Pourquoi la bande de 2,4 GHz?

Bluetooth, WiFi, Zigbee, télécommandes, alarmes, téléphones sans fil, etc.

Pourquoi tous ces protocoles, appareils, etc. utilisent la bande 2,4 GHz au lieu de 3,14 GHz. Quel est si spécial à ce sujet?

La bande 2,4 GHz est l’une des bandes radioélectriques industrielles, scientifiques et médicales (ISM) . Les bandes ISM ne sont pas autorisées, ce qui facilite la certification de l'équipement auprès de FCC (ou de ses homologues d'autres pays).

Cependant, quelle est la particularité de 2,4 GHz? Il y a environ une douzaine de bandes ISM. Certains à une fréquence plus élevée, d'autres ont une fréquence plus basse. Toutes les bandes ISM ne sont pas internationales. Mais 2,4 GHz est une bande internationale.

mise à jour:

Les fours à micro-ondes fonctionnent également à 2,4 GHz, ce qui n’est pas une coïncidence.
Version abrégée au format Q & A:

Q: Pourquoi tant de communications sans fil fonctionnent-elles dans la bande 2,4 GHz?
A: Parce que c'est un groupe ISM, sans licence, et international.

Q: Pourquoi la bande 2,4 GHz est-elle une bande sans licence?
R: FCC a initialement réservé cette bande pour les appareils de chauffage à micro-ondes (cuisinières, fours). En conséquence, depuis le début, cette bande est polluée par les fours à micro-ondes.

Q: Pourquoi 2,4 GHz pour les fours à micro-ondes? Les fours à micro-ondes peuvent fonctionner sur pratiquement toutes les fréquences comprises entre 1 et 20 GHz. Il n'y a rien de spécial (comme la résonance) en ce qui concerne l'absorption des micro-ondes par l'eau à 2,4 GHz (voir aussi ici ).

R: Le choix de la fréquence reposait sur une combinaison de mesures empiriques de la pénétration de la chaleur pour divers produits alimentaires, de considérations de conception pour la taille du magnétron et de considérations de fréquence pour toute fréquence harmonique résultante.

[Ces considérations ont été proposées par Raytheon et GE à la FCC en 1946, lorsque la décision concernant la bande 2,4 GHz a été prise.]

Les versions longues peuvent être trouvées ici . [Ce lien va à Indiegogo, parce que cette partie de la recherche historique a été financée par la masse.]
De plus, ce document de la FCC (54 Mo) de 1947 peut présenter un intérêt. Merci, @ Compro01 pour trouver cette référence.

La particularité de la technologie 2,4 GHz réside dans le fait que, lorsque le spectre était attribué à différents besoins dans les années 60 et 70, personne ne le voulait, car on pensait que l’absorption d’eau atmosphérique le rendait inutile.

C'est 'spécial' car ça ne va pas très loin.

Étrangement, cela s'avère être un avantage important, car de nombreux appareils et personnes peuvent utiliser la même bande dans une zone proche sans aucune interférence.

La densité téléphonique est le terme utilisé dans l'industrie du téléphone en termes de nombre de téléphones sans fil par kilomètre carré. Les premières générations (il y a 25 ans), les téléphones sans noyau utilisent peu de MHz et des dizaines de MHz et vont trop loin. Les téléphones sans fil modernes (maintenant 2014) utilisent le GHz (certains ne sont pas 2,4 GHz) pour les communications à courte portée et haute densité.

Il y a une histoire et une dimension sociales et techniques derrière cela. Mon premier emploi, il y a 30 ans, était un téléphone sans noyau de première génération utilisant 1 MHz et 50 MHz, une portée de travail de quelques kilomètres, excellent pour les agriculteurs et les foyers de la taille d'un pays.

Le téléphone portable venait tout juste de sortir au prix de 5% d'une maison, trop coûteux pour être utilisé dans ce contexte social, si bien adapté à la demande sociale.

À mesure que de plus en plus de gens les utilisent, le téléphone comporte parfois 10 voyants clignotants indiquant la recherche d’un canal inutilisé, car ils deviennent trop encombrés. Ensuite, passez à la fréquence supérieure, 900 MHz et les goûts.

Alors venez Spread Spectrum. Il était temps, lors de la conférence technique de l'IEEE, que les sessions Spread Spectrum soient illimitées pour les sessions civiles. Ça a changé. SS tech s'est déplacé dans les articles de consommation, WLAN, GPS, téléphone sans noyau, téléphone cellulaire 3G, modèle de contrôle à distance, Bluetooth.

Le passage suivant plus élevé à la 2.4G a fait l’équilibre entre besoin social, courte portée (BT à quelques mètres, WLAN de dizaines de mètres), spectre étalé, anti-ingérence, recherche de canal automatique (ancien drapeau de couleur de mouche du modèle RC sur antenne pour indiquer autre de rester hors de leur chaîne).

Comme l’a souligné l’autre intervenant, le coût a joué un rôle. Mon premier réseau local sans fil 2,4 GHz est une carte plug-in PC de 4 pouces sur 10, à 2 000 dollars des États-Unis. Maintenant, nous avons une prise USB pour les doigts avec un ordre de grandeur des coûts plus bas.

La fréquence 2,4 GHz était «spéciale» car elle ne va pas très loin.

En outre, SS et la demande sociale à cette époque ont façonné la situation actuelle telle que décrite par l'affiche originale, à savoir que de nombreux appareils utilisent 2,4 GHz.

La raison en est en partie le coût (budget financier et de puissance avec la distance), en partie à cause des fréquences réservées à d'autres types d'appareils / communications et des interférences provoquées par de tels écarts par rapport à ces fréquences.

Lorsqu'une fréquence est choisie pour une utilisation généralisée, il est moins coûteux d'utiliser des composants standard dans votre conception plutôt que de devoir recommencer à zéro pour utiliser une fréquence particulière. Vous pouvez acheter un émetteur-récepteur prêt à l'emploi que des millions d'appareils utilisent à un coût par unité inférieur à celui d'un émetteur-récepteur personnalisé.

http://en.wikipedia.org/wiki/ISM_band

et

http://en.wikipedia.org/wiki/interférence_électromagnétique_at_2.4_GHz

avoir quelques informations concernant les désignations de fréquence.

Comme d'autres l'ont dit, c'est un groupe ISM, et toutes les autres raisons énumérées sont tout à fait valables, mais je pense qu'une autre partie de la raison pour laquelle il est plus populaire que d'autres groupes ISM est qu'il est disponible dans presque tous les pays, alors que certains groupes ISM sont seulement ISM dans certaines régions, et il est également assez large par rapport aux autres bandes ISM. En augmentant en fréquence, les bandes ISM s'élargissent, semble-t-il.

En fait, le Wi-Fi 5 GHz devient de plus en plus courant à mesure que la 2.4 devient plus encombrée. La bande 5,8 a 150 MHz alors que la bande 2,4 n’a que 100 MHz. 5GHz ne peut pas traverser les murs aussi bien mais ils disent qu'il peut passer à travers des trous plus petits, comme sous les portes.