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一场雨下来，CDR(调频频段数字音频广播)的接收常常跟着变差。原本稳稳出声的台，雨一大就开始卡顿、丢帧，甚至断流。最直觉的解释是：雨水把信号挡住了，或者吸掉了一部分。

这个解释听上去顺理成章，但放到CDR工作的频段上，基本站不住。

雨水其实挡不住这段电波

CDR工作在87～108 MHz的调频(FM)频段，属于甚高频(VHF)。这一档电波的波长大约3米。而一颗雨滴的直径，最大也就几毫米。

电磁波被水滴吸收、散射的强弱，跟波长和水滴尺寸的比例直接相关。波长远大于水滴时，雨滴对电波几乎不构成障碍，3米的波从一串毫米级的水珠之间穿过去，就像海浪不会被几粒沙子拦住。真正会被雨吃掉的，是波长缩到毫米级的微波：10GHz以上的Ku、Ka波段卫星通信，一场暴雨能让信号直接断崖式跌下去，这才是通常说的雨衰。VHF这一段，雨衰小到可以忽略。

所以单论电波在空气里穿过雨幕这一段路，雨水基本没动它。问题出在别处。

雨天真正改变的是你周围的环境

雨落下来，先湿的不是电波，是你周围的一切：墙面、地面、树冠、天线本身。

水的介电常数和电导率，跟干燥物体差着量级。一面干墙和一面被浇透的湿墙，对VHF电波的反射、折射特性完全是两回事。一棵干燥的树和一棵挂满水的树，对信号的遮挡损耗也不在一个档上。下一场雨，等于把你周围所有反射面、遮挡物的电磁特性重新洗了一遍，电波在空中那段路没变，落地之后撞上的这间房间变了。

还有两件更直接的。

一是天线和馈线受潮。如果天线的匹配网络、馈线接头防水做得不到位，雨水渗进去，阻抗就会失配，驻波比(VSWR)抬高。结果是大量射频能量损耗在馈线里，真正送进接收机的有效电平大幅下降。这一条非常常见，很多一下雨就不行的台，毛病其实在接头上。

二是本底噪声抬升。雨天常带着雷电，潮湿的电力线绝缘子也会局部放电，这些都在VHF频段产生宽带脉冲噪声，把环境底噪整个抬高一截。信号没变，噪声涨了，载噪比(C/N)照样掉。

这几件事叠在一起，把接收端的载噪比往下压。一旦压到QPSK或16QAM解调所需的门限以下，呈现出来就是卡顿、断流。看起来是雨挡住了信号，实际是雨改了环境、潮了硬件、抬了噪声。

一个更说明问题的现场

还有一个现象能直接看见，比下雨变差更说明问题。

设想这样一个接收点：一台MOXON天线(一种有方向性、前后比较高的定向天线)，架在一个类似天井的环境底部，三面是高大的建筑，只有一个方向相对开阔。在频谱仪上看CDR的SM9信号，会发现左边那个数字边带的矩形不完整，缺了一块，右边的边带却好端端的。

要看懂这个缺口，先得知道SM9的频谱长什么样。

SM9是一种模数同播的混合模式：模拟FM占着中心频点，数字信号被拆成两半，分别放到离中心较远的两侧。左边带(DA1)落在中心频点的-150～-100kHz，右边带(DA4)落在+100～+150kHz。两个数字边带各自约50 kHz宽，中间隔着200多kHz。

▲图：SM9的频谱本该是中心一根模拟FM载波、两侧两块对称的数字边带。左边带缺了一块、右边完好，说明衰落是挑着频率下手的。

在频谱仪上，这两个数字边带本该是两块对称的矩形。现在左边缺一块、右边完整，说明衰落不是均匀压在整个信号上，而是专挑了某一段频率下手。

频率选择性衰落

这就是多径造成的频率选择性衰落。

天井这种环境是个极端的多径场。除了开阔方向射进来的直达波，另外三面高楼像镜子一样把电波来回反射。不同路径、不同时延的反射波，在天线处和直达波相遇，相位一对上，有些频率上波峰叠波峰、信号被增强，另一些频率上波峰对波谷、信号被抵消。增强和抵消沿着频率轴交替分布，这就是频率选择性衰落，被抵消最狠的那个点叫陷波点。

