Lời nói đầu
\r\n\r\nTCVN 3718-2 : 2007 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn\r\nTCVN/TC/E9 Tương thích điện từ biên soạn, dựa trên tài liệu IEEE Std\r\nC95.3 của Viện kỹ thuật điện và điện tử (Hoa Kỳ), Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường\r\nChất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
\r\n\r\nTCVN 3718-2 : 2007 là một phần của bộ TCVN\r\n3718.
\r\n\r\nTCVN 3718 gồm hai phần:
\r\n\r\nTCVN 3718-1 : 2005, Quản lý an toàn trong\r\ntrường bức xạ tần số rađiô - Phần 1: Mức phơi nhiễm lớn nhất trong dải tần từ 3\r\nkHz đến 300 GHz.
\r\n\r\nTCVN 3718-2 : 2007, Quản lý an toàn trong\r\ntrường bức xạ tần số rađiô - Phần 2: Phương pháp khuyến cáo để đo trường điện\r\ntừ tần số rađiô liên quan đến phơi nhiễm của con người ở dải tần từ 100 kHz đến\r\n300 GHz.
\r\n\r\n\r\n\r\n
Tiêu chuẩn này đưa ra các phương pháp khuyến\r\ncáo để đo trường điện từ tần số rađiô mà con người có thể bị phơi nhiễm. Ngoài\r\nra, tiêu chuẩn này còn qui định các phương pháp thích hợp để đo trường và dòng\r\nđiện cảm ứng trong cơ thể người khi bị phơi nhiễm trong trường này ở dải tần từ\r\n100 kHz đến 300 GHz.
\r\n\r\nTiêu chuẩn này không áp dụng cho các nguy\r\nhiểm tiềm ẩn do phơi nhiễm trong môi trường có các vật liệu bay hơi, dễ cháy và\r\ncác thiết bị có khả năng xảy ra nổ trong bức xạ điện từ. Tuy nhiên có thể sử\r\ndụng kỹ thuật đo và thiết bị đo mô tả trong tiêu chuẩn này để đo trường ở gần\r\ncác vật liệu dễ cháy hoặc các thiết bị gây nổ.
\r\n\r\n\r\n\r\nTCVN 3718-1 : 2005, Quản lý an toàn trong\r\ntrường bức xạ tần số rađiô - Phần 1: Mức phơi nhiễm lớn nhất trong dải tần từ 3\r\nkHz đến 300 GHz.
\r\n\r\n\r\n\r\nTiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định\r\nnghĩa nêu trong TCVN 3718-1 : 2005 và các định nghĩa dưới đây.
\r\n\r\n3.1
\r\n\r\nanten (antenna)
\r\n\r\ncơ cấu được thiết kế để bức xạ (hoặc thu)\r\nnăng lượng điện từ
\r\n\r\n3.2
\r\n\r\nnăng lượng trung bình) (average power)
mức trung bình theo thời gian của năng lượng\r\nlan truyền:
\r\n\r\n![](\"00907195_files/image002.jpg\")
3.3
\r\n\r\nnăng lượng đầu ra trung bình điều biến biên\r\nđộ\r\n(amplitude modulated average power output)
\r\n\r\nnăng lượng tần số rađiô phân bố trên đầu nối\r\nra của bộ phát, lấy trung bình trong một chu kỳ điều biến
\r\n\r\n3.4
\r\n\r\nmật độ dòng năng lượng trung bình
tích phân mật độ dòng năng lượng tức thời\r\ntrong khoảng thời gian qui định. Khoảng thời gian có thể liên quan đến nguồn,\r\nví dụ, chu kỳ lặp của nguồn, hoặc liên quan đến việc sử dụng, ví dụ, thời gian\r\ntrung bình quy định trong hướng dẫn phơi nhiễm. Mật độ dòng năng lượng trung\r\nbình được biểu diễn bằng oát trên mét vuông (W/m2)
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Thông thường khi nói đến mật độ\r\ndòng năng lượng trung bình, cần phải phân biệt giữa trung bình theo không gian\r\n(tại thời điểm cho trước) và trung bình theo thời gian (tại vị trí cho trước).
\r\n\r\n3.5
\r\n\r\nmật độ dòng năng lượng đỉnh
mật độ dòng năng lượng tức thời lớn nhất xuất\r\nhiện trong giai đoạn năng lượng được truyền đi.
\r\n\r\n3.6
\r\n\r\nmật độ dòng năng lượng sóng phẳng tương đương
giá trị chuẩn hóa của bình phương cường độ\r\ntrường điện hoặc trường từ tại một điểm trong trường gần của nguồn bức xạ. Giá\r\ntrị biểu thị bằng W/m2 và được tính như sau:
\r\n\r\n3.7
\r\n\r\ndòng điện bên trong cơ thể
dòng điện cảm ứng trong cơ thể sinh vật khi\r\nphơi nhiễm ở trường tần số rađiô tần số thấp.
\r\n\r\n3.8
\r\n\r\ntrở kháng sóng (của không gian tự do)
tỷ số giữa cường độ trường điện và cường độ\r\ntrường từ của sóng điện từ lan truyền. Trở kháng sóng của sóng phẳng trong\r\nkhông gian tự do bằng 120π Ω (xấp xỉ 377 Ω)
\r\n\r\n3.9
\r\n\r\nphơi nhiễm cho phép lớn nhất (MPE)
giá trị hiệu dụng và giá trị đỉnh của cường\r\nđộ trường điện và trường từ, bình phương của chúng hoặc mật độ dòng năng lượng\r\nsóng phẳng tương đương cùng với các trường đó và dòng điện cảm ứng và dòng điện\r\ntiếp xúc mà con người có thể bị phơi nhiễm nhưng không bị ảnh hưởng có hại với\r\nhệ số an toàn chấp nhận được. Trong một số hướng dẫn, chúng được đề cập là các\r\nmức điều tra hoặc mức tham chiếu.
\r\n\r\n3.10
\r\n\r\nđộ sâu thẩm thấu
khoảng cách từ biên vào môi trường truyền dọc\r\ntheo hướng lan truyền trong môi trường truyền đối với sóng điện từ phẳng đập\r\nvào biên của môi trường truyền, tại đó cường độ trường của sóng giảm đến 1/e\r\nlần các giá trị tại biên của chúng. Độ sâu thẩm thấu được biểu thị bằng mét\r\n(m).
\r\n\r\n3.11
\r\n\r\nmức năng lượng
tỷ số giữa năng lượng tại điểm bất kỳ trong hệ\r\nthống truyền dẫn và lượng năng lượng nào đó được chọn làm chuẩn. Tỷ số này\r\nthường được biểu diễn bằng đêxiben so với 1 mW (dBm) hoặc đêxiben so với 1 W\r\n(dBW).
\r\n\r\n3.12
\r\n\r\nđầu dò (probe)
\r\n\r\nthiết bị ít gây nhiễu dùng để đo thành phần\r\ncủa trường tần số rađiô trong môi trường truyền. Đầu dò bao gồm các bộ phận\r\ndưới đây:
\r\n\r\na) (các) cảm biến nhỏ về điện (trong môi\r\ntrường truyền) để phát hiện thành phần trường tần số rađiô cần xét;
\r\n\r\nb) phương tiện để chuyển đổi tín hiệu RF\r\nthành tín hiệu một chiều tỉ lệ hoặc tín hiệu xoay chiều biến đổi chậm;
\r\n\r\nc) đường truyền có tính điện trở trở kháng\r\ncao cân bằng để tách tín hiệu chỉnh lưu.
\r\n\r\n3.13
\r\n\r\nchiều dài anten đầu dò
kích thước vật lý lớn nhất của phần tử cảm\r\nbiến, ví dụ, lưỡng cực hoặc vòng tương ứng với đầu dò trường điện hoặc trường\r\ntừ hoặc kích thước của phần tử cảm biến lớn nhất trong dàn nhiều phần tử.
\r\n\r\n3.14
\r\n\r\nrađa (radar)
\r\n\r\nhệ thống bức xạ sóng điện từ xung hoặc điều\r\nbiến tần số và sử dụng sự phản xạ của các sóng này từ vật thể ở xa để xác định\r\nsự tồn tại và/hoặc vị trí của vật thể đó.
\r\n\r\n3.15
\r\n\r\nthời gian đáp ứng
thời gian yêu cầu để thiết bị đo trường đạt\r\ntới giá trị phần trăm qui định của giá trị cuối cùng sau khi được đặt trong\r\ntrường cần đo. Trong tiêu chuẩn này chọn là 90 % của giá trị cuối cùng.
\r\n\r\n3.16
\r\n\r\ntrung bình theo không gian
khi áp dụng cho phép đo trường điện hoặc\r\ntrường từ để đánh giá phơi nhiễm toàn bộ cơ thể thì trung bình theo không gian\r\nlà trung bình bình phương của trường trên diện tích tương đương với mặt cắt\r\nthẳng đứng của cơ thể người trưởng thành. Trung bình theo không gian có thể\r\nđược đo bằng cách quét (bằng đầu dò đo thích hợp) diện tích phẳng tương đương\r\nvới diện tích được chiếm bởi người trưởng thành đang đứng (diện tích hình chiếu\r\nđứng). Trong hầu hết các trường hợp, quét theo chiều thẳng đứng của trường đến\r\nđộ cao 2 m là đủ.
\r\n\r\n3.17
\r\n\r\nmức hấp thụ riêng đỉnh trung bình theo không\r\ngian\r\n(peak spatial-average specific absorption rate) (SAR)
\r\n\r\nSAR cục bộ lớn nhất lấy trung bình trên thể\r\ntích hoặc khối lượng qui định, ví dụ, 1 g hay 10 g mô bất kỳ có dạng hình lập\r\nphương. SAR được biểu diễn bằng đơn vị oát trên kilôgam (W/kg).
\r\n\r\n4.1 Đặc tính của bức xạ trường điện từ tần số\r\nrađiô (EM RF)
\r\n\r\n4.1.1 Tham số quyết định bởi nguồn
\r\n\r\nNguồn bức xạ điện từ có các đặc tính khác\r\nnhau rất nhiều đòi hỏi tính đa dụng của thiết bị quan sát. Các đặc tính đó là:
\r\n\r\na) Điều biến - Đặc tính riêng của tín hiệu cả\r\nở miền thời gian và tần số.
\r\n\r\nb) Dạng bức xạ - Trong trường gần, dạng bức\r\nxạ thay đổi theo khoảng cách so với nguồn, trong khi đó, ở trường xa, không có\r\nsự thay đổi đáng kể theo khoảng cách. Tại điểm bất kỳ cho trước trong không\r\ngian, cường độ trường thay đổi liên tục nếu sử dụng kỹ thuật quét cơ hoặc điện\r\ntử.
\r\n\r\nc) Tần số - Năng lượng có thể tồn tại trên\r\ndải tần rất rộng và có thể chiếm chủ yếu ở trường E hoặc trường H.
\r\n\r\nd) Phân cực - Trong trường xa của một nguồn\r\nbức xạ duy nhất, chỉ có một phân cực trong diện tích rộng (tuyến tính thẳng\r\nđứng, tuyến tính ngang, elip hoặc tròn). Tuy nhiên, trong trường gần, tại một\r\nđiểm cho trước bất kỳ có thể tồn tại phân cực bất kỳ và phân cực thay đổi theo\r\nsự thay đổi nhỏ về vị trí so với nguồn RF.
\r\n\r\n4.1.2 Dạng nhiễu
\r\n\r\nTrong môi trường bất kỳ, nơi thực hiện phép\r\nđo RF, cường độ trường thường thay đổi theo vị trí. Sự thay đổi như vậy xảy ra\r\nvì các dạng nhiễu sinh ra do kết hợp năng lượng nhận được trực tiếp từ (các)\r\nnguồn và phản xạ (hay bức xạ lại) từ vật thể tự nhiên hay nhân tạo (bức xạ\r\nnhiều hướng). Vì pha của tín hiệu phản xạ có thể ở góc bất kỳ so với pha của\r\ntín hiệu trực tiếp, ảnh hưởng của phản xạ có thể làm tăng hoặc giảm cường độ\r\ntín hiệu mà lẽ ra đã có ở khu vực khi không có tín hiệu phản xạ. Khoảng cách\r\ngiữa điểm lớn nhất và nhỏ nhất là hàm của bước sóng và vì vậy chúng có thể thay\r\nđổi từ một phần của centimét đến nhiều mét. Tại khu vực có các bộ phát làm việc\r\nở các tần số khác nhau, dạng cường độ trường có khả năng trở nên đặc biệt phức\r\ntạp.
\r\n\r\nNguồn quét, như rađa và các nguồn khác, hoạt\r\nđộng không liên tục, tạo ra thay đổi theo thời gian bởi chính dạng nhiễu của\r\nnó. Lập kế hoạch chương trình đo phải xem xét cả sự thay đổi theo không gian và\r\nthời gian. Yêu cầu này là quan trọng cả về quan điểm thu thập dữ liệu thích hợp\r\ncủa mục tiêu cũng như đảm bảo rằng người lao động được bảo vệ khỏi bị phơi\r\nnhiễm quá mức.
\r\n\r\n4.1.3 Rò bức xạ
\r\n\r\nRò bức xạ từ thiết bị điện tử tạo ra các vấn\r\nđề đặc biệt vì nguồn năng lượng có thể không xác định được rõ ràng. Có thể bắt\r\nnguồn từ nứt vỏ bọc hoặc các cáp liên kết ống dẫn sóng nối không đảm bảo. Sự\r\nphân cực của trường điện từ và vị trí rò thường là không biết trước. Đây là\r\ntrường hợp đặc biệt của trường gần nói chung, và có thể có vấn đề tương tự đối\r\nvới tất cả các phép đo trường gần, ở cả trường bức xạ chủ ý hay ngẫu nhiên.\r\nTrong khi anten RF (loại lưỡng cực, loại hình loa) bao gồm kết cấu được thiết\r\nkế có chủ ý để bức xạ hoặc nhận năng lượng điện từ có hiệu quả thì các thiết bị\r\nđược thiết kế để chế biến vật liệu bằng năng lượng RF (lò nung điện môi và lò\r\ncảm ứng RF, thiết bị phẫu thuật dùng điện và máy hàn hồ quang) không được thiết\r\nkế có chủ ý để bức xạ, nhưng có thể kết cấu hoạt động như anten. Người làm việc\r\nvới thiết bị này có thể bị phơi nhiễm cường độ cao vì ở gần các phần tử bức xạ\r\nnày.
