周波数スペクトルとは？

電磁放射によって生成されるエネルギーは、光の速度で移動する互いに直角に発生する磁場および電気力場の可変変動によって加えられる力から生成されます。 これらの電磁妨害は、測定可能で、毎秒異なる速度または周波数で発生またはパルスする波を生成します。 周波数スペクトルは、一般的に理解されている名前で、毎秒誘導される放射エネルギーの周波数の観点から、すべての電磁発生の離散的で一意の要素を分類する方法です。 電波、テレビ放送、X線、マイクロ波、および赤外線伝送はすべて電磁放射であり、その本質的な属性は、各タイプが生成する放射の周波数または量によって定義および識別できます。

周波数は、毎秒発生する完全な電磁エネルギー波サイクルの数として定義されます。 1サイクルを記述するために使用される国際的な測定単位は1ヘルツ（Hz）です。 電磁スペクトルの各部分には明確な周波数シグネチャがあるため、観測中の特定の電磁現象の1秒あたりの波のサイクルを正確に測定できる周波数スペクトルアナライザーによって識別できます。

さまざまな形の電磁エネルギーのそれぞれが、周波数スペクトルの指定された場所を占有します。 各個別のセグメントから放射される放射の周波数または強度で表される電磁連続体は、10 ⁶ Hzから10 ²⁵ Hzまでの範囲です。 電波は周波数スペクトルの低域を占め、放射性ガンマ線は高域を占めます。 電磁スペクトルに含まれる周波数範囲は計り知れません。 無線伝送によって生成される周波数と可視光によって生成される周波数は、数百億の規模で変化します。

無線伝送の周波数スペクトルは、干渉を最小限に抑え、複数のユーザー間で帯域幅を共有するための手段として、周波数範囲または「帯域」にさらに分類されます。 国際電気通信連合協定は、短波無線スペクトルの干渉を最小限に抑えるために、特定の範囲の無線送信周波数を割り当てています。 高周波帯域は、国際短波放送局、アマチュア無線オペレーター、および海洋無線通信に割り当てられています。

信頼性の高い、干渉のない無線伝送を保証するために、国内の政府機関はしばしば周波数スペクトルの特定の側面を規制しています。 米国では、連邦通信委員会（FCC）が、潜在的なクロスバンド干渉を制限するために、企業、一般大衆、およびアマチュア無線オペレーターの間に周波数帯域を割り当てています。 各帯域には特定の周波数範囲が指定されており、その周波数スペクトルはさまざまなユーザー固有のグループごとに予約されています。