへ飛ばなくなることを意味します。

ミリ波が物質によって吸収を受けるということは、物質がそのエネルギーを受け取るということで、ミリ波で物質を加熱できると言うことです。
この際に重要なのは、波長によって吸収されるが異なる、つまり物質を選択的に加熱できることです。

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