Скорость передачи данных увеличивается с частотой канала?

Является ли это заблуждением, что более высокочастотные каналы поддерживают более высокую скорость передачи данных, или это правда по какой-то причине?

Не сама (несущая) частота определяет поддерживаемые скорости передачи данных, а доступная пропускная способность канала.

Предположим, у меня есть полоса пропускания 10 МГц, доступная на частоте 100 МГц, например, от 100 МГц до 110 МГц.

или

У меня есть полоса пропускания 10 МГц, доступная на частоте 1000 МГц, например, от 1000 МГц до 1010 МГц.

Тогда максимальная скорость передачи данных, которую я могу достичь, будет равна 1 МГц, доступной в обоих случаях.

Однако обратите внимание, что на частоте 100 МГц полоса пропускания канала составляет 10% от несущей частоты, а на частоте 1000 МГц — только 1%.

На этих 1000 МГц я мог бы разместить 10 из этих 10-мегагерцовых каналов, чтобы получить те же 10% (или использовать более широкий канал в 100 МГц).

Если мы хотим разделить определенную полосу частот между поставщиками услуг, это гораздо проще сделать на более высоких частотах. Это можно сделать и на более низких частотах, но это приведет к узким каналам (маленькая полоса пропускания) и, следовательно, к более низким скоростям передачи данных.

Проще говоря: на более высоких частотах больше «пространства», поэтому «затраты меньше места» для реализации более высоких скоростей передачи данных.

Предположим, я перейду на 10 ГГц, что даст мне еще в 10 раз больше места.

Wifi 2,5 ГГц по сравнению с Wifi 5 ГГц не совсем справедлив, потому что диапазон 2,5 ГГц имеет ширину около 100 МГц (это все каналы вместе), а диапазон 5 ГГц имеет около 900 МГц (в зависимости от вашей страны это может быть не один непрерывный канал). диапазон 900МГц). Смотрите здесь . Таким образом, для стандарта 5 ГГц просто намного больше места (полосы пропускания).

Я согласен с тем, что отправка одной и той же полосы пропускания на разных частотах сигнала несущей не обязательно означает более высокую пропускную способность данных.

Я предполагаю, что все имеют в виду, сравнивая низкочастотные приложения, такие как GSM900, с более высокочастотными приложениями, такими как UMTS2100 или Wi-Fi 2,4 ГГц с Wi-Fi 5 ГГц, что доступная полоса пропускания в этом конкретном диапазоне просто больше.

Например, пропускная способность в GSM900 очень ограничена, это дефицитный ресурс, который обычно регулируется национальным органом. То же самое для любой коммерческой мобильной технологии.

Wi-Fi использует нерегулируемый/лицензионный диапазон 2,4 ГГц и 5 ГГц. Но границы диапазонов указаны, и 5Ghz вроде намного "больше".

Диапазон WiFi 2,4 ГГц имеет 3 непересекающихся канала. В то время как в диапазоне 5 Гц их 23!

(см. https://www.electronics-notes.com/articles/connectivity/wifi-ieee-802-11/channels-frequencies-bands-bandwidth.php , например)

Как упоминалось в другом ответе, полоса частот около 5 ГГц в целом используется меньше, что выгодно.

Вдобавок к этому часто бывает целесообразно получить очень большую полосу пропускания только на более высоких частотах. Если вы посмотрите на некоторые основные тексты по микроволновой технике, такие как «Микроволновая техника» Позара, вы обнаружите, что многие из схем строительных блоков могут иметь полосу пропускания, указанную как 30%-40% от центральной частоты. На более высоких центральных частотах это, очевидно, более широкая полоса пропускания.

Интуитивно я думаю об этом так, потому что работа, скажем, четвертьволнового трансформатора зависит от длины линии передачи, равной четверти длины волны на центральной частоте. Частоты, длина волны которых близка к этой центральной частоте, также будут вести себя приемлемо. На более высоких частотах длины волн расположены ближе друг к другу, так как:

$c=f\lambda \\ \lambda=c/f \\ \frac{\Delta\lambda}{\Delta f} = -c/f^2 \\ \Delta \lambda = \frac{-c}{f^2}\Delta f$

Уменьшается с$f^2$

Поэтому на практике часто проще добиться большей полосы пропускания на более высоких частотах.

В конечном счете, как вы сказали, пропускная способность канала зависит только от пропускной способности и отношения сигнал-шум.