なぜ、より高い周波数の波が良く浸透を持っていますか？

自由空間では、信号が地面で回折されるか、大気圏上部の層で反射されるため、低周波数の信号はさらに遠くに移動するように見え、実際に遠くに移動します。

私たちは壁を貫通する必要がある都市の条件では、2.4GHz帯の旅行は、433MHzの電波よりもでしょうか？

彼らは高い周波数を持っているので、電磁スペクトルにおいて、ガンマ線、X線は良好な浸透がありますか？

高い周波数が低い周波数よりも常に遠くまで浸透するのは事実ではありません。波長の関数としてのさまざまな材料の透明度のグラフは、かなりゴツゴツしている場合があります。カラーフィルタを考え、そしてそれらは私たちが可視光を呼び出す波長の狭いオクターブに適用されます。

何が明らかに考えていることは非常に短いので、エネルギーがするX線やガンマ線のような、非常に高いこと波長です。これらは高エネルギーのためだけに物事を通り抜けます。より低いエネルギー（より長い波長）では、波はさまざまな方法で材料と相互作用し、吸収、屈折、反射、および再放射されます。これらの効果は、波長、材料の深さ、抵抗率、密度、およびその他の特性の関数として、非単調に変化します。

より高い周波数の主な利点は、適切な受信品質のために短いアンテナが必要なことであり、それはモバイル機器にとって重要です。また、信号を変調するためのより広い帯域を許可するため、より高い周波数の伝送を得ることができます。

しかし、高周波数は反射に対してより敏感であるため、一般的に壁や障害物を通過するのに苦労します。それと同時に、彼らはより簡単に穴を通ってリークします：親指のルールは、波長の大きさの穴を持っている場合、信号がそれを通って漏れることができるということです。しかし、同時に、あなたはそれを信頼して良い送信をすることはできません：だから私は制限がかなりあいまいであると言うでしょう。

さらに洞察を得るには、見通し内伝搬を見てください。マイクロ波周波数は、波長に強く依存しているため、低い無線周波数よりも小さな物体によって屈折する可能性があります。この比較は、マイクロ波のスペクトルが光学波長により類似しているため、光学系に当てはまる現象のいくつかに悩まされるという事実によって生じます。

実際、周波数が高くなると貫通能力が低下します。あなたは純粋に理論的モデル、いわゆる考慮した場合、表皮深さ、所定の周波数の電磁波がそれを浸透することができる先の導体の層の厚さを与え、あなたは表皮深さは反比例していることがわかります周波数の平方根：

$\delta = \sqrt{\frac{2\rho}{\omega\mu}}$

$\rho$$\mu$

これは、AC電流が（同じ仕事をするだろうし、適切に設計された中空1）電線の断面全体を使用していないという結果と小さなアンテナが適切な伝送のために尽くす理由の（一部）としても持っています。

しかし、現実には、物事ははるかにそれよりも複雑です。ワイヤレスHDビデオは、深刻なエンジニアリング・チャレンジ（一部）適切な帯域幅を提供するために必要な高周波信号が壁を跳ね返る傾向があるためです。（空気中の）酸素によって例えば吸収：他の吸収/反射現象が送信を妥協することができ、そのような用途のために必要な、本当に高い周波数（すなわち〜60ギガヘルツ）で。これは、Waveが通過する必要がある媒体に大きく依存します。

したがって、短い答えはノーです。高周波数は、低周波数よりも壁をうまく通過できません。

「物理法則は曲がることができますが、決して破られることはありません。」

信号は、大気/空間を介してヒットを伝播し、通過方法は、吸収され、反射された経路に沿ってバウンスは、ディスカッション露出するように、複雑です。低い周波数では波長が長くなり、小型デバイスに適合するアンテナの設計が難しくなります。信号はより遠くまで届くため、カバレッジが容易になり、コストが削減されます。しかし、それはまた、共通領域/スペースにクロス干渉信号は、アナログ手段またはデジタル信号処理を用いてフィルタリングすることができるように、何らかの方法で区別されていることを信号ない限り妨害する信号を生じさせます。

周波数が高くなると、波長が短くなり、アンテナを小さなデバイスに詰める作業が難しくなり、アンテナに到達するより高いレベルの信号をキャプチャできるようになります。ただし、信号は一般的な建築材料、葉、およびその他のオブジェクトにも吸収されます。信号はさらに跳ね返る傾向があり、信号が見通し外（NLOS）のエリアで複数の反射信号が発生します。これらは、とりわけ著名な設計上の考慮事項です。

