¿Por qué la banda de 2,4 GHz?

2,4 GHz es una de las bandas de radio industriales, científicas y médicas (ISM) . Las bandas ISM no tienen licencia, lo que facilita la certificación del equipo con FCC (o sus contrapartes en otros países).

Sin embargo, ¿qué tienen de especial los 2,4 GHz? Hay alrededor de una docena de bandas ISM. Algunos a mayor frecuencia, otros tienen menor frecuencia. No todas las bandas ISM son internacionales. Pero 2,4 GHz es una banda internacional.

actualizar:

Los hornos de microondas también funcionan a 2,4 GHz, lo que no es casualidad.
Versión corta en formato de preguntas y respuestas:

P: ¿Por qué tanta comunicación inalámbrica opera en la banda de 2,4 GHz?
R: Porque es una banda ISM, no tiene licencia y es internacional.

P: ¿Por qué 2,4 GHz es una banda sin licencia?
R: FCC ha reservado originalmente esta banda para calentadores de microondas (cocinas, hornos). Como resultado, desde el principio, esta banda está contaminada por los hornos de microondas.

P: ¿Por qué 2,4 GHz para hornos de microondas? Los hornos de microondas pueden funcionar en prácticamente cualquier frecuencia entre 1 y 20 GHz. No hay nada especial (como la resonancia) cuando se trata de la absorción de microondas por el agua a 2,4 GHz (ver también aquí ).

R: La elección de la frecuencia se basó en una combinación de mediciones empíricas de penetración de calor para varios alimentos, consideraciones de diseño para el tamaño del magnetrón y consideraciones de frecuencia para cualquier frecuencia armónica resultante.

[Estas consideraciones fueron propuestas por Raytheon y GE a la FCC en 1946, cuando se tomó la decisión sobre 2,4 GHz.]

Las versiones largas se pueden encontrar aquí . [Este enlace va a Indiegogo, porque esta parte de la investigación histórica fue financiada colectivamente.]
Además, este documento de la FCC (54 MB) de 1947 puede ser de interés. Gracias, @Compro01 por encontrar esta referencia.

Lo "especial" de 2.4GHz es que cuando se asignó espectro para varias necesidades en los años 60 y 70, nadie lo quería, porque se pensaba que la absorción de agua atmosférica lo hacía inútil.

Es 'especial' ya que no va muy lejos.

Curiosamente, esto resulta ser una ventaja importante ya que muchos dispositivos y personas pueden usar la misma banda en un área cercana sin interferencias.

Teledensidad es el término utilizado en la industria telefónica para indicar cuántos teléfonos inalámbricos hay por milla cuadrada. Las primeras generaciones (hace 25 años) de teléfonos sin núcleo usan pocos MHz y decenas de MHz y van demasiado lejos. Los teléfonos inalámbricos modernos (ahora del año 2014) utilizan GHz (algunos no son de 2,4 GHz) para distancias cortas y alta teledensidad.

Hay una historia y una dimensión social versus técnica detrás de esto. Mi primer trabajo, hace 30 años, fue un teléfono sin núcleo de primera generación que usaba 1 MHz y 50 MHz, rango de trabajo de unas pocas millas, excelente para agricultores y hogares de tamaño campestre.

El teléfono celular acababa de salir a un precio del 5% de una casa, demasiado costoso para usar en ese contexto social, por lo que el coreless se ajusta a la demanda social.

A medida que más personas los usan, hay una gran interferencia, el teléfono a veces tiene 10 LED parpadeantes que muestran la búsqueda de un canal no utilizado ya que se están llenando demasiado. Luego, muévase a una frecuencia más alta, 900 MHz y similares.

Luego viene Spread Spectrum. Era hora de que en la conferencia de tecnología IEEE las sesiones de Spread Spectrum estuvieran fuera del alcance de los civiles. Eso cambió. La tecnología SS se trasladó a artículos de consumo, WLAN, GPS, teléfono sin núcleo, teléfono celular 3G, modelo de control remoto, Bluetooth.

El siguiente paso más alto a 2.4G hizo el truco de equilibrar la necesidad social, el corto alcance (BT es de unos pocos metros, WLAN decenas de metros), espectro ensanchado, anti-interferencia, búsqueda automática de canales (el antiguo modelador RC vuela la bandera de color en la antena para decir otro para permanecer fuera de su canal).

Como señaló otro respondedor, el costo jugó un papel. Mi primera WLAN de 2,4 GHz es una tarjeta de conexión para PC de 4 x 10 pulgadas, a 2000 dólares estadounidenses. Ahora, tenemos un enchufe USB para uñas a un costo mucho más bajo.

2.4GHz fue 'especial' ya que no va muy lejos.

Además, SS y la demanda social en ese momento dieron forma a la situación actual como se describe en el cartel original, que muchos dispositivos usan 2.4GHz

Algunas de las razones son el costo (tanto financiero como el presupuesto de energía con la distancia), otras se deben a que las frecuencias están reservadas para otros tipos de dispositivos/comunicaciones y la interferencia causada por tales desviaciones de esas frecuencias.

Cuando se elige una frecuencia para un uso generalizado, es más económico usar piezas listas para usar en su diseño en lugar de tener que empezar desde cero para usar una frecuencia en particular. Puede comprar un transceptor listo para usar que usan millones de dispositivos por un costo por unidad más bajo que usar un transceptor hecho a la medida.

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

y

http://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_interference_at_2.4_GHz

tener algo de información sobre las designaciones de frecuencia.

Como han dicho otros, es una banda ISM, y todas las demás razones enumeradas son totalmente válidas, pero creo que otra parte de la razón por la que es más popular que otras bandas ISM es que está disponible en casi todos los países, mientras que algunas bandas ISM son solo ISM en ciertas regiones, y también es bastante amplio en comparación con otras bandas ISM. A medida que aumenta la frecuencia, parece que las bandas ISM se ensanchan.

De hecho, WiFi de 5 GHz es cada vez más común a medida que 2.4 se llena más. La banda 5.8 tiene 150 MHz mientras que la 2.4 solo tiene 100 MHz. Los 5 GHz no pueden atravesar paredes tan bien, pero dicen que pueden atravesar agujeros más pequeños, como debajo de las puertas.