ヘルツからギガヘルツへ——マイクロ波の帯域を読む
この換算がしていること
10 億で割り、長い整数をエンジニアがマイクロ波回線の話で使う短い小数に変えます。Wi-Fi の 1 チャンネルは 2,412,000,000 Hz であり 2.412 GHz です。同じ信号ですが、声に出して言える長さなのは後者だけです。割る数が 10 の冪なので、換算は正確で可逆です。
ギガヘルツがデータシートを占めた理由
1 ギガヘルツを超えるあたりからヘルツの数字は扱いにくくなります。帯域ひとつが数億にわたり、隣り合うチャンネルの差が 500 万にもなるからです。同じチャンネル間隔をギガヘルツで書けば 0.005 GHz になり、一目で見比べられます。単位が変えたのは測っている対象ではなく、どのチャンネルにいるかを知るまでに読む桁数だけです。
ヘルツからギガヘルツへの換算表
日常的なマイクロ波の周波数をヘルツと並べました。通信量の大半を占める 3 つの Wi-Fi チャンネルも含めています。
| ヘルツ (Hz) | ギガヘルツ (GHz) |
|---|---|
| 1 | 1e-9 |
| 50 | 5e-8 |
| 60 | 6e-8 |
| 440 | 4.4e-7 |
| 1000 | 0.000001 |
| 20000 | 0.00002 |
| 100000 | 0.0001 |
同じ信号を 4 通りの表記で
Wi-Fi の搬送波ひとつは 2412000000 Hz、2412000 kHz、2412 MHz、2.412 GHz のどれでも書けます。4 つとも正しく、それぞれ別の書類で正解になります。スペクトラムアナライザの読み、チャンネル計画、ルーターの仕様書、宣伝用のページです。これを手で換算するところで、ゼロがひとつずれると 1 チャンネルは存在しない周波数に化けます。
数える前に桁を区切る
まずヘルツの値を右から 3 桁ずつ区切って書きます。1 つめの区画がヘルツ、2 つめがキロヘルツ、3 つめがメガヘルツ、4 つめがギガヘルツです。左端の区画と余りがそのまま答えになり、数える手間はいりません。
よくある質問
ヘルツからギガヘルツへはどう換算しますか？
10 億で割るか、小数点を左へ 9 桁動かします。Wi-Fi の 1 チャンネル、2,412,000,000 Hz は 2.412 GHz になります。桁区切りがあってもなくても受け付け、空白は無視します。
2.4 GHz は何ヘルツですか？
ちょうど 2,400,000,000 Hz です。ただし 2.4 GHz という丸めた呼び名は帯域のラベルで、その中のチャンネルはふつう 2412、2437、2462 MHz のどれかにいます。正確な値が名前の示す丸い数になることはありません。
ギガヘルツが 100 万ではなく 10 億ヘルツなのはなぜですか？
SI 接頭辞が 1000 ずつ刻むからです。ヘルツからキロヘルツで 1000、キロヘルツからメガヘルツでもう 1000、メガヘルツからギガヘルツでさらに 1000。ヘルツからの倍率は 1000 の 3 乗、つまり 10 億になります。
10 億ヘルツを超える周波数も扱えますか？
はい、余裕をもって扱えます。240 億ヘルツ台の値、たとえば 24 GHz のレーダーも 1 桁も落とさず換算します。長くなりすぎる結果は指数表記で示すので、有効数字が消えることはありません。
ギガヘルツ帯で動く身近な機器には何がありますか？
Wi-Fi と Bluetooth はいずれも 2.4 GHz 帯を使い、衛星測位は 1.575 GHz 付近で送信され、電子レンジは 2.45 GHz で水の分子を振動させます。どれも毎秒数十億回という桁で動いており、その桁を読みやすく保つためにこの接頭辞があります。