通信で実用的になるために、信号処理や短波長アンテナ設計などのワイヤレス技術が、信号伝搬の悪影響に対処するためにますます使用されています。信号のマルチパス伝播などのマイナスの影響は、信号処理によって活用されます。そのため、信号を組み合わせて、受信信号をより高いSNR、信号対雑音比に上げることができます。強いシグナル。狭帯域アンテナを使用するのではなく、たとえば、MIMO、複数入力、複数出力、信号方式はマルチパス信号を受信し、それらを時空間、アナログ関数で区別し、デジタル化し、信号処理を使用して調整します時間微分信号移動によって引き起こされます。

信号が移動する方法の問題は複雑であり、多くの場合、影響を比較検討するために、ユースケースに限定しなければならないか、またはそうでなければ手に負えなくなりました。しかしながら、カウンタの理論モデルと進化方法の両方で、広い接地または妨げるが受信信号として吸収が同様に干渉を低減する方法、および反射は全ての再利用複数の周波数によって帯域幅を乗算する方法、信号が移動方法を利用することを考慮しなければなりません。

この理解をアプリケーションの世界に持ち込むには、コンポーネント（アンテナ、チップなど）、デバイスと機器の可用性、および代替と比較したコストを実際に考慮する必要があります。そして最後に、複数周波数キャリア信号方式を使用して、ワイヤレス通信の信頼性と結合帯域幅を高め、それがコスト方程式に与える影響を競合アプリケーション環境で考慮する必要があります。

信号が障害物と相互作用する方法は、ベースラインの計算よりも複雑である：道の壁又は他の材料は、波長に応じてより大きな/より少ない程度に信号を妨げる可能性が形成されています。より高い周波数では、波長は、より低い周波数の信号を吸収または反射することができるが、それらが開口部又は格子型構造を通過することができるように低減されます。一方、分子又は材料の成分構成は、特定の周波数に共振することができる：例えば、水分子は、2.4GHz付近の一次ノードでの共振、3.1ギガヘルツです。電子レンジは、典型的には約2.4 GHzの動作を理由です。それはいくつかは、彼らはそれを知っているかどうか、この経験を持っているか、いないことなどが、原因葉、雨、降雪中の水の存在に干渉の特定の範囲が導入されています。

数年前、MIMOは、WiFiやモバイル通信で使用される半導体に製作に防衛・航空宇宙レーダーや通信における先使用から新興ました。それ以前は、多くのトップ設計エンジニアは、その利点とコストおよび実用性に懐疑的でした。ワイヤレスのサブフィールドは、ワイヤレス通信、商用レーダー、その他のアプリケーションに大きな利益をもたらすようになりました。より高い周波数帯があるためあまり散乱、まっすぐ視線与える良好な信号識別/分離を最大限に利益のために立っています。それは、より低い周波数帯域と比較して、より簡単でより良いマルチパス信号特性をもたらすことができます。

しかし、年齢我々は今、ライブでは最高のバンドが最も日和見およびアプリケーション（複数可）のニーズに適しているで複数の周波数帯域通信の時代があります。

それが障壁に遭遇したとき、三つのことは、EM放射線に起こります。これは、（反射又は散乱）バウンス（透過率）を通過、あるいは単なるストップ（吸収）することができます。

放射伝達の強度は、いくつかの事柄に依存：放射線の波長障壁に衝突する放射線の強度障壁の化学組成バリアの物理的微細構造障壁の厚さ

技術的な理由の様々な比較下部（ミッドレンジ433MHzの）と高い周波数2.4GHz帯）では、このような比較：低周波数信号は、エネルギーが高く、よりように吸収されない単一の定常様式で集中しているので、よりさらに移動大量の水分からなる空気で簡単に。2.4 GHzの周波数が高いほど多くの材料の分子構造を通る経路を切断することが可能であるが、それのトレードオフは、自由空気中の水分が信号を減衰させる傾向があることです。マヌーより高い周波数の送信機は、また、ある種の周波数ホッピングと暗号化して設計されています。これは、大きな波ができ、より簡単に、より低い周波数よりも部分的障害物を通る経路を見つけることができます。