【题目编号】MC1-0817
【题目】以下频段受降雨影响最为严重的是：
【答案】A
[A]极高频 EHF（毫米波）
[B]高频 HF（短波）
[C]低频 LF（长波）
[D]特高频 UHF（分米波）
考点速览
这道题问四个频段里哪个受降雨影响最严重，考的是雨衰（rain attenuation）这条频段规律。它把频段划分和传播物理揉在一起，判断依据只有一条：拿电波波长和雨滴尺寸比大小。波长比雨滴长得多，雨滴几乎挡不住电波；波长缩到跟雨滴差不多，雨滴就变成高效的吸收体和散射体。毫米波正是落在后一种情形里。
雨滴有多大，四个频段的波长多长
先看雨滴。自然降雨的雨滴直径大多在零点几毫米到几毫米之间，再大就会被气流撕碎，所以大致以毫米为尺度。再看四个频段的波长。低频长波处于三十到三百千赫兹，波长一到十公里；高频短波处于三到三十兆赫兹，波长十到一百米；特高频分米波处于三百兆赫兹到三吉赫兹，波长十厘米到一米；极高频毫米波处于三十到三百吉赫兹，波长只有一到十毫米。
把这四组数字和毫米量级的雨滴摆在一起，结论立刻分明：长波和短波的波长远大于雨滴，雨滴在它们面前如同微尘，降雨几乎不造成衰减；分米波的波长仍明显大于雨滴，雨衰开始出现但很轻；毫米波的波长与雨滴同一量级，衰减急剧上升。
为什么雨衰随频率升高而加重
雨衰由两部分组成：雨滴对电波能量的吸收，以及雨滴对电波的散射。当波长远大于雨滴时，电波绕过去几乎不受扰动；波长接近或小于雨滴时，雨滴的介电特性使它对电波产生明显的吸收与散射，能量被耗散在雨区里。频率越高、波长越短，这种作用越强，同一场雨造成的衰减也就越大。
工程上做链路预算时，要把链路所在地的降雨强度和降雨概率代进模型，算出一年中允许中断的时间比例，再据此预留雨衰余量。卫星通信的 Ku、Ka 波段必须专门留出这份余量，正是这个缘故。频率再往上走，一场大雨就能让链路衰减十几分贝甚至更多，通信余量不够就会中断。
逐项辨析
选项 A 是极高频毫米波，波长一到十毫米，与雨滴尺寸同量级，受降雨影响最严重，正确。
选项 B 是高频短波，波长十到一百米，远大于雨滴，降雨对它基本无感。短波传播的好坏由电离层状态决定，跟下不下雨关系不大。雷雨天短波里听到的噼啪声来自雷电天电噪声，那是另一回事，不能算作雨衰。
选项 C 是低频长波，波长以公里计，雨滴相对于它小得可以忽略，雨衰完全不是需要考虑的因素。
选项 D 是特高频分米波，波长十厘米到一米，虽然比短波、长波短得多，但仍明显大于雨滴，雨衰很轻，与毫米波完全不在一个档位。
雨衰和大气吸收不是一回事
两个概念常被混在一起。雨衰只在下雨时发生，强度随雨强增大，是雨滴的吸收与散射造成的；大气吸收则由氧分子和水汽分子的谐振吸收引起，晴天也存在，集中在几十吉赫兹的氧吸收带和二十吉赫兹附近、一百八十吉赫兹附近的水汽吸收带。两者都随频率升高而加重，机制却不同，链路预算里是分别计算再叠加的。
还有个更轻的近亲是云雾衰减，由空气中悬浮的小水滴造成，量级比雨衰小得多，但方向一致，也是频率越高越明显。把这三者分清，再看到“受降雨影响”这种问法，就只盯雨滴尺寸与波长的关系。
应试要点
记住一条单调规律：频率越高、波长越短，雨衰越重。毫米波首当其冲，分米波很轻，短波和长波基本不受影响。判断动作是拿波长与毫米量级的雨滴比大小，比雨滴长得多就忽略雨衰，与雨滴同量级就要按最严重处理。