\r\n\r\nRất khó để có được phương pháp xử lý theo lý\r\nthuyết chung đầy đủ về vấn đề rò và nó nằm ngoài phạm vi của tiêu chuẩn này. Kỹ\r\nthuật kiểm tra rò có bức xạ khác với kỹ thuật về trường bức xạ từ anten. Trong\r\ntrường hợp rò, vị trí của nguồn thông thường được tìm thấy bằng phương pháp thử\r\nvà sai. Bộ phát hiện không định hướng, không phân cực "đẳng hướng"\r\nthường là thỏa mãn để dò trong khu vực lân cận của thiết bị mà anten chính có\r\nthể cho kết quả đọc không chính xác vì không thể đáp ứng với tín hiệu nhiều\r\nhướng và vì hệ số suy giảm độ lợi tuy đã biết nhưng không chính xác trong vùng\r\ntrường gần. Tuy nhiên, ở tần số vi sóng, hệ thống định hướng gồm có anten hình\r\nloa nhỏ hoặc đầu dò dẫn sóng, điện trở nhiệt, bộ suy giảm và đồng hồ đo năng\r\nlượng dễ lắp ráp và có thể hữu ích cho việc định vị nguồn rò khi không đòi hỏi\r\nbiết chính xác mức độ rò. Tuy nhiên, cả thành phần phân cực thẳng và ngang cần\r\nđược đo riêng bằng cách quay đầu dò 90o quanh trục của nó.
\r\n\r\nTrong trường hợp nguồn rò sinh ra phơi nhiễm\r\nkhông đồng nhất cao đối với con người, phép đo dòng điện cảm ứng bằng bộ chỉ\r\nthị phơi nhiễm là chính xác hơn so với phép đo cường độ trường điện và trường\r\ntừ. Dòng điện cảm ứng cho phép đo ghép điện dung giữa nguồn và cá nhân gần đó\r\nmà phép đo cường độ trường không thực hiện được. Ví dụ, trong trường hợp khi\r\nbàn tay bị phơi nhiễm ở trường điện từ mạnh cụ thể, dòng cảm ứng chạy qua ngón\r\ntay, bàn tay và cổ tay có thể trở thành yếu tố hạn chế khi thể hiện dưới dạng\r\nkết quả SAR.
\r\n\r\n4.1.4 Xem xét khác
\r\n\r\nTrong trường gần, tồn tại ba thành phần vuông\r\ngóc của trường điện có pha và biên độ tương ứng bất kỳ. Tương tự, có ba thành\r\nphần vuông góc của trường từ có pha và biên độ bất kỳ. Trường điện có phân cực\r\nhình elip trong mặt phẳng bất kỳ và trường từ, thường có phân cực elip trong\r\nmặt phẳng khác. Vì vậy, trong trường gần, phép đo pha và biên độ của một trong\r\nba thành phần của trường điện (từ) thường không cung cấp đủ thông tin để xác\r\nđịnh trường từ (điện) tại cùng một điểm. Vì vậy, cần sử dụng thiết bị đo có thể\r\nđo cả trường điện hoặc trường từ và đáp ứng đồng thời ở tất cả các cực tính.\r\nThiết bị đo trường sử dụng ba lưỡng cực vuông góc hoặc mạch vòng phát hiện biên\r\nđộ, nhưng không phát hiện pha của trường điện hoặc trường từ nên không cung cấp\r\nthông tin đầy đủ về trường phân cực elip. Cụ thể, loại thiết bị này không đo\r\nđược vectơ trường tức thời lớn nhất. Chỉ đo cường độ trường trung bình tổng,\r\nvới giá trị trung bình xuất hiện trong một chu kỳ của dao động của trường (tần\r\nsố sóng mang). Thiết bị đo sẵn có hiện nay không có khả năng đo cả pha và biên\r\nđộ. Điều này có nghĩa là mật độ dòng năng lượng không được đo thực sự trong các\r\ntrường hợp này, ngay cả khi mật độ dòng năng lượng là đại lượng hiển thị nhưng\r\nchỉ được lấy từ phép đo |E|2 và |H|2.
\r\n\r\nDụng cụ hiển thị bức xạ RF có thể nhạy với\r\ntrường xung theo cách hoàn toàn khác so với trường sóng liên tục. Với trường\r\nxung hệ số công suất thấp, dụng cụ này có thể trở thành bộ tách sóng đỉnh và\r\ntạo ra các chỉ số đo trội hơn 10 dB đến 20 dB so với giá trị trường thực, lấy\r\ntrung bình theo thời gian.
\r\n\r\nKhi mô tả trường điện từ với nguy hiểm tiềm\r\nẩn, cần phân biệt giữa mức bức xạ và mức phơi nhiễm. Mức bức xạ tiêu chuẩn qui\r\nđịnh cường độ trường lớn nhất hoặc mật độ dòng năng lượng tại khoảng cách qui\r\nđịnh (thường nhỏ) so với nguồn bức xạ; mức phơi nhiễm tiêu chuẩn thường qui\r\nđịnh cường độ trường hoặc mật độ dòng năng lượng lớn nhất trong đó con người bị\r\nphơi nhiễm là hàm của thời gian phơi nhiễm. Trong hầu hết các trường hợp, khi\r\náp dụng tiêu chuẩn bức xạ, nguồn là các khe hở nhỏ, ví dụ, rò cục bộ xung quanh\r\nmặt ngoài của cửa lò vi sóng. Trong trường hợp này, trường bức xạ tuân theo qui\r\nluật mật độ dòng năng lượng giảm tỉ lệ nghịch với bình phươngkhoảng cách hoặc\r\ntheo quan hệ phụ thuộc của cường độ trường tỉ lệ nghịch khoảng cách. Sự phụ\r\nthuộc tỉ lệ nghịch với khoảng cách đã được chứng minh đối với rò rỉ phát ra từ\r\nlò vi sóng ở khoảng cách 5 cm đến khoảng 1 m. Có thể mối quan hệ tỉ lệ nghịch\r\nbình phương là không đúng khi ở sát với khe hở lớn về điện.
\r\n\r\nNói chung, mức phơi nhiễm lớn nhất đối với\r\ncon người không tương đương với mức phát xạ đo được của nguồn năng lượng RF.\r\nNgoài ra, diện tích phơi nhiễm thường giảm khi một người đến gần nguồn. Vì vậy,\r\nkhi tiếp cận nguồn, người kiểm tra trường rò cần quét mặt phẳng để xác định vị\r\ntrí của chùm bức xạ rò cục bộ.
\r\n\r\n4.2 Tóm tắc các vấn đề gặp phải trong các\r\nphép đo
\r\n\r\n4.2.1 Trung bình theo thời gian và không gian
\r\n\r\n4.2.1.1 Trung bình theo thời gian
\r\n\r\nGiá trị cho phép lớn nhất của cường độ trường\r\nRF hoặc mật độ dòng năng lượng lấy trung bình trong khoảng thời gian lấy trung\r\nbình qui định, ví dụ, trong khoảng thời gian liên tục 6 min hoặc 30 min. Qui\r\nđịnh lấy trung bình theo thời gian cho phép phơi nhiễm vượt quá mức phơi nhiễm\r\nlớn nhất cho phép đối với phơi nhiễm liên tục khi thời gian phơi nhiễm nhỏ hơn\r\nthời gian trung bình. Ví dụ, nếu mức phơi nhiễm lớn nhất cho phép là 10 W/m2\r\n(1 mW/cm2) được lấy trung bình trong thời gian 6 min, qui định lấy\r\ntrung bình theo thời gian cho phép phơi nhiễm vượt quá 10 W/m2 với\r\nđiều kiện thỏa mãn công thức sau:
\r\n\r\nS (W/m2) x t (min) = 60 Wmin/m2
\r\n\r\nt ≤ 6 min
\r\n\r\nVì vậy, ví dụ như, nếu thời gian phơi nhiễm\r\nchỉ là 3 min trong giai đoạn 6 min bất kỳ thì cho phép mật độ dòng năng lượng\r\nlớn nhất là 20 W/m2.
\r\n\r\nHình 1 minh họa việc áp dụng qui định lấy\r\ntrung bình theo thời gian của mức phơi nhiễm lớn nhất cho phép. Ở hình 1 (a),\r\ngiá trị phơi nhiễm trong thời gian trung bình là 60 Wmin/m2 ở cả\r\ngiai đoạn 1 và 2. Trong giai đoạn còn lại của 6 min, không cho phép phơi nhiễm\r\nđể giữ giá trị thời gian trung bình không vượt quá 60 Wmin/m2 (6\r\nmWmin/cm2). Thực tế, phơi nhiễm RF thường thay đổi liên tục theo\r\nthời gian do các đặc tính của nguồn hoặc chuyển động của con người trong trường\r\nphơi nhiễm RF. Điều này được thể hiện trên hình 1 (b), trong đó vùng nằm bên\r\ndưới đường cong trong thời gian 6 min bất kỳ không vượt quá 60 Wmin/m2.\r\nĐặc tính thời gian trung bình của mức phơi nhiễm lớn nhất cho phép có thể cho\r\nthấy việc xác định sự phù hợp là rất phức tạp, tùy thuộc vào trường hợp phơi\r\nnhiễm cụ thể. Ví dụ, mặc dù phơi nhiễm lớn nhất cho phép lấy trung bình theo\r\nthời gian không vượt quá trong giai đoạn 1 hoặc giai đoạn 2 trong hình 1 (a),\r\nnhưng mức phơi nhiễm lớn nhất cho phép vượt quá trong thời gian 6 min bắt đầu\r\ntại 3 min của giai đoạn 1 và kết thúc ở 3 min giai đoạn 2. Đánh giá mức phơi\r\nnhiễm RF lấy trung bình theo thời gian trong một số môi trường phức tạp có thể\r\nđạt được một cách chính xác chỉ qua việc sử dụng thiết bị đo được thiết kế để\r\nđạt được và lấy trung bình theo sự thay đổi thời gian thực tế khi đo cường độ\r\ntrường. Các phép đo này có thể được thực hiện bằng thiết bị ghi dữ liệu di động\r\nthích nghi với thời gian trung bình của mức phơi nhiễm lớn nhất cho phép, có\r\nthể tạo ra giá trị trng bình "trượt" trong thời gian trung bình thích\r\nhợp. Trong môi trường phơi nhiễm ít phức tạp hơn, như khi phơi nhiễm RF bị gián\r\nđoạn nhưng không có thay đổi về mức, bộ ghi dữ liệu sử dụng cùng với đồng hồ đo\r\ncường độ trường RF băng rộng có thể đủ để xác định giá trị phơi nhiễm lấy trung\r\nbình theo thời gian.
\r\n\r\n![](\"00907195_files/image004.jpg\")
4.2.1.2 Trung bình theo không gian
\r\n\r\nViệc đánh giá trường RF có thay đổi đáng kể\r\ntheo vị trí đòi hỏi các trường cần được lấy trung bình theo không gian để qui\r\nđịnh mức phơi nhiễm trung bình toàn bộ cơ thể. Khi áp dụng phép đo trường điện\r\nhoặc trường từ để đánh giá phơi nhiễm toàn bộ cơ thể, trung bình theo không\r\ngian là căn bậc hai của trường lấy trên diện tích tương đương với mặt cắt thẳng\r\nđứng của cơ thể người trưởng thành. Trung bình theo không gian có thể được đo\r\nbằng cách quét (với đầu dò đo thích hợp) trên diện tích mặt phẳng tương đương\r\nvới diện tích mà một người trưởng thành đang đứng (diện tích hình chiếu đứng).\r\nTrong nhiều trường hợp, việc quét thẳng đứng, tuyến tính đơn thuần của trường\r\nđến độ cao 2 m qua đường tâm của diện tích cần xét là đủ. Trong trường hợp này,\r\nsử dụng phương thức tiếp cận tương tự như phương thức đo mức phơi nhiễm lấy\r\ntrung bình theo thời gian có thể thích hợp. Ví dụ, kỹ thuật đo sử dụng thiết bị\r\nghi dữ liệu trong đó thực hiện quét tốc độ đồng nhất trên đường thẳng tương\r\nđương chiều cao của một người trưởng thành. Giá trị thu được, lấy trung bình\r\ntheo tổng thời gian quét, tương đương với trung bình theo không gian của trường\r\nRF. Đồng hồ khảo sát RF sẵn có trong thương mại có các bộ phận để ghi dữ liệu\r\ntích hợp và lấy trung bình theo không gian và thời gian. Các thiết bị đo này\r\nnhỏ hơn so với thiết bị ghi dữ liệu riêng rẽ trước đây nối với đồng hồ đo\r\ntrường cơ bản. Trung bình theo không gian của trường phơi nhiễm cung cấp sự mô\r\ntả rõ hơn về phơi nhiễm, đặc biệt là các vùng có thể tồn tại trường tập trung\r\nquá mức và trường có cường độ cao, nhưng chỉ ở những thực tế có thể chỉ bị phơi\r\nnhiễm ở mức hạn chế.
\r\n\r\nNgoài trung bình theo không gian lấy theo\r\nđường thẳng, trường phơi nhiễm RF có thể (1) lấy trung bình trên diện tích hình\r\nchiếu của cơ thể hoặc (2) lấy trung bình theo trung bình thể tích trong không\r\ngian mà các cá nhân có thể tiếp cận. Mỗi phương pháp này đều có các thuận lợi\r\nvà bất lợi, và kết quả nhận được trong các trường hợp đã cho có thể khác nhau.\r\nKhi lấy trung bình trên diện tích hình chiếu thực của cơ thể, diện tích hình\r\nchiếu của cơ thể thay đổi theo chiều cao và trường không đồng nhất được lấy\r\ntrọng số tương ứng; tức là, trường RF không được lấy trung bình một cách tuyến\r\ntính. Ví dụ, trên cùng một kích thước thẳng đứng thì diện tích hình chiếu của\r\nđầu người nhỏ hơn so với thân người. Vì vậy, trong trường hợp trường có thể lớn\r\nnhất ở gần vị trí của đầu nhưng lại tương đối nhỏ trên phần còn lại của cơ thể,\r\nlấy trung bình diện tích hình chiếu sẽ cho kết quả nhỏ hơn so với giá trị trung\r\nbình tuyến tính đơn thuần. Tuy nhiên, đối với trường biến đổi lớn theo không\r\ngian lớn nhất trong vùng thân người và vùng cơ thể thấp hơn, việc sử dụng lấy\r\ntrung bình diện tích hình chiếu có thể cho kết quả trung bình theo không gian\r\nlớn hơn so với lấy trung bình tuyến tính đơn thuần. Kết quả lấy trung bình theo\r\nkhông gian cũng sẽ phụ thuộc vào các đặc tính không gian của trường RF liên\r\nquan đến tư thế của đối tượng phơi nhiễm.
\r\n\r\nViệc sử dụng lấy trung bình trường theo thể\r\ntích không gian là tương đối thuận tiện để mô tả đặc điểm của trường RF ở vị\r\ntrí lắp đặt anten có diện tích lớn. Trong trường hợp này, trường được đo bằng\r\ncách đi bộ và di chuyển đầu dò đo RF chuyển động lên xuống với đầu dò dịch\r\nchuyển từ gần mặt đất đến độ cao xấp xỉ đầu người. Kết hợp với đi bộ, việc tiếp\r\ncận này cho phép đầu dò quét trong thể tích không gian và tạo ra trung bình\r\ntheo thể tích có thể thể hiện chân thực hơn mức phơi nhiễm điển hình của các cá\r\nnhân trong khu vực so với các phương pháp lấy trung bình khác và có thể thực tế\r\nhơn về mặt SAR trên toàn bộ cơ thể.
