UHFとVHFの違いは？知っておきたい電波の特性と活用法

UHFとVHF、どちらも無線通信でよく使われる電波の周波数帯ですが、具体的にuhfとvhfの違いは何か、ご存知でしょうか？この二つは、それぞれ異なる特性を持ち、さまざまな用途で活用されています。この記事では、uhfとvhfの違いを分かりやすく解説し、それぞれの強みや弱み、そして私たちの身近なところでどのように使われているのかを見ていきましょう。

周波数帯の基礎知識：uhfとvhfの違いは？

uhfとvhfの違いを理解するためには、まず「周波数」という言葉の意味を知ることが大切です。周波数は、1秒間に電波が振動する回数を示しており、単位はヘルツ（Hz）で表されます。この周波数が高いほど、電波はより多くの情報を運ぶことができますが、一方で障害物に弱くなるという特徴があります。VHFはVery High Frequencyの略で、30MHzから300MHzまでの周波数帯を指し、UHFはUltra High Frequencyの略で、300MHzから3GHzまでの周波数帯を指します。つまり、uhfとvhfの違いは、その周波数の範囲にあるのです。

この周波数の違いが、uhfとvhfの違いは、電波の「飛び方」に大きく影響します。VHF帯の電波は、比較的まっすぐ進む性質がありますが、障害物を回り込む力も多少持っています。そのため、比較的長距離の通信や、開けた場所での通信に適しています。

一方、UHF帯の電波は、VHF帯に比べて直進性が強く、障害物にぶつかると反射しやすい性質があります。そのため、ビル街や屋内など、障害物が多い場所での通信に威力を発揮します。uhfとvhfの違いは、まさにこの「伝搬特性」の違いと言えるでしょう。

VHF帯の特徴:

比較的長距離の通信が可能
障害物をやや回り込みやすい
開けた場所での通信に強い

UHF帯の特徴:

障害物が多い場所での通信に強い
直進性が高く、反射しやすい
屋内やビル街での通信に適している

電波の到達距離と障害物への強さ

uhfとvhfの違いは、電波の到達距離や障害物への強さにもはっきりと現れます。VHF帯の電波は、周波数が低いため、同じ送信出力であればUHF帯よりも遠くまで届く傾向があります。これは、大気の影響を受けにくく、地表に沿って伝わる性質（地表波）があるためです。そのため、ラジオ放送やテレビ放送、アマチュア無線などで、広範囲の通信に使われることが多いのです。

しかし、VHF帯の電波は、建物や山などの障害物に弱いという側面もあります。障害物にぶつかると、電波が遮られたり、弱められたりしてしまうため、見通しの悪い場所では通信が途切れやすくなります。uhfとvhfの違いを理解する上で、この点は重要なポイントです。

対照的に、UHF帯の電波は、VHF帯に比べて到達距離は短くなる傾向がありますが、障害物に対しては比較的強いという特徴があります。UHF帯の電波は、障害物にぶつかると反射しやすい性質があるため、建物の中や、複雑な地形でも電波が届きやすいのです。この特性を活かして、携帯電話、Wi-Fi、トランシーバーなどの近距離通信で広く利用されています。

電波帯	到達距離	障害物への強さ
VHF	比較的長い	やや弱い
UHF	比較的短い	比較的強い

アンテナの形状とサイズ

uhfとvhfの違いは、使用するアンテナの形状やサイズにも影響を与えます。電波の周波数が高くなるほど、アンテナは小さくすることができます。これは、アンテナの長さが電波の波長に比例するためです。VHF帯のアンテナは、UHF帯のアンテナに比べて大きくなる傾向があります。

例えば、テレビ放送のアンテナを思い浮かべてみてください。UHF帯で放送されているデジタルテレビ放送のアンテナは、比較的コンパクトですが、昔のアナログテレビ放送（VHF帯）のアンテナは、屋根の上に設置されている大きな八木アンテナなどが一般的でした。uhfとvhfの違いは、このように目に見える形でも現れるのです。

また、アンテナの指向性（電波を受信したり送信したりする方向）も、電波帯によって特性が異なります。UHF帯のアンテナは、特定の方向からの電波を強く受信したり、特定の方向に電波を強く送信したりする指向性の高いものが多く、効率的な通信に役立ちます。一方、VHF帯のアンテナは、比較的広い範囲からの電波を受信できる無指向性のものも多く利用されます。

VHFアンテナ:

比較的大きい
広範囲の電波を受信しやすい

UHFアンテナ:

比較的コンパクト
指向性が高く、効率的な送受信が可能

主な用途と活用例

uhfとvhfの違いは、その用途にも大きく関わっています。それぞれの電波帯の特性を活かして、さまざまな分野で活用されているのです。

まず、VHF帯は、その到達距離の長さを活かして、広範囲の通信に利用されています。具体的には、

ラジオ放送（FMラジオなど）
テレビ放送（地上デジタル放送以前のアナログ放送）
アマチュア無線
航空無線
船舶無線

などが挙げられます。これらの通信は、広いエリアをカバーする必要があるため、VHF帯が適しています。

一方、UHF帯は、障害物が多い場所でも通信しやすいという特性を活かして、私たちの身近なところで幅広く利用されています。例えば、

携帯電話
Wi-Fi
Bluetooth
トランシーバー（業務無線、特定小電力トランシーバー）
電子レンジ
リモコン

など、枚挙にいとまがありません。これらの機器は、近距離での安定した通信が求められるため、UHF帯が有効なのです。

電波干渉と利用できるチャンネル

uhfとvhfの違いは、電波干渉のしやすさや、利用できるチャンネル数にも関連してきます。周波数が高くなるUHF帯は、同じ帯域幅でもより多くのチャンネルを割り当てることができます。これは、限られた電波資源を有効に活用するために重要です。

また、UHF帯はVHF帯に比べて、他の電波との干渉を受けにくいという利点もあります。これは、UHF帯の電波が直進性が高く、特定の方向に集中して利用されることが多いためです。そのため、多くの無線機器が同時に使用される現代社会において、UHF帯は安定した通信を実現するために不可欠な存在となっています。

ただし、UHF帯であっても、同じ周波数帯を使用する機器が近距離に多数存在すると、干渉が発生する可能性はあります。そのため、各国の電波管理局によって、使用できる周波数帯やチャンネルが厳密に管理されています。

それぞれのメリット・デメリットまとめ

ここまでuhfとvhfの違いについて詳しく見てきましたが、それぞれのメリット・デメリットを簡潔にまとめると以下のようになります。

VHF帯のメリット:

比較的遠くまで届く
開けた場所での通信に強い

VHF帯のデメリット:

障害物に弱い
アンテナが大きくなりがち

UHF帯のメリット:

障害物が多い場所でも通信しやすい
アンテナがコンパクト
多くのチャンネルを割り当てやすい

UHF帯のデメリット:

VHF帯に比べて到達距離が短い
直進性が強すぎるため、見通しが悪いと届きにくい場合がある

uhfとvhfの違いは、これらのメリット・デメリットを理解することで、より明確になります。