▲图：天井三面高楼把电波来回反射，不同时延的反射波相互叠加，沿频率轴交替增强与抵消。被抵消最狠的陷波点若正好砸进左边带，那一块就塌了。

多径时延越大(楼宇间多次反射的长回波就是)，信道的相干带宽越窄，陷波点就越尖、越密。所谓相干带宽，就是频谱上能保持一起涨一起落的那段宽度；它窄到几十kHz时，完全可能一个陷波点正好砸进-150～-100 kHz这段左边带里，把那一片OFDM子载波压垮，频谱上就缺了一块。而+100～+150 kHz的右边带，恰好落在响应平坦或被增强的区域，看着就完好。

左右两个边带隔着200多kHz，比相干带宽宽得多，所以它俩的命运可以完全不同：一个掉进陷波点，一个安然无事。

回头看下雨那件事，根子是同一个。雨水把周围反射面的电磁特性重新洗一遍，等于把这个多径场重新排了一次。陷波点的位置跟着挪，原本平坦的频段可能就被挪进了陷波。下雨变差和左边带缺块，是同一套机制在两个场景里的两副面孔。

把天线挪半米试试

这套解释当场就能验：把MOXON天线在天井底部平移半米到一米，或者稍微动一下方位和仰角。

频谱的形状大概率会跟着变，可能左边带恢复、右边带反倒缺了，也可能轮到模拟FM载波被削。因为陷波点在空间里是有分布的，多径驻波场在不同位置疏密不同，天线挪几十厘米，到达的各路反射波相位差就变了，陷波点在频谱上随之移动。哪个边带倒霉，取决于天线此刻站在驻波场的哪个位置。

知道这一点，选接收点就有了方向：不是一味往高处架，而是在小范围里多挪几个位置，找频谱最平、两个边带都完整的那个点。

一侧缺块，照样能解出声音

边带缺一块，并不等于这帧数据就废了。

CDR的物理层早就把多径环境算进去了。它用OFDM调制，配上LDPC前向纠错，再加上频率交织和时间交织。频率交织的意思是，相邻的比特被打散到相隔很远的子载波上，一个陷波点砸下来，受损的比特不是连成一片，而是稀疏地散在整帧里，正好落在纠错码最擅长收拾的形态上。

这里要分清一件事：SM9左右两个数字边带并不是互为备份。数据元素是从左到右、从上到下连续填充的，左右边带各自承载整帧的不同部分，只有系统信息(SI)在上下两个子带里是重复的，主业务数据不重复。所以指望左边带塌了、右边带顶上，是靠不住的：真要整条边带彻底没了，那部分数据也就跟着丢了。

救场的不是冗余，是缺口通常只啃掉边带的一小段，而不是整条。一个陷波点砸下来，往往只压垮某一片子载波，经过频率交织一摊，这点损失被稀释成整帧里零星的错误，只要没超过LDPC的纠错上限，软件接收机照样能纠回来、解出声音。频谱上看着缺了一角，耳朵里可能一点没察觉。这也是为什么同样的多径环境，数字广播往往比模拟FM更耐得住。

不在天上那段路

雨天CDR变差，TM1(传输模式1用了最长的循环前缀，约0.29毫秒、240T，本就是为了扛长时延的强回波)下尤其明显，但根子都不在天上那段路。87～108 MHz的电波穿过雨幕几乎毫发无损，真正变的是你周围这间看不见的反射室：墙湿了、树湿了、接头潮了、底噪涨了，多径场被重排，陷波点挪了位置。

下次一下雨就卡，先别急着怪天，去摸一摸天线接头干不干，再把天线挪半米看看频谱。变差的往往不是信号，是你站的这个地方。