\r\n\r\nLựa chọn phương pháp thích hợp nhất để đánh\r\ngiá mức phơi nhiễm RF liên quan đến SAR trung bình toàn bộ cơ thể nên để người\r\nđiều tra trường thực hiện. Bất kỳ phương pháp nào trên đây đều có thể có ích\r\ncho việc xác định mối quan hệ giữa giá trị trung bình và giá trị đỉnh theo\r\nkhông gian của trường RF cần đo. Mối quan hệ này có thể được sử dụng để đánh giá\r\ntrường trung bình từ việc dò đơn giản các trường đỉnh theo không gian. Mối quan\r\nhệ này phụ thuộc vào tần số của trường vì điều này tạo ra khoảng cách không\r\ngian giữa giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của trường do phản xạ gây nên.
\r\n\r\nVề sơ bộ, có thể gợi ý rằng trường trung bình\r\ntheo không gian có thể nằm trong phạm vi từ 40 % đến 60 % giá trị đỉnh theo\r\nkhông gian của trường trong khu vực anten quảng bá băng tần VHF và UHF. Các cá\r\nnhân thực hiện điều tra RF cần xây dựng thông tin về các mối quan hệ này và có\r\ndữ liệu trong hồ sơ điều tra trường cũng như có giải thích vì sao lại chọn\r\nphương pháp đo riêng này.
\r\n\r\nCó sự khác nhau giữa hai phương pháp lấy\r\ntrung bình theo không gian đối với anten loại cộng tuyến dọc, là loại được dùng\r\nphổ biến hơn cho dịch vụ và thông tin liên lạc không dây khác. Trong một phân\r\ntích về anten băng tần 800 MHz ở độ cao lắp đặt được chọn là 0 m, 1,2 m và 1,83\r\nm cho thấy với cấu hình độ cao mô phỏng đến đầu người, lấy trung bình diện tích\r\nđược chiếu cho kết quả trung bình theo mật độ dòng năng lượng nhỏ hơn so với\r\ntrung bình tuyến tính xấp xỉ 29 %. Nếu như phân bố trường tạo ra các trường\r\nrộng hơn thì dù chỉ cao hơn một chút về độ cao, sự suy giảm cũng đã nhỏ hơn giá\r\ntrị danh nghĩa cần xác định, khoảng 8 % và 1 % tùy theo từng trường hợp. Tuy nhiên,\r\nvới sự phân bố trường của các anten cộng tuyến lắp ở độ cao 0 m và 1,83 m,\r\nphương pháp tiếp cận diện tích được chiếu thậm chí còn cho kết quả mật độ dòng\r\nnăng lượng lấy trung bình theo không gian lớn hơn một chút, là 7 % và trên 15\r\n%, tùy theo từng trường hợp.
\r\n\r\nPhát hiện này không gây ngạc nhiên do tính\r\nphức tạp của trường phản xạ tại các vị trí lắp đặt anten viễn thông. Nếu mật độ\r\ndòng năng lượng của trường cục bộ tương đối cao trong vùng thân của cơ thể con\r\nngười, thì việc tăng diện tích được chiếu của cơ thể qua phần thân người có thể\r\ncho kết quả mật độ dòng năng lượng lấy theo trong lượng lớn hơn so với các\r\ntrường được lấy trung bình tuyến tính đơn thuần. Mặt khác, việc dựa vào lấy\r\ntrung bình theo không gian trên diện tích được chiếu của cơ thể, trong một số\r\ntrường hợp (đặc biệt với trường cục bộ cao), có thể cho kết quả giá trị phơi\r\nnhiễm lấy trung bình theo không gian thấp hơn đáng kể.
\r\n\r\n4.2.2 Lưu ý đối với phép đo trường ngoài
\r\n\r\nMôi trường điện từ được xác định bởi rất\r\nnhiều yếu tố, bao gồm:
\r\n\r\na) Hướng lan truyền năng lượng từ nguồn.
\r\n\r\nb) Hướng, khoảng cách, và định hướng liên\r\nquan của nguồn và các tính chất nổi bật của môi trường vật lý liên quan đến\r\nđiểm thuộc trường.
\r\n\r\nc) Sự phân cực, tần số, kiểu điều biến và\r\ncông suất của nguồn.
\r\n\r\nBản chất đa dạng của các yếu tố và các ảnh\r\nhưởng của chúng lên kết quả của trường điện từ cần được hiểu rõ để thiết kế đầy\r\nđủ và vận hành thiết bị đo môi trường điện từ, và để thu được đủ các dữ liệu\r\nđảm bảo an toàn cho con người.
\r\n\r\nNói chung, đặc tính của trường gần của nguồn\r\nRF được tạo thành từ thành phần phản xạ và thành phần bức xạ, thay đổi theo cả\r\nkhông gian và thời gian. Các thay đổi này là hàm của môi trường vật lý, cũng\r\nnhư các đặc tính của nguồn RF. Do có thể xảy ra các trường hợp rất đa dạng nên\r\ntừng trường hợp có thể có bản chất riêng, việc tính toán cường độ trường gần\r\ncho mỗi trường hợp thường là không thực tế do bản chất phức tạp của trường gần.\r\nVì vậy, nên dựa vào các phép đo. Tài liệu dưới đây có thể áp dụng cho cả trường\r\ngần và trường xa bên ngoài và các ứng dụng của phép đo SAR.
\r\n\r\n4.2.3 Các hạn chế trong việc sử dụng thiết bị\r\nđo trường gần
\r\n\r\nTrường hợp không mong muốn thường nảy sinh\r\nkhi thực hiện khảo sát nguy hiểm, sử dụng thiết bị khảo sát đẳng hướng khi cố\r\ngắng đánh giá mức nguy hiểm chỉ sử dụng dữ liệu cường độ trường trong trường\r\ngần của nguồn bức xạ RF hoặc của vật thể bức xạ lại thụ động. Người khảo sát đo\r\ncường độ trường cao, trường này suy giảm nhanh khi dịch chuyển đầu do ra xa\r\nnguồn. Ở khoảng cách vài centimét, cường độ trường đo được có thể vượt quá mức\r\nphơi nhiễm lớn nhất cho phép, biểu diễn bằng đơn vị của cường độ trường điện\r\nhoặc trường từ trường xa hoặc mật độ dòng năng lượng sóng phẳng tương đương.\r\nTuy nhiên, việc ghép các trường RF cục bộ này vào bất kỳ vật thể hấp thụ nào\r\n(như con người) có thể không vượt quá giá trị SAR mà mức phơi nhiễm lớn nhất\r\ncho phép dựa vào. Khả năng ước tính mức hấp thụ RF chỉ dùng phép đo trường\r\nngoài được đề cập ở điều 6. Tuy nhiên, việc ước tính thường không chính xác lắm\r\nnên việc cố gắng xác định mức rủi ro tiềm ẩn dùng phép đo trường ngoài là vô\r\ních.
\r\n\r\nMột trường hợp như vậy là cường độ trường E\r\ncao ở gần đầu anten đơn cực của máy phát cầm tay hoạt động ở bước sóng có kích\r\nthước tương tự như kích thước đầu người. Cường độ trường rất cao (so với mức\r\nphơi nhiễm lớn nhất cho phép hiện hành) có thể đo được nhưng chỉ trong phạm vi\r\nvài centimet của đầu anten. Có thể thấy rằng việc hấp thụ RF có thể thực sự cao\r\nnếu đầu người ở vị trí cách đầu anten vài centimét nhưng không thể dự đoán SAR\r\ncục bộ của đầu người bằng cách chỉ sử dụng cường độ trường ngoài đo được.\r\nTrường hợp này và nhiều trường hợp khác nữa cần được đánh giá thông qua việc sử\r\ndụng phép đo SAR (phép đo liều lượng) hoặc đo dòng cảm ứng trên mẫu xác ướp\r\nthực đặt trong trường cao cục bộ. Sử dụng phân tích phép đo liều lượng thông\r\nqua mô hình vật lý và toán học là kỹ thuật được chấp nhận rộng rãi trong vật lý\r\nhọc và công cụ y tế bức xạ ion hóa và mô hình để thực hiện phép đo liều lượng\r\nRF cũng sẵn có trong thương mại. Các kỹ thuật đo liều lượng cần được sử dụng là\r\nphương pháp chính để đánh giá nguy hiểm trong trường hợp khi rủi ro hoặc cán\r\ncân kinh tế do vấn đề phơi nhiễm RF làm cho chi phí tương đối cao và tính phức\r\ntạp của kỹ thuật đo liều lượng cũng đáng thực hiện. Kỹ thuật này được đề cập\r\nchi tiết trong tiêu chuẩn này để cho phép người có trách nhiệm đánh giá nguy\r\nhiểm RF sử dụng công nghệ đo liều lượng sẵn có.
\r\n\r\n4.2.4 Ảnh hưởng của kích thước bộ cảm biến và\r\nkhoảng cách đo
\r\n\r\nKhi sử dụng đầu dò đẳng hướng, trường gần để\r\nđo RF ở gần vật bức xạ RF, hoặc gần vật thể phản xạ hoặc bức xạ lại thì phát\r\nsinh một số loại sai số. Sai số này có thể dễ dàng vượt quá nhiều đêxiben nếu\r\nkhông tránh các ảnh hưởng dưới đây.
\r\n\r\na) Gradien trường - dữ liệu đo có thể bị sai\r\nlệch khi sử dụng "đầu dò trường gần" đẳng hướng để vẽ gradien không\r\ngian ở gần phần tử bức xạ của một bộ phát RF (anten hoặc vật bức xạ không chủ\r\ný). Các gradien này có thể dẫn đến thay đổi đáng kể biên độ của trường đo được\r\ntrong thể tích không gian có anten của đầu dò. Điều này tạo ra sai số phép đo\r\ndo lấy trung bình theo không gian. Vấn đề giới hạn về kích thước của đầu dò, để\r\ncó thể thực hiện phép đo chính xác trường gần thì còn phải tồn tại một khoảng\r\ncách tối thiểu.
\r\n\r\nb) Tương tác giữa nguồn tích cực và đầu dò -\r\nGhép nối trường gần phản xạ với đầu dò đo có thể gây ra giá trị đo được có sai\r\nsố lớn khi sử dụng đầu dò trường gần ở sát với vật bức xạ tích cực hoặc vật bức\r\nxạ lại thụ động. Mức tương tác (hoặc ghép nối) của đầu dò là hàm số của kích\r\nthước anten (hoặc cảm biến) của đầu dò và khoảng cách từ nguồn RF đến đầu dò.
\r\n\r\nc) Ảnh hưởng mang tải của đầu dò - anten từ\r\ncác vật thể ở gần - Khi đầu dò ở gần vật thể phản xạ hoặc bức xạ lại thì sinh\r\nra sai số tải đầu dò. Ảnh hưởng này làm thay đổi "trở kháng nguồn"\r\ncủa anten đầu dò và thay đổi mạch điện tương đương của mỗi anten và bộ tách sóng\r\ntương ứng. Đối với một kiểu bộ tách sóng cho trước, sai số mang tải phụ thuộc\r\nvào kích thước của anten, khoảng cách đến vật thể phản xạ và tần số của trường\r\ncần đo.
\r\n\r\n4.3 Vấn đề đo SAR
\r\n\r\nPhép đo SAR trong đối tượng sinh học phơi\r\nnhiễm ở tần số rađiô là công việc rất khó khăn, cả trong điều kiện phơi nhiễm\r\ntrường gần và trường xa. Ở trường hợp trường xa, trường bên trong phụ thuộc\r\nnhiều vào kích cỡ, hình dáng, định hướng (liên quan đến phân cực) và thành phần\r\ncấu tạo (hằng số điện môi phức) của vật thể. Với hình cầu (như đầu người) hoặc\r\nhình trụ (như tay hoặc chân) có thể xuất hiện cộng hưởng, gây ra gradien lớn\r\nhơn theo phân bố cường độ trường bên trong với điểm hội tụ hoặc các điểm nóng\r\nxuất hiện gần đường tâm của hình cầu và sóng đứng qua thể tích của vật thể phơi\r\nnhiễm. Tuy nhiên, SAR ở bề mặt "phía trước" của hình cầu thường sẽ\r\ncao và là giá trị lớn nhất của SAR cục bộ. Trong điều kiện phơi nhiễm trường\r\ngần cục bộ (một phần cơ thể), trường bên trong suy giảm hàm số mũ theo khoảng\r\ncách tính từ bề mặt phơi nhiễm bên ngoài. Tốc độ suy giảm phụ thuộc vào độ dẫn\r\ncủa mô. Vì vậy, xác định SAR ở loại phơi nhiễm trường gần dễ hơn so với phơi\r\nnhiễm trường xa, vì trường bên trong bị giới hạn chủ yếu ở thể tích ngay sát\r\ngóc mở phơi nhiễm của thiết bị. Trong cả trường hợp trường gần và trường xa,\r\nvùng bên trong có hằng số điện môi khác nhau tạo nên sóng phản xạ và sóng đứng\r\nvà vì vậy làm cho vấn đề đo phức tạp. Hơn nữa, khi toàn bộ cơ thể người hoặc\r\nđộng vật thí nghiệm bị phơi nhiễm sóng phẳng hoặc năng lượng RF trường gần, độ\r\nsâu vùng cục bộ bên trong có thể bị đốt nóng có chọn lọc. Kết quả là,\r\n"điểm nóng" cục bộ là do có các điều kiện cộng hưởng trong vùng cục\r\nbộ này, trong đó SAR cục bộ (E2) có thể vượt quá SAR lấy trung bình\r\ntheo toàn bộ cơ thể với hệ số là 100.
