Якщо вирішити рівняння (2.2) щодо f і продиференціювати його по , ми отримаємо:

dѓ / d = - с / л2

Якщо тепер перейти від диференціалів до кінцевих різниць і розглядати тільки абсолютні величини, ми отримаємо:

Дѓ = с Д л/ л2 (2.3)

Таким чином, знаючи ширину діапазону довжин хвиль , ми можемо обчислити відповідний їй діапазон частот і швидкість передачі даних, яку може забезпечити даний діапазон. Чим ширше діапазон, тим вище швидкість передачі даних. Наприклад, розглянемо 1,30-мікронний діапазон, зображений на мал. 2.5. Тут ми маємо = 1,3 * 10~6 і = 0,17 * 10~6, так що приблизно рівно 30 ТГц. Тоді, скажімо, при 8 бит/Гц ми одержуємо 240 Тбит/с.

Більшість систем зв'язку використовують вузькі смуги частот (тобто <1), що дозволяє забезпечити упевнений прийом сигналу (велике співвідношення ват). Проте іноді використовуються і широкі смуги. При цьому можливі два варіанти. Коли застосовується розширений спектр з перебудовою частоти передавач змінює частоту роботи сотні разів в секунду. Цей метод дуже популярний у військових системах зв'язку, тому що такий сигнал важко перехопити і майже неможливо заглушити. Він також володіє доброю захищеністю від багатопроменевого згасання, оскільки прямий сигнал завжди приходить на приймач першим. Всі відображені сигнали проходять більший шлях і, отже, приходять пізніше. За цей час приймач встигає змінити частоту роботи, і сигнали, що приходять з початковою частотою, їм ігноруються. Тим самим практично виключається накладення прямого і відображеного сигналів. Останніми роками даний метод отримав широке розповсюдження і застосовується не тільки військовими, але і комерційними системами. Його можна зустріти в 802.11 і Bluetooth.

З історією винаходу методу перебудови частоти зв'язаний один курйоз. Одним з його винахідників була австрійське секс-диво Хеді Ламмар (Hedy Lam-mar) — перша жінка, що знялася в кіно в голому вигляді (це був чеський фільм 1933 року під назвою «Extase»). Її перший чоловік займався виробництвом зброї і одного разу розказав Хеді, як легко блокуються радіосигнали управління торпедами. Коли раптом виявилося, що він продає озброєння гітлерівської армії, Хеді була у нестямі. Вона переодягнулася світличною і втекла з будинку. Поїхала до Голлівуду, де продовжила свою акторську кар'єру. А за вільного від роботи часу узяла і винайшла метод перебудови частоти. Хеді мріяла хоч чим-небудь допомогти союзним військам. В її схемі використовувалося 88 частот, по числу клавіш (і частот) на піаніно. Разом з своїм іншому, композитором Джорджем Антейлом (George Antheil), вони запатентували свій винахід (патент   2 292 387). На жаль, Хеді не вдалося переконати військово-морський флот США в тому, що метод перебудови частот може мати якесь практичне значення, тому ніяких гонорарів за винахід отримано не було. Тільки через багато років після закінчення терміну дії патенту методом передачі даних, придуманий кіноактрисою і композитором, став популярний.

Ще один метод, що використовує широку смугу частот, називається розширеним спектром з прямою послідовністю. Він теж стає з часом все більш популярним. Зокрема, цей метод використовується в деяких мобільних телефонах другого покоління, і до третього покоління він стане домінуючим в цій області завдяки добрій ефективності саме такого спектру, перешкодозахисній і іншим властивостям. В деяких безпровідникових ЛВС цей метод працює, тому далі ми ще повернемося до цієї теми. Цікаву і докладну історію засобів зв'язку з розширеним спектром див. в книзі (Scholtz, 1982).А поки ми будемо розглядати тільки засоби зв'язку з вузькою частотною смугою. Ми обговоримо питання використовування різних областей спектру, починаючи з радіозв'язку.

Радіозв'язок

Радіохвилі просто згенерувати, вони можуть долати великі відстані, проходити крізь стіни і огинати будівлі, тому їхня область застосування досить широка. Радіозв'язок встановлюють як в приміщеннях, так і зовні будівель. Крім того, радіохвилі можуть розповсюджуватися одночасно на всіх напрямках, тому для низьких частот не вимагається ретельного прицілювання антен передавача і приймача.

В деяких випадках така властивість радіохвиль є зручною, але іноді воно небажане. В 1970-х роках компанія General Motors вирішила оснастити нові автомобілі «кадилак» керованою за допомогою комп'ютера системою антиблокування гальм. Коли водій натискував на педаль гальма, комп'ютер, щоб гальма не заблокували, видавав серію імпульсів команд включення і виключення гальм. В один прекрасний день поліцейський, що патрулює шосе в штаті Огайо, вирішив зв'язатися з своєю ділянкою за допомогою нової портативної радіостанції. При цьому їдучий поряд із ним «кадилак» раптово став скакати, як дикий кінь. Коли офіцер зупинив машину, водій присягався, що не робив ніяких дій і що машина раптом просто збісилася.

Подібні випадки стали повторюватися: «кадилаки» іноді божеволіли, але тільки на головних автострадах штату Огайо і лише під наглядом дорожнього патруля. В перебіг дуже довгого часу компанія General Motors ніяк не могла зрозуміти, чому у всіх інших штатах і на невеликих дорогах в Огайо «кадилаки» поводилися прекрасне. Тільки після довгих наполегливих досліджень було знайдено, що проводка «кадилака» представляла собою прекрасну антену для частот, використовуваних новою радіосистемою дорожнього патруля штату Огайо. Властивості радіохвиль залежать від частоти. При роботі на низьких частотах радіохвилі добре проходять крізь перешкоди, проте потужність сигналу в повітрі різко падає у