\r\n\r\n4.3.1 Độ chính xác và các giới hạn phép đo\r\nSAR
\r\n\r\nGiá trị SAR cục bộ và phân bố SAR ở vật thể\r\nsinh học không thể đo mà không sinh ra độ không đảm bảo đo tương đối lớn cho dù\r\nsử dụng thiết bị đo nào. Trong các điều kiện phơi nhiễm sóng phẳng lý tưởng,\r\nSAR cục bộ (điểm) lớn nhất có thể lớn hơn đến 100 lần so với SAR lấy trung bình\r\ntheo toàn bộ cơ thể. Yếu tố nhiệt động và gradien lớn trong trường E bên trong\r\nlàm tăng độ lớn của sai số đo SAR cho dù nó được đo với thiết bị đo nhiệt hoặc\r\nđầu dò trường E cấy được. Độ không đảm bảo đo trong khoảng ±(1-2) dB thường là\r\ngiá trị tốt nhất đạt được khi xác định giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của trường\r\nđiện từ bên trong hoặc SAR tồn tại ở bất cứ đâu khi chiếu vào vật thể sinh học.\r\nPhép đo nhiệt lượng của SAR lấy trung bình theo toàn bộ cơ thể có thể thực hiện\r\nvới độ chính xác tuyệt đối và tốt hơn 10 %. Tuy nhiên, SAR lấy trung bình theo\r\ntoàn bộ cơ thể cũng như SAR cục bộ ở các điểm khác nhau trong vật thể phơi\r\nnhiễm thay đổi đáng kể khi vị trí của vật thể thay đổi liên quan đến vectơ\r\ntrường phơi nhiễm. Vì vậy, dữ liệu đo SAR cần được biểu diễn với độ chính xác\r\nthực tế (không quá hai chữ số có nghĩa) và giới hạn độ không đảm bảo đo của\r\nphép đo SAR cần được chỉ ra rõ ràng.
\r\n\r\n4.4 Lưu ý đối với phép đo dòng điện cảm ứng
\r\n\r\nRất khó để xác định dòng điện cảm ứng gây ra\r\nbởi trường điện bằng phép đo dòng điện cảm ứng của cơ thể. Thực tế, thiết bị đo\r\ndòng điện được đặt nối tiếp với chân hoặc tay và sau đó đo dòng điện chạy xuống\r\nđất hoặc bề mặt nối đất khác. Một phương pháp khác là sử dụng máy biến dòng RF\r\nkiểu kẹp để đo dòng điện cảm ứng hoặc dòng điện tiếp xúc.
\r\n\r\n\r\n\r\n5.1 Hệ thống đo trường ngoài
\r\n\r\n5.1.1 Thiết bị khảo sát RF
\r\n\r\nThiết bị đo nguy hiểm bức xạ RF (máy theo\r\ndõi, thiết bị khảo sát) thường là phương tiện hiệu quả để đo và đánh giá nguy\r\nhiểm RF tiềm ẩn. Như chỉ ra trên hình 2, thiết bị khảo sát RF có thể chia thành\r\nba phần cơ bản: đầu dò (cảm biến), dây dẫn và đồng hồ đo. Đầu dò gồm một anten\r\nkết hợp với bộ cảm biến hoặc bộ tách sóng. Thiết kế và đặc tính của đầu dò\r\nquyết định tính năng và ứng dụng của cả thiết bị. Đầu ra từ đầu dò đã được tách\r\nsóng có đáp tuyến tần số phẳng là phép đo trực tiếp cường độ trường điện từ. Cá\r\nbiệt có đầu dò mức độ nguy hiểm được thiết kế riêng có dạng đáp tuyến tần số\r\nthích hợp với mức phơi nhiễm lớn nhất cho phép cụ thể; tức là, đầu ra đã tách\r\nsóng có trọng số tương ứng ở mỗi tần số. "Dây dẫn" là thành phần mang\r\ntín hiệu đã tách sóng đến đồng hồ đo. Để đạt được điều này mà không gây nhiễu\r\ntrường, dây dẫn có thể có dạng các sợi dây trở kháng cao hoặc nếu là kim loại\r\nthì phải được định hướng sao cho giảm thiểu ghép nối với trường. Các dây này có\r\nthể có dạng sợi quang. Thiết bị đo bao gồm cả mạch ổn định tín hiệu và cơ cấu\r\nhiển thị.
\r\n\r\nĐể phép đo trường gần có ý nghĩa, cần đáp ứng\r\ncác điều kiện dưới đây:
\r\n\r\na) Đầu dò cần đáp ứng với tham số trường điện\r\ntừ cụ thể nhưng không có các đáp tuyến giả (ví dụ, cần đáp ứng với trường điện\r\nmà không có đáp tuyến với trường từ giả).
\r\n\r\nb) Kích thước bộ cảm biến dò trong môi trường\r\nxung quanh nó cần nhỏ hơn nhiều so với bước sóng ở tần số làm việc cao nhất.
\r\n\r\nc) Đầu dò không được tạo ra tán xạ đáng kể\r\ncủa trường điện từ tới.
\r\n\r\nd) Đáp tuyến đầu dò cần là đáp tuyến đẳng\r\nhướng (không phụ thuộc vào hướng), không định hướng và không phân cực. Nếu sự\r\nphân cực của đại lượng đo (E hoặc H) đã biết, hoặc nếu thực hiện một số quy\r\nđịnh để xoay đầu dò để tìm được hướng có đầu ra lớn nhất, thì có thể sử dụng\r\nđầu dò có đáp tuyến không đẳng hướng.
\r\n\r\ne) Dây dẫn từ cảm biến đến đồng hồ đo không\r\nđược có tương tác đáng kể với trường hoặc dòng điện dẫn RF từ trường này vào\r\ncảm biến.
\r\n\r\n![](\"00907195_files/image005.jpg\")
1 - Bộ cảm biến: Sinh ra tín hiệu điện tỷ lệ\r\nvới cường độ trường hoặc bình phương cường độ trường.
\r\n\r\n2 - Mối nối trở kháng cao: Giảm thiểu tương\r\ntác giữa trường và mạch nối, nghĩa là, cách ly bộ cảm biến với mạch ổn định và\r\nmạch đọc tín hiệu đầu ra.
\r\n\r\n3 - Mạch ổn định: Tạo ổn định tín hiệu, có\r\nthể bao gồm lọc, khuếch đại, số hóa,..v.v.. Bộ cảm biến, mối nối trở kháng cao\r\nvà mạch ổn định kết hợp với nhau thường được gọi chung là "đầu dò".\r\nMạch ổn định cũng có thể nối với thiết bị đọc đầu ra.
\r\n\r\n4 - Cáp liên kết: Nối mạch ổn định với thiết\r\nbị đọc đầu ra và có thể là liên kết quang để tăng cường cách ly về điện từ giữa\r\nđầu dò/bộ cảm biến và bộ đọc đầu ra/bộ khảo sát hoặc có thể là cáp dẫn.
\r\n\r\n5 - Thiết bị đọc đầu ra: Bộ đọc đầu ra số\r\nhoặc analog để hiển thị thông tin về cường độ trường. Thiết bị đọc đầu ra có\r\nthể có khả năng ghi, lấy trung bình hoặc ổn định dữ liệu khác. Với mođun liên\r\nkết thích hợp, thiết bị đọc đầu ra có thể là một máy tính cá nhân.
\r\n\r\n6 - Thiết bị bên ngoài: Bộ đọc đầu ra có thể nối\r\nqua cáp dẫn hoặc cáp quang đến thiết bị đọc hoặc thiết bị thu thập (ghi) dữ\r\nliệu từ xa.
\r\n\r\n5.2 Đặc tính điện mong muốn
\r\n\r\n5.2.1 Nguồn cung cấp điện
\r\n\r\nThiết bị đo cần sử dụng nguồn cung cấp điện\r\nđộc lập, cách ly với trường ngoài bằng vỏ và bộ lọc khử ghép thích hợp. Nếu sử\r\ndụng acqui, phải có qui định chỉ ra tình trạng của acqui. Thiết bị đo phải có\r\nkhả năng làm việc với độ chính xác danh định, ít nhất trong 8 h mà không phải\r\nnạp lại hoặc thay thế acqui.
\r\n\r\n5.2.2 Phân cực
\r\n\r\nSự kết hợp các anten của đầu dò cần có đáp\r\ntuyến với tất cả các thành phần phân cực của trường điện từ. Đặc tính này có\r\nthể đạt được bằng thiết kế vốn có, sử dụng lưỡng cực hoặc vòng lặp bội hoặc\r\nbằng cách xoay một anten quanh trục của nó.
\r\n\r\n5.2.3 Đại lượng và đơn vị
\r\n\r\nĐể đánh giá nguy hiểm tiềm ẩn đối với con\r\nngười, thiết bị đo phải chỉ ra được một hoặc nhiều tham số dưới đây:
\r\n\r\na) Trung bình mật độ dòng năng lượng\r\n"sóng phẳng tương đương", tính bằng oát trên mét vuông (W/m2)\r\nhoặc milioát trên centimét vuông (mW/cm2).
\r\n\r\nb) Cường độ trường điện trung bình bình\r\nphương, tính bằng vôn bình phương trên mét vuông (V2/m2).
\r\n\r\nc) Cường độ trường từ trung bình bình phương,\r\ntính bằng ampe bình phương trên mét vuông (A2/m2).
\r\n\r\nd) Cường độ trường, tính bằng ampe trên mét (A/m)\r\nhoặc vôn trên mét (V/m).
\r\n\r\nMật độ dòng năng lượng trung bình (W/m2\r\nhoặc mW/cm2) được hiển thị trên một số đồng hồ khảo sát, được thiết\r\nkế chủ yếu để sử dụng ở tần số từ 300 MHz trở lên; các đồng hồ này thường được\r\nsử dụng trong vùng trường gần và vùng trường phản xạ, tại đó không thể đo được\r\nmật độ dòng năng lượng và cũng không đo được đại lượng có ý nghĩa nhất (E2\r\nhoặc H2). Một số thiết bị đo chỉ ra mật độ dòng năng lượng\r\n"sóng phẳng tương đương" rút ra từ đại lượng trường đo được. Thiết bị\r\nđo có đầu dò có dạng đáp tuyến tần số đã định dạng đọc theo "phần trăm của\r\ngiới hạn phơi nhiễm" dựa trên cơ sở mức phơi nhiễm lớn nhất cho phép theo\r\nTCVN 3718-1.
\r\n\r\n5.2.4 Dãy
\r\n\r\nDãy động thích hợp dùng cho thiết bị đo có\r\ndạng đáp tuyến tần số từ - 10 dB đến + 5 dB (10 % đến 300 %) so với 100 % giới\r\nhạn phơi nhiễm, được xác định bằng mức phơi nhiễm lớn nhất cho phép. Với đầu dò\r\nđáp tuyến tần số phẳng, dãy động khuyến cáo nhỏ nhất của thiết bị đo cần thấp\r\nhơn giá trị nhỏ nhất là 10 dB và cao hơn giá trị cao nhất của mức phơi nhiễm\r\nlớn nhất cho phép là 5 dB. Có thể sử dụng một dãy logarit hoặc nhiều dãy tuyến\r\ntính để đạt được dãy động mong muốn này.
\r\n\r\n5.2.5 Bộ ghi đầu ra
\r\n\r\nThiết bị đo cần được trang bị bộ ghi đầu ra\r\nhoặc phương tiện khác có khả năng đo trường nguy hiểm tiềm ẩn mà không gây nguy\r\nhiểm cho người vận hành và dễ dàng lấy trung bình theo không gian và thời gian.\r\nCác biện pháp khác để ngăn ngừa nguy hiểm cho người vận hành có thể là kéo dài\r\ncáp giữa đầu dò và đồng hồ đo hoặc phương thức làm việc duy trì lớn nhất nhờ đó\r\ngiá trị đo được lớn nhất được duy trì cho đến khi thiết bị đo được người vận\r\nhành điều chỉnh trở lại về "không".
\r\n\r\n5.2.6 Vỏ bọc
\r\n\r\nVỏ thiết bị đo và cáp anten phải được bọc đủ\r\nđể độ không đảm bảo đo được duy trì trong giới hạn qui định khi một phần thiết\r\nbị đo hoặc cáp thêm vào (có thể hoạt động như các phần tử thu không chủ ý) bị\r\nphơi nhiễm ở cường độ trường giống như đầu dò. Vỏ bọc này phải có hiệu quả\r\ntrong điều kiện xuất hiện sự ghép nối hoặc xuất hiện "cảm biến" lớn\r\nnhất đối với phần tử thu không chủ ý.
\r\n\r\n5.2.7 Điều biến
\r\n\r\nThiết bị đo cần thể hiện các tham số hiệu\r\ndụng, không phụ thuộc vào bất kỳ sự điều biến nào. Tuy nhiên, cho phép có sự\r\nchuyển đổi hằng số thời gian của bộ tách sóng hoặc bộ chỉ thị dùng cho phương\r\nthức sóng liên tục CW và phương thức sóng liên tục có điều biến biên độ\r\n(AM-CW). Đồng thời, thiết bị đo cần có khả năng lấy trung bình theo đường bao\r\nđiều biến xung hẹp nhất của trường sóng không liên tục mà người khảo sát có thể\r\ngặp phải.
\r\n\r\n5.2.8 Điện tích tĩnh điện
\r\n\r\nThiết bị đo cần chỉ ra mức độ sai lỗi do nhạy\r\nvới điện tích tĩnh điện. Điện tích tĩnh điện này thường cảm ứng trên đầu dò của\r\nthiết bị khảo sát, hoặc trên hệ thống cần khảo sát, ví dụ như màn hình ống tia\r\nca tốt. Ví dụ, khi thực hiện đo trong các điều kiện có gió và/hoặc độ ẩm thấp,\r\nđiện tích tĩnh điện trên người khảo sát có thể ảnh hưởng đến kết quả của thiết\r\nbị kiểm tra.
\r\n\r\n5.2.9 Nhạy với bức xạ khác
\r\n\r\nTính chính xác qui định của thiết bị cần bao\r\ngồm các ảnh hưởng của phơi nhiễm với bức xạ ion hóa, ánh sáng nhân tạo, ánh\r\nsáng mặt trời hoặc phóng vầng quang.
\r\n\r\n5.2.10 Thời gian đáp ứng
\r\n\r\nThời gian đáp ứng thường được xác định là\r\nthời gian yêu cầu để thiết bị đo đạt đến 80 % giá trị cuối cùng của nó khi phơi\r\nnhiễm với hàm bậc thang của năng lượng sóng liên tục tần số rađiô (CW RF).\r\nNgười sử dụng cần biết thời gian đáp ứng. Người sử dụng có thể chọn nhiều thời\r\ngian đáp ứng nhưng thời gian đáp ứng nhanh nhất không nên lớn hơn 1 s.
\r\n\r\n5.2.11 Chức năng đặc biệt
\r\n\r\nMong muốn rằng thiết bị có được một hoặc\r\nnhiều chức năng dưới đây:
\r\n\r\na) Duy trì thời gian tối đa thể hiện số đọc\r\nlớn nhất trong quá trình đo.
\r\n\r\nb) Chức năng phát ra tín hiệu âm thanh tỷ lệ\r\nvới cường độ trường đo được và/hoặc chỉ thị bằng âm thanh khi mức đặt trước bị\r\nvượt quá.
\r\n\r\nc) Chức năng ghi dữ liệu cung cấp giá trị\r\ntrung bình, giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của đại lượng trường cần đo. Các dữ\r\nliệu này được lưu giữ để sử dụng sau này. Đặc điểm này cũng có thể cung cấp giá\r\ntrị trung bình theo thời gian thực của trường đo được cùng với thời gian trung\r\nbình do người sử dụng qui định, ví dụ, 6 min. Giá trị trung bình này cần được\r\ncập nhật cứ sau vài giây, với điều kiện người sử dụng chỉ ra diễn biến của\r\ntrường thay đổi theo không gian hoặc thời gian.
\r\n\r\nd) Chức năng lấy trung bình theo thời gian\r\nvới hằng số thời gian tương đối dài (cỡ vài phút), với đầu dò đáp tuyến tần số\r\nphẳng, lấy trung bình đại lượng đo được trên toàn bộ khoảng thời gian đã biết.\r\nĐầu ra của đầu dò có đáp tuyến tần số có dạng thích hợp, được lấy trung bình\r\ntheo khoảng thời gian thích hợp, ví dụ, 6 min, là phép đo trực tiếp mức phơi\r\nnhiễm lớn nhất cho phép hiện hành tương ứng.
\r\n\r\ne) Có giao diện analog hoặc digital với máy\r\ntính cá nhân hoặc thiết bị thu nhận dữ liệu khác, kể cả phần mềm thích hợp.
\r\n\r\n5.2.12 Tính ổn định
\r\n\r\nThiết bị đo cần thể hiện tính ổn định đủ để\r\nđo chính xác trường phơi nhiễm RF trong khoảng thời gian phù hợp với thời gian\r\nthường đòi hỏi với phép đo cụ thể. Thực tế, thiết bị đo cần có khả năng làm\r\nviệc từ 10 min đến 30 min không cần đặt lại đồng hồ về "không" (không\r\ncó bức xạ RF) trên dải tần đo. Có thể dùng mạch zero điện tử tự động để không phải\r\nche chắn đầu dò nhạy khỏi môi trường RF trong quá trình điều chỉnh về không.\r\nMong muốn là có thể điều chỉnh về không tự động, đặc biệt là khi tiến hành khảo\r\nsát RF trong điều kiện khó khăn như tháp thông tin liên lạc/quảng bá, trong\r\ntrường hợp không có sẵn vị trí RF bằng 0, hoặc trong trường hợp người khảo sát\r\nđang leo tháp có thể không có khả năng di chuyển tự do hoặc dùng cả hai tay để\r\nđặt lại thiết bị về mức không. Thiết bị cần phải không nhạy với sự thay đổi\r\nnhiệt nằm trong dải nhiệt độ đã được tính đến. Các qui định về thiết bị cần chỉ\r\nra sự trôi điểm không đối với từng dải.
\r\n\r\n5.2.13 Xem xét tính chính xác và rõ ràng
\r\n\r\nThiết bị phải có dữ liệu hiệu chuẩn cho phép\r\nngười sử dụng đánh giá độ không đảm bảo đo lớn nhất khi xác định cường độ\r\ntrường RF hoặc mật độ năng lượng khi sử dụng thiết bị ở các kiểu trường khác\r\nnhau với tần số khác nhau. Dữ liệu hiệu chuẩn cần kể đến độ nhạy của thiết bị\r\nvới các tần số vượt ra ngoài dải tần hữu ích (đáp tuyến ngoài băng). Đồng hồ đo\r\nnhạy với trường ngoài băng không nên sử dụng trong môi trường có thể xuất hiện\r\ntrường ngoài băng ở mức đáng kể. Sai số hiệu chuẩn cường độ trường tuyệt đối\r\n(tính chính xác) không lớn hơn ± 1 dB là thỏa mãn nhưng khó có thể đạt được.\r\nSai số ± 2 dB hoặc thậm chí lớn hơn có thể chấp nhận được nếu các mức này thấp\r\nhơn giới hạn của mức phơi nhiễm lớn nhất cho phép, nhưng khi đạt đến mức phơi\r\nnhiễm lớn nhất cho phép, sai số đo trở nên quan trọng hơn. Trong nhiều trường\r\nhợp, yếu tố sai số cần biết trước và nêu trong hồ sơ đo. Các qui định về thiết bị\r\ncần chỉ ra khả năng của thiết bị để đáp ứng với trường điều biến biên độ, như\r\ntín hiệu rađa xung, cũng như tín hiệu bội có thể rọi đồng thời đầu dò cảm biến.\r\nThiết bị đọc tín hiệu ra cần có độ phân dải (tính rõ ràng) của cường độ trường\r\nđo được trong phạm vi 5 % giá trị toàn thang đo hoặc nhỏ hơn.
\r\n\r\n5.3 Đặc tính vật lý mong muốn
\r\n\r\n5.3.1 Khả năng di chuyển
\r\n\r\nThiết bị đo cần có khả năng di chuyển được để\r\nthao tác thuận tiện trong các điều kiện khắc nghiệt (ví dụ đang leo tháp).
\r\n\r\n5.3.2 Khối lượng
\r\n\r\nKhối lượng nên ở mức nhỏ có thể thực hiện\r\nđược với công nghệ kỹ thuật hiện hành.
\r\n\r\n5.3.3 Thể tích
\r\n\r\nThể tích nên nhỏ ở mức có thể thực hiện được\r\nvà thuận tiện để thao tác khi cầm tay (xem 5.3.1).
\r\n\r\n5.3.4 Phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm và áp\r\nsuất
\r\n\r\nĐộ chính xác qui định của thiết bị đo cần\r\ntính đến ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ, độ ẩm và áp suất, và phải chỉ ra\r\ndải làm việc của các tham số này.
\r\n\r\n5.3.5 Độ bền
\r\n\r\nĐồng hồ chỉ thị và các thành phần khác của hệ\r\nthống khác cần đủ cứng vững để chịu được rung và xóc do vận chuyển. Cần có vỏ hộp\r\nkhi vận chuyển.
\r\n\r\n5.3.6 Khả năng đọc
\r\n\r\nCác vạch chia trên bề mặt đồng hồ phải đủ lớn\r\nđể đọc dễ dàng ở khoảng cách bằng chiều dài cánh tay. Số đọc tương ứng với\r\nhướng dẫn bảo vệ áp dụng được cần xuất hiện ở khoảng giữa của một phần ba thang\r\nđo của mặt đồng hồ nếu số đọc đầu ra là analog. Nếu có từ hai dải độ nhạy trở\r\nlên thì phải chỉ ra giá trị toàn thang đo của dải được chọn và dễ dàng nhận\r\nbiết được đơn vị của đại lượng cần đo. Trong nhiều trường hợp, cần chỉ ra rõ\r\nràng đơn vị của số đọc đầu ra có dạng digital hoặc dạng analog.
\r\n\r\n5.3.7 Dễ điều chỉnh
\r\n\r\nThiết bị đo cần có số lượng cơ cấu điều khiển\r\nnhỏ nhất. Chúng phải có nhãn ghi rõ ràng chức năng. Không đòi hỏi dịch chuyển\r\nhai núm điều khiển cùng một lúc. Với núm dịch chuyển đồng hồ kiểu cơ, điểm\r\n"không" về điện cần trùng hoặc cao hơn điểm "không" về cơ\r\ncủa đồng hồ chỉ thị.
\r\n\r\n5.3.8 Dễ sử dụng
\r\n\r\nNên tránh qui trình vận hành phức tạp. Kỹ\r\nthuật viên bình thường cũng có thể thực hiện được các phép đo chính xác chỉ\r\nbằng các thông tin cung cấp trong hướng dẫn sử dụng.
\r\n\r\n5.4 Thiết bị đo trường ngoài
\r\n\r\n5.4.1 Phương pháp hiệu chuẩn
\r\n\r\nSử dụng các thiết bị khác nhau được hiệu\r\nchuẩn tin cậy để đo trường điện từ là cần thiết để đảm bảo an toàn cho con\r\nngười, đảm bảo phù hợp với tiêu chí và qui định phơi nhiễm và để cung cấp cơ sở\r\nso sánh kết quả về nguy hiểm RF hoặc so sánh kết quả nghiên cứu hiệu chuẩn\r\ntrường RF được thực hiện bởi hai hoặc nhiều nhóm và phòng thí nghiệm độc lập.\r\nPhương pháp hiệu chuẩn hiện nay dựa trên giả thuyết là cường độ trường đã biết\r\ncó thể thiết lập qua phép đo, tính toán, hoặc kết hợp cả hai. Thiết bị cần hiệu\r\nchuẩn được đặt trong trường chuẩn và so sánh giá trị đo được trên đồng hồ với\r\ngiá trị trường đã biết. Có ba phương pháp cơ bản để tạo ra trường hiệu chuẩn\r\ntiêu chuẩn:
\r\n\r\na) Phương pháp trường tiêu chuẩn theo không\r\ngian tự do.
\r\n\r\nb) Phương pháp ống dẫn sóng.
\r\n\r\nc) Phương pháp đầu dò tiêu chuẩn hoặc chuẩn\r\ntruyền.
\r\n\r\nKỹ thuật được sử dụng rộng rãi nhất được mô\r\ntả trong các điều dưới đây. Việc lựa chọn kỹ thuật đo phụ thuộc vào kiểu và cỡ\r\ncủa đầu dò, dải tần, phương tiện và thiết bị sẵn có và các yêu cầu chính xác.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Trong tất cả các phương pháp dưới\r\nđây, cần sử dụng máy phát có đầu ra RF không có thành phần hài; tức là các hài\r\nnên thấp hơn tần số cơ bản ít nhất 20 dB. Bộ lọc thông thấp có thể đặt ở cổng\r\nđầu ra của máy phát để thỏa mãn điều này.
\r\n\r\n5.4.1.1 Phương pháp trường tiêu chuẩn theo\r\nkhông gian tự do
\r\n\r\nCó một vài biến thể của phương pháp này,\r\nnhưng mục đích là để thiết lập trường hiệu chuẩn đã biết trong không gian tự\r\ndo. Cách bố trí phổ biến nhất theo kinh nghiệm dùng ở tần số vi sóng được cho\r\ntrong hình 3. Mật độ dòng năng lượng S tại điểm trên trục cách anten truyền một\r\nkhoảng bằng d được nêu bằng công thức truyền trong không gian tự do Friis như\r\nsau:
\r\n\r\n (1)
trong đó
\r\n\r\nPT là công suất toàn phần\r\ntruyền đến anten,
\r\n\r\nG là độ lợi của anten hiệu quả ứng\r\nvới một anten đẳng hướng.
\r\n\r\nĐộ lợi thường được xác định trước, PT\r\nvà d được đo theo qui trình hiệu chuẩn bình thường.
\r\n\r\n![](\"00907195_files/image007.jpg\")
Phương pháp này thuận tiện nhất để xác định PT\r\nlà sử dụng bộ ghép hai chiều, như chỉ ra ở hình 3. Công suất tới Pi\r\nvà công suất phản xạ Pr được quan sát tại phía bộ ghép nối và PT\r\nđạt được từ mối quan hệ:
\r\n\r\nSử dụng bộ ghép chất lượng cao, băng tần rộng\r\nsẵn có, cùng với phương pháp hiệu chuẩn để xác định PT. Phương pháp\r\nđã nêu dùng để hiệu chỉnh đồng hồ đo công suất, nhưng kỹ thuật này có thể áp\r\ndụng cho anten nếu tiến hành hiệu chỉnh các ảnh hưởng do không phù hợp trở\r\nkháng. Phương pháp Bramall cho phép sử dụng thiết bị đo năng lượng bức xạ công\r\nsuất thấp đã hiệu chuẩn dùng để xác định chính xác mức công suất truyền cao. PT\r\ncó thể được xác định trong phạm vị 1 % hoặc 2 % nếu đã hiệu chỉnh sự không phù\r\nhợp (vì chúng cần để đo chính xác)
Để xác định Pr cũng như PT/Pr,\r\ncó thể sử dụng bộ phân tích mạng lưới tự động hiện đại có lắp sẵn bộ vi xử lý\r\nđể hiệu chỉnh thời gian thực của sai số hệ thống. Tất cả các thành phần sử dụng\r\ntrong hệ thống hiệu chuẩn nên dùng bộ nối chính xác và bộ thích nghi dẫn sóng\r\nđồng trục. Điều này bao gồm bộ ghép và bộ thích nghi định hướng dẫn sóng và\r\nđồng trục công suất cao được sử dụng trong quá trình phát thực tế của mật độ dòng\r\nnăng lượng hiệu chuẩn trường xa.
\r\n\r\nNhững điều đề cập ở trên giả thiết rằng thiết\r\nbị cần hiệu chuẩn là đủ nhỏ và đủ xa so với anten truyền mà lượng năng lượng\r\nphản hồi trong hệ thống truyền là không đáng kể. Nếu không đáp ứng điều kiện\r\nnày thì có thể hiệu chỉnh ảnh hưởng của năng lượng phản xạ bằng cách thay đổi\r\nd, quan sát sự biến đổi (xấp xỉ) hình sin của Pr và sau đó tính\r\ntrung bình Pr trong ít nhất một chu kỳ đầy đủ.
\r\n\r\n5.4.1.1.1 Nguồn sai số
\r\n\r\nNguồn chính gây sai số ở phương pháp không\r\ngian tự do là nhiễu, phản xạ nhiều hướng từ vật thể bằng kim loại hoặc điện môi\r\nđược sử dụng để đo trường trong hệ thống tiêu chuẩn, và độ không đảm bảo đo\r\ntrong việc xác định độ lợi anten. Ảnh hưởng nhiều hướng thường được bỏ qua\r\nnhưng mọi phương thức hiệu chuẩn có tán xạ kết hợp với các bức tường, thiết bị\r\nvà thậm chí kết cấu giá đỡ đầu dò điện môi. Chúng có thể làm cho mật độ dòng\r\nnăng lượng trong vùng hiệu chuẩn khác đáng kể so với dự đoán bằng công thức\r\n(1). Sai số hiệu chuẩn do hiệu ứng nhiều chiều có thể giảm bằng cách quan sát\r\nđáp tuyến đầu dò là hàm của vị trí và lấy trung bình các kết quả. Sai số bổ\r\nsung có thể có do tán xạ ngược từ cáp, phần tử đo và tương tự, nằm ở khoảng\r\ncách cố định phía sau đầu dò cần thử nghiệm. Ảnh hưởng của loại tán xạ này có\r\nthể được giảm bằng cách tính trung bình nhiều vị trí nếu đầu dò có thể di\r\nchuyển theo nguồn năng lượng tán xạ. Một cách khác, vật liệu hấp thụ cần được\r\nđặt ở phía trước tất cả các hạng mục này để phản xạ năng lượng theo hướng của\r\nđầu dò.
\r\n\r\n5.4.1.1.2 Xác định độ lợi anten
\r\n\r\nXác định độ lợi anten (G) làm cho phép đo trở\r\nnên khó khăn hơn. Việc có được giá trị độ lợi chính xác ở khoảng cách xa là\r\ntương đối dễ, nhưng đòi hỏi công suất của máy phát lớn và tình trạng đa tuyến\r\nthường xấu hơn. Mặt khác, có một số khó khăn cơ bản đi kèm với xác định độ lợi\r\nchính xác ở khoảng cách ngắn.
\r\n\r\nĐộ lợi hiệu quả G của anten là hàm của khoảng\r\ncách và đạt hằng số G∞ khi d là vô cùng. Điều này được chỉ ra trên\r\nhình 4, cho thấy sự giảm độ lợi ước tính trong phạm vi một ví dụ điển hình,\r\nbiểu đồ được vẽ là hàm của tham số n = (λd)/a2, trong đó a là kích\r\nthước góc mở lớn nhất và λ là bước sóng trong không gian tự do. Để thiết lập\r\ntrường hiệu chuẩn, cần dùng giá trị G đã hiệu chỉnh ở khoảng cách qui định; nếu\r\nkhông sẽ dẫn đến sai số lớn. Độ lợi trường xa G∞ của vành loa hình\r\nchóp có thể được tính với độ chính xác đáng kể (≈ 0,3 dB) cho nhiều mục đích và\r\ncó thể được đo trong khoảng 0,1 dB nếu cần thiết. Như chỉ ra trên hình 4, giá\r\ntrị đo được của G∞ có được nhờ phương pháp này ở khoảng cách lớn\r\nhơn, khoảng (8a2)/λ (n > 8). Cũng có thể tính G trong khoảng 0,3\r\ndB đối với vành loa hình chóp ở khoảng cách giảm xuống đến (2a2)/λ;\r\ntuy nhiên, độ chính xác của việc tính toán các vùng gần là chưa thiết lập được.
\r\n\r\n![](\"00907195_files/image008.jpg\")
Việc xác định độ lợi trường gần theo thực\r\nnghiệm cũng gặp phải một số vấn đề. Đo độ lợi trường xa phổ biến thường là đo\r\ncông suất phát ra giữa một cặp anten và áp dụng công thức (2):
\r\n\r\n (2)
trong đó
\r\n\r\nPR là công suất\r\nthu,
\r\n\r\nGT và GR là độ\r\nlợi tương ứng với anten phát và anten thu,
\r\n\r\nd là khoảng cách giữa các\r\nanten.
\r\n\r\nCông thức (2) chỉ dùng cho trường xa. Ở\r\nkhoảng cách ngắn hơn, GT và GR không thể tách thành các\r\nhệ số riêng rẽ. Tuy nhiên, khi có thể đo tỷ số PR/PT thì\r\náp dụng công thức (2) trong trường hợp hai anten giống nhau trong trường gần và\r\ncó:
\r\n\r\ntrong đó
\r\n\r\nGa là độ lợi trường gần\r\nhiển nhiên đo được của hai anten.
\r\n\r\nTuy nhiên, Ga có được theo cách\r\nnày không hẳn là độ lợi trường gần. Nói cách khác, Ga chưa là giá\r\ntrị đúng trên trục mật độ dòng năng lượng khi sử dụng công thức (1). Yếu tố này\r\ncó thể nhận thấy bằng trực giác. PR là tích phân (hoặc lấy trung\r\nbình) của phân số trường tới trên toàn bộ góc mở thu và trừ khi trường tới là\r\nsóng phẳng thì không có mối quan hệ thuần túy giữa Ga và mật độ dòng\r\nnăng lượng trên trục mong muốn. Sai số giảm khi d trở nên lớn hơn. Sai số độ\r\nlợi trường gần có thể đánh giá gần đúng theo kinh nghiệm, bằng cách vẽ biểu đồ\r\ndữ liệu đo được (được san phẳng để khử dao động sóng đứng) và so sánh nó với\r\nđường cong lý thuyết giảm dần 1/d2. Bằng cách xác định độ lệch khỏi\r\n1/d2, có thể tính được dữ liệu theo thực nghiệm này.
\r\n\r\nVới góc mở vuông góc:
\r\n\r\n (3)
trong đó
\r\n\r\nS là mật độ dòng năng lượng ở góc\r\nmở thu,
\r\n\r\nA = ab là diện tích vật lý của góc mở,
\r\n\r\na và b là kích thước góc mở (a là cạnh\r\nlớn hơn),
\r\n\r\nh là hệ số hiệu quả của góc mở\r\nxác định bằng Ae/A với Ae là diện tích góc mở hiệu quả.
\r\n\r\nCông thức (3) là một dạng thay đổi đơn giản\r\ncủa công thức (1), có được nhờ sử dụng mối quan hệ G = (4πAe)/λ2\r\nvà η = (λd)/a2. Với anten loa có thiết kế hình học và thiết kế điện\r\ncho trước, ví dụ, họ "anten loa độ lợi tiêu chuẩn" của một nhà chế\r\ntạo cụ thể để sử dụng ở các băng tần làm việc dẫn sóng khác nhau, tỷ số b/a và\r\nη là xấp xỉ hằng số, và theo công thức (3), mật độ dòng năng lượng với giá trị\r\ncụ thể của n là tỷ lệ nghịch với diện tích góc mở. Mong muốn có η càng lớn càng\r\ntốt để giảm sai số độ lợi; vì vậy, nếu giới hạn PT thì cần dùng góc\r\nmở nhỏ hơn để đạt được cường độ trường hiệu chuẩn yêu cầu.
\r\n\r\nTừ đó, nếu muốn hiệu chỉnh anten ở khoảng\r\ncách ngắn, vì không có sẵn một dãy các khoảng cách dài, hoặc để tránh tiêu phí\r\nhệ thống công suất cao và tránh sự phức tạp mà sóng đứng tạo ra do phản xạ\r\nnhiều chiều từ phòng câm không hiệu quả, thì cần biết độ lợi vùng gần. Hai kỹ\r\nthuật đo có thể sử dụng để xác định độ lợi vùng gần như dưới đây. Nếu một anten\r\nnhỏ (ví dụ, ống dẫn sóng có đầu mở) và độ lợi trường xa đã biết, thì có thể sử\r\ndụng để xác định độ lợi trên trục hiệu quả của anten lớn hơn ở khoảng cách\r\ntương đối ngắn bằng công thức (2). Phép đo cần có độ chính xác hợp lý (≈ 0,5\r\ndB) với điều kiện d lớn hơn (4a2)/λ đối với anten nhỏ. Đối với\r\nkhoảng cách tính từ anten lớn hơn, trước tiên cần chú ý là građien trường phải\r\nnhỏ theo vùng hiệu chuẩn và mặt trước sóng phải xấp xỉ sóng phẳng. Các điều\r\nkiện này được thỏa mãn hợp lý ở khoảng cách lớn hơn a2/λ với anten\r\nlớn. Kích thước của góc mở thu hoặc của phần tử nhạy của đầu dò được hiệu chuẩn\r\ncần nhỏ hơn kích thước góc mở của anten nhỏ. Qui trình này công bố độ không đảm\r\nbảo đo tổng trong trường hiệu chuẩn là ± 0,5 dB với dải tần từ 1 GHz đến 18 GHz\r\nvà ± 1 dB với dải tần đến 35 GHz.
\r\n\r\n5.4.1.1.3 Góc mở nhỏ
\r\n\r\nTheo quan điểm đề cập ở hai đoạn trên thì\r\nkhông nên dùn nguồn là anten lớn. Thực tế, có thể làm việc ở khoảng cách gần\r\nhơn với công suất máy phát nhỏ hơn nếu nguồn anten được giữ tương đối nhỏ. Ống\r\ndẫn sóng có đầu mở có thể là nguồn anten nhỏ nhất thiết thực, sẵn có, không có\r\ncác vấn đề không phù hợp nghiêm trọng và vì vậy có đủ độ lợi để tập trung năng\r\nlượng trong vùng hiệu chuẩn và tạo điều kiện chặn năng lượng tán xạ trong phòng\r\nthử nghiệm. Ngoài ra, có thể dễ dàng hoạt động ở khoảng cách lớn hơn bốn lần a2/λ.\r\nTuy nhiên, anten có đầu mở cần chứa vùng ống dẫn sóng có góc mở mở rộng được\r\nvài bước sóng từ các cạnh hoặc chỗ uốn bất kỳ. Thêm vào đó, đầu góc mở (bức xạ)\r\ncần được cắt thẳng theo mặt phẳng vuông góc với trục lan truyền của ống dẫn.\r\nVới ống dẫn sóng có đầu mở được có tỷ số hai cạnh là hai trên một, tức là a/b =\r\n2, độ lợi trường xa được tính gần đúng theo công thức (4) dưới đây.
\r\n\r\ntrong đó
\r\n\r\nf là tần số (GHz)
\r\n\r\na là độ rộng (kích thước lớn hơn)\r\ncủa góc mở ống dẫn sóng (m).
\r\n\r\nKhi cần hiệu chuẩn một số lượng lớn đồng hồ\r\nđể đo nguy hiểm, trên danh nghĩa là giống hệt nhau, phương pháp ngoại suy là có\r\ních khi áp dụng như dưới đây. Xem Bd là số chỉ của đồng hồ với đầu\r\ndò ở khoảng cách trường gần bất kỳ d, Bo là số chỉ với đầu dò ở\r\nkhoảng cách xa do trong điều kiện trường xa. Có thể viết được mối\r\nquan hệ như sau:
\r\n\r\nBo = KSo (5)
\r\n\r\nBd = KSd
\r\n\r\ntrong đó
\r\n\r\nSo là mật độ dòng năng\r\nlượng trường xa,
\r\n\r\nSd là mật độ dòng năng\r\nlượng sóng phẳng tương đương trong trường gần,
\r\n\r\nK là hệ số tỷ lệ giữa số chỉ đồng hồ\r\nvà mật độ dòng năng lượng tới.
\r\n\r\nỞ phương pháp ngoại suy, Bd được\r\nđo trong phạm vi khoảng cách d, và có một dãy công suất phù hợp với Bdd2\r\ntrong thời gian đo. Sau đó, tập hợp công suất này được sử dụng để xác định Bodo2\r\nbằng phép ngoại suy. Có thể có hệ số hiệu chuẩn trường gần Fd từ\r\ncông thức:
\r\n\r\n (6)
Fd cũng có thể được xác định không\r\ncần nhờ đến phương pháp ngoại suy nếu sẵn có một dải đủ rộng để đo Bodo2\r\ntrực tiếp. Kết hợp công thức (5) và (6) có được:
\r\n\r\n (7)
từ đó:
\r\n\r\nPT có thể đo được và GT\r\n(độ lợi trường xa của anten phát) có thể có được bằng phương pháp ngoại suy\r\nhoặc các phương pháp khác đã đề cập ở trước. Hệ số hiệu chuẩn trường gần Fd\r\nlà hàm của d, và cần được xác định cho từng sự kết hợp của vật bức xạ và dạng\r\nđầu dò. Tuy nhiên, khi Fd, đã được tính với đầu dò cho trước, có thể\r\ndùng nó để hiệu chuẩn các đầu dò khác cùng loại với sai số bổ sung nhỏ.
\r\n\r\nSử dụng phương pháp hiệu chuẩn trường gần\r\ntheo kinh nghiệm ở trên để dùng ở tần số trên 300 MHz. Anten loa có độ lợi tiêu\r\nchuẩn thường được dùng như vật bức xạ trên 1,1 GHz (nghĩa là WR 650 và ống dẫn\r\nsóng nhỏ hơn). Công suất bộ truyền yêu cầu để tạo trường hiệu chuẩn 100 W/m2\r\n(10 mW/cm2) là từ 10 W đến 20 W. Ống dẫn sóng có đầu mở (WR2100 - \r\nWR430) từ khoảng từ 300 MHz đến 2,6 GHz thích hợp hơn đối với phần tử bức xạ\r\nvì, như chỉ ra ở công thức (7), để tạo ra trường hiệu chuẩn có mật độ dòng năng\r\nlượng vừa đủ và đồng nhất có độ lợi trên trục đã biết thì cần ít năng lượng hơn.\r\nTrong trường hợp này, công suất truyền là 50 W hoặc ít hơn sẽ tạo ra trường 100\r\nW/m2. Chú ý rằng việc tính toán độ lợi trường gần đối với anten hình\r\nloa không đạt được kết quả chính xác như ống dẫn sóng, do đó, cần đo độ lợi\r\ntrường gần. Phương pháp không gian tự do hiệu chuẩn đồng hồ để đo nguy hiểm từ\r\n500 MHz đến 20 GHz cho thấy rằng có thể đạt độ không đảm bảo đo tổng là ± 1,0\r\ndB hoặc nhỏ hơn nếu thực hiện đủ phòng ngừa.
\r\n\r\n5.4.1.2 Hiệu chuẩn sử dụng ống dẫn sóng hình\r\nchữ nhật
\r\n\r\nVới mục đích hiệu chuẩn, trường bên trong ống\r\ndẫn sóng chữ nhật có thể tính được và trong một số trường hợp được xem như đồng\r\nnhất hoàn toàn. Thuận lợi chính của hệ thống này là chỉ đòi hỏi công suất và\r\nkhông gian nhỏ hơn đáng kể. Một bất lợi đó là kích thước lớn nhất theo chiều ngang\r\ncủa ống dẫn sóng chữ nhật phải nhỏ hơn bước sóng không gian tự do ở tần số hiệu\r\nchuẩn cao nhất để tránh phương thức bậc cao hơn dẫn đến phân bố trường phức\r\ntạp. Vì vậy, phương pháp này thường được sử dụng với tần số thấp hơn 2,6 GHz\r\n(WR430) do thiết bị cần hiệu chuẩn phải nhỏ hơn so với kích thước ống dẫn sóng.\r\nTrường sẽ suy giảm nhanh chóng theo khoảng cách so với vật bức xạ, và chỉ có\r\ncảm biến đầu dò có ảnh hưởng chủ yếu đến trường, tức là, tay cầm và cáp được\r\nrọi bởi trường nhỏ hơn nhiều. Vì vậy, việc hiệu chuẩn ống dẫn sóng tạo ra kỹ\r\nthuật hiệu chuẩn tốt đối với cảm biến đầu dò cách ly. Ngược lại, việc hiệu\r\nchuẩn trong trường sóng phẳng tạo ra sự rọi đồng nhất của toàn bộ đầu dò và cáp\r\ngắn với nó. Việc phân tích một cách thận trọng sai số của vấn đề này chưa được\r\nhoàn thành, nhưng có thể xem là nếu kích thước đầu dò lớn nhất nhỏ hơn một phần\r\nba kích thước ống dẫn sóng nhỏ nhất thì độ không đảm bảo đo tổng sẽ không vượt\r\nquá ± 1 dB.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Phải cẩn thận để ngăn ngừa đặt vật\r\nkim loại vào ống dẫn sóng gây nhiễu dạng thức.
\r\n\r\nHình 5 chỉ ra một phần của ống dẫn sóng chữ\r\nnhật có thể được sử dụng để hiệu chuẩn. Nối tải không phản xạ với đầu ra để\r\nngăn ngừa sóng đứng gây ra sai số chuỗi trong hiệu chuẩn. Đầu dò cần hiệu chuẩn\r\nthường được đưa vào trong ống dẫn sóng qua một lỗ ở cạnh (như chỉ ra ở hình 5)\r\nvà được định vị ở tâm của ống dẫn sóng nơi có trường gần như đồng nhất. (Không\r\nnên để lối vào qua mặt trên cùng vì đầu đọc giả sử dụng dây dẫn thẳng hàng với\r\ntrường E chiếm ưu thế hơn). Để giảm thiểu nhiễu phân bố trường, lỗ đưa đầu dò\r\nvào càng nhỏ càng tốt. "Mật độ dòng năng lượng" có thể xác định theo\r\nE2 (không phải là
(8)
Sử dụng đường trượt và rãnh ở mặt bên của ống\r\ndẫn để đánh giá và để giảm độ không đảm bảo đo do sóng đứng bên trong ống dẫn.\r\nPn được xác định giống như xác định PT theo công thức\r\n(1). Nói chung, ước tính độ không đảm bảo đo tổng của phương pháp này là khó vì\r\ncường độ trường ở cảm biến đầu dò hiệu chuẩn sẽ bị thay đổi do kích cỡ và bản\r\nchất của nó. Đánh giá sai số của điệp áp đầu dò đối với lưỡng cực có chiều dài\r\n20 mm và 30 mm có trở kháng đầu nối là 100 Ω trong ống dẫn sóng WR430, lần lượt\r\nlà 1 % và 2,5 %. (Trở kháng đầu nối 100 Ω là điển hình với nhiệt kế nhưng không\r\ndùng cho đầu dò sử dụng điôt trong phép đo độ rò của lò vi sóng).
\r\n\r\n![](\"00907195_files/image016.jpg\")
5.4.1.3 Hiệu chuẩn sử dụng phần tử TEM
\r\n\r\nPhương pháp ống dẫn sóng khác thích hợp cho\r\nhiệu chuẩn đầu dò trường điện từ tần số nhỏ hơn, khoảng 500 MHz là dùng phần tử\r\nđiện từ ngang hay phần tử TEM. Giống như ống dẫn sóng chữ nhật, thiết bị này\r\nđược bọc hoàn toàn và không phát ra năng lượng gây nguy hiểm tiềm ẩn hoặc gây\r\nnhiễu thiết bị điện tử lân cận. Các thuận lợi khác là độ ổn định lâu dài của hệ\r\nthống hiệu chuẩn và chi phí vừa phải (so với phòng câm). Phần tử TEM cơ bản là\r\nphần có hai đường dây truyền dẫn làm việc ở chế độ điện từ ngang (TEM). Như chỉ\r\nra trên hình 6, phần thân chính của phần tử gồm dây dẫn ngoài có hình chữ nhật\r\nvà dây dẫn tâm dẹt, đặt ở khoảng giữa của vách đỉnh và vách đáy. Kích thước của\r\nphần chính và đầu nối của phần tử được chọn sao cho cung cấp trở kháng đặc\r\ntrưng là 50 Ω dọc theo chiều dài của phần tử. Khi phần tử được thiết kế riêng\r\nvà được nối vào tải không phản xạ thì tỷ số điện áp sóng đứng (VSWR) đầu vào\r\nthường nhỏ hơn 1,05 ở tần số thấp hơn giới hạn tần số cắt. Ở chính giữa vùng\r\nhiệu chuẩn, nằm giữa dây dẫn tâm và mặt bên (hoặc mặt dưới), trường E được phân\r\ncực thẳng đứng và khá đồng nhất. Trở kháng sóng (E/H) xấp xỉ giá trị không gian\r\ntự do là 120π Ω. Đưa đầu dò vào trong vùng này sẽ làm thay đổi phân bố trường ở\r\nvùng lân cận của đầu dò nhưng độ không đảm bảo đo tổng của cường độ trường nhỏ\r\nhơn 1 dB nếu kích thước đầu dò lớn nhất nhỏ hơn b/3, trong đó b là khoảng cách\r\ntừ mặt trên đến tấm giữa. Phần tử có thể có nhiều kích cỡ để phù hợp với mục\r\nđích riêng và để bao trùm dải tần qui định. Tuy nhiên, vì độ rộng (bề mặt song\r\nsong với bề mặt của tấm giữa) cần nhỏ hơn nửa bước sóng để tránh phương thức\r\nbậc cao hơn trong phần tử, nên tần số hữu ích của phần tử TEM xấp xỉ là 500 MHz\r\ntrừ khi cạnh của phần tử thẳng hàng với vật liệu hấp thụ RF.
\r\n\r\n![](\"00907195_files/image017.jpg\")
Với mục đích sử dụng phần tử TEM, cần xem xét\r\nmột số yếu tố như sau:
\r\n\r\na) Đặc tính điện của phần tử.
\r\n\r\nb) Phương thức bậc cao hơn.
\r\n\r\nc) Kích cỡ liên quan của đầu dò cần hiệu\r\nchuẩn so với tấm cách ly.
\r\n\r\nd) Tính ổn định và thực trạng hiệu chuẩn của\r\nvônmét, bộ ghép định hướng và đồng hồ đo công suất sử dụng cùng phần tử để tạo\r\nra cường độ trường có giá trị tuyệt đối đã biết.
\r\n\r\n5.4.1.3.1 Đặc tính điện
\r\n\r\nPhần tử TEM chữ nhật sẵn có trong thương mại\r\nđược thiết kế để có trở kháng đặc trưng xấp xỉ 50 Ω. Giá trị này có thể được\r\ntính từ công thức (9):
\r\n\r\n (9)
Trong đó kích thước w, b và g được cho trong\r\nhình 6. Trở kháng đặc trưng có thể được đo bằng phản xạ kế miền thời gian\r\n(TDR). Cũng có thể dùng TDR để kiểm tra và hiệu chỉnh không phù hợp trở kháng,\r\ncụ thể là ở điểm chuyển tiếp. Có thể tính được các trường ở điểm thử nghiệm,\r\ntức là, tâm hình học của tấm giữa (vách ngăn) và nằm chính giữa tấm giữa và\r\nvách phía trên (hoặc phía dưới) của phần tử từ công thức:
\r\n\r\nH = E / (120π)
\r\n\r\nTrong đó V là điện áp ở cổng đầu vào hoặc đầu\r\nra của phần tử, Zo là phần thực của trở kháng đặc trưng và b là\r\nkhoảng cách từ mặt trên đến tấm giữa. Pn (công suất lưới truyền đến\r\nphần tử) được xác định giống như PT và áp dụng 5.5.1. Mật độ dòng\r\nnăng lượng sóng phẳng tương đương S có thể được tính từ công thức:
\r\n\r\nhoặc
\r\n\r\nChỉ áp dụng các giá trị này của trường tại\r\nđiểm thử nghiệm đối với phần tử phù hợp trở kháng và sự thay đổi đáng kể sẽ\r\nnhận thấy được ở gần hoặc xa vách ngăn.
\r\n\r\n5.4.1.3.2 Phương thức bậc cao hơn và sóng\r\nđứng
\r\n\r\nTần số làm việc lớn nhất của phần tử được xác\r\nđịnh bằng cách tính tần số cắt ở phương thức bậc cao hơn. Tần số cắt TE10\r\nfc tính theo mối liên quan sau:
\r\n\r\n (12)
Trong đó fc được tính bằng megahéc\r\nvà a, b và g là kích thước phần tử tính bằng mét. Nên sử dụng phần tử TEM ở\r\nthấp hơn tần số này để đảm bảo hoạt động đúng đối với hiệu chuẩn đầu dò. Thực\r\ntế, một số khó khăn có thể xuất hiện ở chế độ TE01. Tuy nhiên, nếu\r\ntần số làm việc được giới hạn đến một nửa tần số cắt TE10 thì sẽ\r\nkhông có vấn đề xảy ra và trường đồng nhất là đạt được nếu phần tử được thiết\r\nkế đúng. Tuy nhiên các sai số nhỏ trong thiết kế hoặc kết cấu đôi khi có thể\r\ndẫn đến sự gián đoạn trở kháng của phần tử, cụ thể là vùng hình nón. Sự không\r\nphù hợp trở kháng này có thể tạo ra sóng đứng, gây sai số trong các giá trị của\r\ntrường tại điểm hiệu chuẩn. Để đảm bảo hoạt động đúng của phần tử, bản đồ\r\ntrường tại mỗi tần số làm việc mong muốn cần được thể hiện trong mặt phẳng phía\r\ntrên vách ngăn, nằm giữa vách ngăn và vách phía ngoài của phần tử. Có thể vẽ\r\nbản đồ sử dụng đầu dò trường E và trường H có cảm biến nhỏ. Khi sử dụng phần\r\ntử, cần đo công suất tới và công suất phản xạ tại cổng đầu vào. Giá trị không\r\nthay đổi là đảm bảo sự hiệu chuẩn phần tử thích hợp. Sai số do sóng đứng có thể\r\nđược ước tính bằng cách tính tỷ số giữa trường tại điểm thử nghiệm và trường\r\ntrung bình phía trên vách ngăn, trung bình được tính từ một đầu của phần tử đến\r\nđầu khác dọc theo đường tâm.
\r\n\r\n5.4.1.3.3 Kích cỡ cảm biến đầu dò so với tấm\r\ncách ly
\r\n\r\nNếu cảm biến hiệu chuẩn chiếm một phần ba\r\nhoặc nhỏ hơn so với khoảng cách b (từ vách ngăn đến mặt trên hoặc mặt dưới của\r\nphần tử), thì sai số nhiễu của trường nhỏ hơn 10 % đối với trường E và có thể\r\nhiệu chỉnh về 1 %. Tuy nhiên, nếu kích cỡ của cảm biến tăng thì đáp tuyến đầu\r\ndò tăng cao hơn đáp tuyến mong đợi theo tính toán. Sự tăng lên của trường này\r\nlà do tải của phòng thử. Vì không có cách chính xác để hiệu chuẩn sai số này\r\nnên cần giới hạn không gian sử dụng nhỏ hơn b/3 thì sẽ xóa bỏ được vấn đề này\r\nmột cách hiệu quả. Điều này giới hạn dải hữu ích của phần tử TEM xuống tần số\r\nthấp hơn 500 MHz đối với đầu dò mà cảm biến có đường kính 5 cm.
\r\n\r\n5.4.1.3.4 Độ ổn định của phép đo công suất
\r\n\r\nĐộ chính xác của việc hiệu chuẩn đầu dò sử\r\ndụng phần tử TEM liên quan trực tiếp đến việc xác định chính xác điện áp phần\r\ntử hoặc công suất qua phần tử. Có hai cách cơ bản để đo công suất qua phần tử.\r\nCách thứ nhất là sử dụng bộ ghép định hướng để đo công suất vào, công suất phản\r\nxạ và công suất ra, từ đó xác định được công suất truyền đến phần tử. Phương\r\npháp này đảm bảo rằng độ chính xác của cường độ trường liên quan đến việc hiệu\r\nchuẩn đồng hồ đo công suất và bộ nối thường có độ không đảm bảo đo nhỏ hơn 1 %.\r\nCách thứ hai là sử dụng bộ suy giảm công suất cao gắn với tải cuối của phòng\r\nđo, và đồng hồ đo công suất gắn vào bộ suy giảm để đo công suất qua phòng. Độ\r\nkhông đảm bảo đo của phép đo này (xấp xỉ 1 %) kết hợp với hiệu chuẩn bộ suy\r\ngiảm và đồng hồ đo công suất. Đây là phương pháp chính xác để hiệu chuẩn phần\r\ntử với điều kiện là các phần tử giữ không đổi. Tuy nhiên, đây không phải là\r\nphép đo ưu tiên vì không thể phát hiện sự thay đổi công suất phần tử hoặc thiết\r\nbị đo công suất bằng duy nhất một phép đo công suất tại đầu ra của phần tử.
\r\n\r\n5.4.1.3.5 Phần tử TEM làm việc với trở kháng\r\nđầu cuối có giá trị không phải là 50 Ω
\r\n\r\nNếu đường truyền dẫn (không phải là ống dẫn\r\nsóng) được nối vào trở kháng đặc trưng của nó thì chỉ xem xét chế độ TEM và trở\r\nkháng nội (tỷ số E/H) có giá trị theo không gian tự do là 377 Ω. Tuy nhiên,\r\nphần tử TEM có thể làm việc không có điện trở đầu cuối ở tần số lên tới 30 MHz.\r\nKhi phần tử hở mạch thì nó làm việc như phiến tụ điện song song không phải là\r\nđường truyền và sinh ra trường có trở kháng nội cao (tỷ số E/H cao). Sau đó,\r\ntrường E rộng có thể được tạo ra bằng cách nối máy biến áp tăng áp băng tần\r\nrộng vào đầu nối vào của phần tử. Ngược lại, khi phần tử bị nối tắt, nó làm\r\nviệc như vòng lặp đơn và sinh ra trường có trở kháng nội rất nhỏ. Kết cấu này\r\nhữu ích để tạo ra trường H rộng.
\r\n\r\n5.4.1.3.6 Phần tử TEM băng tần rộng
\r\n\r\nNếu phần tử TEM được "nạp tải" ở vị\r\ntrí có lợi cho mục đích nào đó có vật liệu hấp thụ vi sóng (như bọt biển đầy\r\ncácbon được sử dụng trong phòng câm) thì có thể ngăn chặn được phương thức bậc\r\ncao hơn. Do đó, phần tử này có thể sinh ra phương thức TEM tương đối thuần túy\r\nvà có thể tính được, tại các tần số cao hơn nhiều so với phần tử TEM tiêu\r\nchuẩn. Điều kiện này bị suy giảm khi đưa vật thể phản xạ (kim loại hoặc điện\r\nmôi) vào trong phần tử. Để hiệu chuẩn đầu dò có cảm biến rất nhỏ và dây dẫn\r\nkhông gây nhiễu (dây điện trở hoặc sợi quang), phần tử TEM được nạp tải bằng\r\nvật hấp thụ được thiết kế riêng có thể hữu ích trong dải tần rất rộng (một\r\nchiều - 18 GHz). Cần thực hiện thiết kế, thử nghiệm và phân tích sai số cẩn\r\nthận cho từng kết hợp cụ thể của phần tử TEM và cảm biến cần thử nghiệm, để đảm\r\nbảo tính năng hợp lý ở tần số bất kỳ trong dải có thể tồn tại phương thức bậc\r\ncao hơn không mong muốn.
\r\n\r\n5.4.1.3.7 Phần tử TEM Gigahéc (GTEM)
\r\n\r\nMột kết cấu đường truyền khác dùng cho đầu dò\r\ntrường điện từ hiệu chuẩn là phần tử GTEM, như chỉ ra trong hình 7. Phần tử\r\nGTEM gồm có đường truyền đồng trục hình nêm chữ nhật không đối xứng, giống như\r\nphần đầu vào được kéo dài ra của phần tử TEM. Kích thước mặt cắt được chọn để\r\nduy trì hằng số trở kháng đặc trưng là 50 Ω theo chiều dài. Phần tử GTEM có thể\r\nđược kết cấu để có thể tích làm việc rộng hơn phần tử TEM. Cũng như ở phần tử\r\nTEM tiêu chuẩn, không có điểm gián đoạn hình học nào, vì vậy không tồn tại\r\nphương thức bậc cao hơn trong dải tần hữu ích (một chiều - 18 GHz). Vách ngăng\r\n(hoặc tấm giữa) được nối vào dàn điện trở 50 Ω song song, phân tán trường và\r\ndòng điện đến các tần số megahéc thấp. Bộ hấp thụ hình chóp bao trùm vách phía\r\nsau tiêu tán trường sóng phẳng tương ứng ở tần số cao hơn.
\r\n\r\n![](\"00907195_files/image021.jpg\")
Trở kháng đặc trưng của GTEM và trường tĩnh\r\ntựa đỉnh được tính gần đúng sử dụng lý thuyết TEM không đối xứng. Với hầu hết\r\ncác cỡ GTEM, việc tính toán trường tĩnh tựa đỉnh chính xác nhất là đến vài trăm\r\nmegahéc. Ở tần số cao hơn, trường đo được có thể biến đổi đến khoảng ± 4 dB.\r\nHiện nay, không sẵn có phương pháp tính toán trường GTEM chính xác cho tất cả các\r\ntần số. Vì lý do này, khuyến cáo sử dụng phương pháp truyền dẫn khi hiệu chỉnh\r\nđầu dò trong phần tử GTEM. Hơn nữa, vì tỷ số của trường E và H có thể không\r\nbằng 120π Ω nên phương pháp truyền dẫn cần bao gồm trường cần xét.
\r\n\r\nPhương pháp tiêu chuẩn được sử dụng để đo\r\nnăng lượng phân bố đến phần tử GTEM. Chú ý rằng, do sự thay đổi không gian giữa\r\nvách ngăn và tường ngoài cùng, các thành phần của trường theo hướng Z (hướng\r\nlan truyền trường) khác không. Hiệu ứng này phải được tính đến khi hiệu chuẩn\r\nđầu dò đẳng hướng.
\r\n\r\n5.4.1.4 Máy phát trường từ sử dụng cuộn dây
\r\n\r\nỞ tần số thấp, trường từ dọc trục (tính bằng\r\nA/m) tại tâm của một vòng dây được tính bằng dòng điện (tính bằng ampe) chia\r\ncho đường kính vòng dây (tính bằng mét). Với cuộn dây một vòng trong không gian\r\ntự do, vòng dây trở nên tự cộng hưởng khi chu vi đạt đến bước sóng trong không\r\ngian tự do. Với cuộn dây nhiều vòng, tần số cộng hưởng thấp hơn do điện dung\r\ngiữa các vòng dây. Với cuộn dây phẳng (tất cả các vòng dây ở trên một mặt\r\nphẳng), có mối liên quan như sau: Sử dụng cuộn dây có tổng chiều dài dây nhỏ\r\nhơn λ/10, trở kháng đầu vào rất thấp và giá trị cường độ trường dễ dàng tính\r\nđược theo công thức:
\r\n\r\n (13)
trong đó
\r\n\r\nH là cường độ trường từ ở tâm của\r\ncuộn dây phẳng (A/m),
\r\n\r\nN là số vòng của cuộn dây,
\r\n\r\nI là dòng điện hiệu dụng (A),
\r\n\r\nD là đường kính của cuộn dây (m).
\r\n\r\nTrường từ ở các điểm trên trục của cuộn dây\r\nphẳng được tính theo công thức:
\r\n\r\n (14)
trong đó
\r\n\r\nr là bán kính của cuộn dây (m),
\r\n\r\nd là chiều dài dọc trục tính từ tâm\r\ncuộn dây đến điểm thuộc trường mà tại đó trường H sẽ được tính (m).
\r\n\r\nKiểu cuộn dây này là hữu ích cho mục đích\r\nhiệu chuẩn ở tần số đến khoảng 30 MHz. Hình 8 phác họa sự bố trí cuộn dây gồm\r\ncó hai cuộn dây phẳng trên cùng một trục, cả hai đều mang dòng theo một hướng.\r\nSự bố trí này là bố trí Helmholtz khi hai cuộn dây có đường kính bằng nhau, số\r\nvòng dây bằng nhau và cách nhau một khoảng bằng bán kính chung của hai cuộn\r\ndây. Kiểu hai cuộn dây này sinh ra trường H đồng nhất hơn trên thể tích rộng\r\nhơn so với một cuộn dây. Với mục đích tạo ra trường H đồng nhất trong đó có thể\r\nhiệu chuẩn đầu dò đo nguy hiểm điển hình, cuộn dây Helmholtz là có ích ở tần số\r\nlên tới khoảng 10 MHz. Giới hạn tần số này phụ thuộc vào kích thước của cuộn\r\ndây, và cần nhỏ hơn so với bước sóng. Trở kháng sóng (tỷ số E/H) thấp với tần\r\nsố thấp hơn tần số tự cộng hưởng.
\r\n\r\n![](\"00907195_files/image024.jpg\")
\r\nở tần số dưới 10 MHz
(15)
trong đó:
\r\n\r\nHx là cường độ trường từ\r\ndọc trục chung của các cuộn dây,
\r\n\r\nN là số vòng dây trên mỗi cuộn dây,
\r\n\r\nI là dòng điện trong mỗi cuộn dây,\r\ntính bằng ampe,
\r\n\r\nr là bán kính của cuộn dây, tính\r\nbằng mét,
\r\n\r\nx là vị trí trục của trường từ, tính\r\nbằng mét, tính từ tâm của bộ cuộn dây.
\r\n\r\nỞ trường hợp đặc biệt, r1 = r2\r\nvà N1 = N2, trường từ tại tâm bộ cuộn dây (x = 0), công\r\nthức (15) trở thành:
\r\n\r\nhoặc:
\r\n\r\n (16)
trong đó:
\r\n\r\nD là đường kính của cuộn dây (m).
\r\n\r\nVì B = μH, nên có thể tính mật độ từ thông B,\r\ntính bằng micro tesla từ công thức (17):
\r\n\r\n (17)
trong đó
\r\n\r\nB là mật độ từ thông ở điểm giữa\r\n(tính bằng μT).
\r\n\r\nThể tích trong cuộn dây Helmholtz tại đó đầu\r\ndò có thể hiệu chuẩn chính xác là khoảng 0,6r, trong đó r là bán kính cuộn dây.\r\nTuy nhiên, đầu dò lớn làm bằng vật liệu từ tính có thể nạp vào các cuộn dây và\r\ntập trung các trường ở lân cận nó. Nếu đưa đầu dò vào trong không gian thử\r\nnghiệm của cặp Helmholtz làm thay đổi dòng điện qua cuộn dây vài phần trăm thì\r\ntrường có khả năng bị nhiễu và việc hiệu chuẩn có thể không chính xác ngay cả\r\nkhi dòng điện được điều chỉnh đến giá trị đúng. Dòng điện qua cuộn dây phải\r\nluôn được điều chỉnh với hệ thống không có đầu dò rồi đặt lại sau khi đưa đầu\r\ndò đã được hiệu chuẩn vào. Nếu nghi ngờ nhiễu trường thì nên sử dụng bộ cuộn\r\ndây lớn hơn.
\r\n\r\n5.4.1.5 Phương pháp đầu dò tiêu chuẩn
\r\n\r\nPhương pháp này là đơn giản nhất, và có thể là\r\nphương pháp tốt nhất để hiệu chuẩn đồng hồ đo nguy hiểm với trường sử dụng nói\r\nchung. Nguyên tắc của phương pháp này là sử dụng một đầu dò ổn định và tin cậy\r\nđã được hiệu chuẩn chính xác (bằng một trong các kỹ thuật đề cập ở trên) như\r\nmột "chuẩn truyền". Đầu dò tiêu chuẩn dùng để đo cường độ trường được\r\ntạo ra bởi thiết bị phát ra trường RF chuyên dùng, ví dụ, anten hoặc phần tử\r\nTEM, ở vùng cụ thể trong không gian (hoặc trong hệ thống ống dẫn sóng). Sau đó,\r\nđặt đầu dò chưa hiệu chuẩn vào vị trí của đầu dò tiêu chuẩn trong trường đó và\r\nsố chỉ đồng hồ của đầu dò chưa hiệu chuẩn được so sánh với giá trị đo được đã\r\nbiết của trường, dựa trên dữ liệu có được từ đầu dò tiêu chuẩn. Máy phát và\r\nthiết bị tạo ra trường sử dụng trong quá trình này cần tạo ra trường có biên độ\r\nmong muốn và không đổi theo thời gian và là trường đồng nhất trong toàn bộ vùng\r\nđặt đầu dò chưa biết. Độ chính xác khoảng ± (2-3) dB có thể đạt tới dễ dàng với\r\nphương pháp này và có thể nâng cao được độ chính xác nếu có chú ý đặc biệt. Ưu\r\nđiểm của phương pháp này là tiện lợi, tin cậy và đơn giản. Nguồn sai số tiềm ẩn\r\nkhi sử dụng chuẩn truyền để hiệu chuẩn đầu dò khác là chênh lệch có thể có\r\ntrong dạng thức thu của hai đầu dò. Thêm nữa, trong trường gần của vật bức xạ,\r\ncỡ của cảm biến đầu dò là quan trọng. Một cách lý tưởng, đầu dò tiêu chuẩn và\r\nđầu dò chưa biết cần giống nhau trên danh nghĩa và việc hiệu chuẩn cần được\r\ntiến hành trong trường không có thay đổi theo không gian tương đối do có tương\r\ntác nhiều hướng giữa đầu dò, vật bức xạ, phòng âm và các thành phần tạo ra\r\ntrường khác và gradien trường gần. Ở phần tử TEM hoặc hệ thống truyền dẫn giữa\r\ncác tấm song song, ghép nối điện dung giữa đầu dò và tấm giữa và các vách của\r\nphần tử có thể tạo ra sai số hiệu chuẩn.
\r\n\r\nĐầu dò "chuẩn truyền" cần ổn định,\r\ncứng và không dễ phát nhiệt; nó cần có vùng hoạt động rộng, bao trùm dải tần\r\nrộng, và có đáp tuyến đẳng hướng. Các tổ chức không thể chứng tỏ rằng việc xây\r\ndựng và bảo dưỡng trang bị hiệu chuẩn có thể có "chuẩn truyền" (đầu\r\ndò) được hiệu chuẩn bởi phòng thử nghiệm đáng tin cậy. Chuẩn thứ cấp này có thể\r\nđược sử dụng để hiệu chuẩn hệ thống phát ra trường tại trang bị hiệu chuẩn của\r\nngười sử dụng. Hệ thống này đến lượt nó có thể dùng để hiệu chuẩn các đầu dò\r\nkhác. Chuẩn truyền cần được hiệu chuẩn lại sau các khoảng thời gian tương ứng\r\nvới chuẩn cụ thể, dựa trên kinh nghiệm về tính ổn định của hệ số hiệu chuẩn\r\ntheo thời gian.
\r\n\r\n5.5 Thiết bị đo dòng điện cảm ứng (cơ thể)
\r\n\r\nDòng điện cơ thể thường được lấy là dòng điện\r\ncảm ứng khi cơ thể phơi nhiễm trong trường RF, nhưng không tiếp xúc trực tiếp\r\nvới bất kỳ vật thể nào khác trừ mặt đất mà con người có thể đang đứng trên đó.\r\nTrong nhiều trường hợp, đòi hỏi phép đo dòng điện cơ thể RF để đảm bảo sự phù\r\nhợp với tiêu chuẩn và hướng dẫn an toàn hiện hành qui định giới hạn dòng điện\r\ncảm ứng (TCVN 3718-1). Đồng hồ đo dòng điện cảm ứng có thể cũng được sử dụng để\r\nxác định SAR ở mắt cá chân hoặc cổ tay. Một số kỹ thuật phổ biến được sử dụng\r\nđể đo dòng điện cảm ứng, như máy biến dòng kiểu kẹp "vòng" dùng để đo\r\ndòng điện qua mắt cá chân hoặc bắp chân, và "đồng hồ loại đứng trên\r\nnó" dạng tấm phẳng song song dùng để đo dòng điện chạy qua đất đến bàn\r\nchân.
\r\n\r\nThiết bị đo bán sẵn trong thương mại dùng máy\r\nbiến dòng kiểu kẹp có khối lượng nhỏ được chế tạo để người có thể mang vào cẳng\r\nchân. Khối đọc đầu ra, gắn trực tiếp trên máy biến dòng hoặc nối qua đường\r\ntruyền quang để đọc từ xa, có cơ cấu hiển thị dòng điện chạy qua khe hở máy\r\nbiến dòng (mạch sơ cấp). Cảm biến dòng điện trong các khối này có thể được thực\r\nhiện bằng cách sử dụng kỹ thuật băng tần hẹp, ví dụ máy phân tích phổ, hoặc sử\r\ndụng máy thu điều hưởng (tạo thuận lợi cho khả năng xác định phân bố tần số của\r\ndòng điện cảm ứng trong môi trường nhiều nguồn) hoặc kỹ thuật băng tần rộng, ví\r\ndụ, điôt tách sóng hoặc đổi nhiệt. Nếu sử dụng cảm biến điôt thì phải cẩn thận\r\nđể đảm bảo rằng các điôt làm việc trong vùng đáp tuyến định luật bình phương để\r\nđạt đến giá trị hiệu dụng thực của số chỉ dòng điện. Đôi khi một số mạch điện\r\nbổ sung được cung cấp để khai căn bậc hai các số chỉ dòng điện tuyến tính.\r\nPhương thức hoạt động này tạo nên số chỉ hiệu dụng thực trong trường hợp tần số\r\nbội và/hoặc dạng sóng điều biến biên độ.
\r\n\r\nViệc tách dòng điện hiệu dụng thực thường đạt\r\nđược nhờ bộ cảm biến nhiệt rất nhạy với dòng điện chạy qua một cách đồng thời,\r\ntại các tần số khác nhau và nhạy với dòng điện xung chu kỳ công suất thấp. Ở\r\nhầu hết các máy biến dòng, có sự thỏa hiệp giữa kích thước khe hở (góc mở) và\r\nđáp tuyến cao tần tin cậy. Thông thường, khi góc mở tăng thì đáp tuyến cao tần\r\ngiảm. Vì vậy, thiết bị đo kiểu máy biến dòng phải được dùng cẩn thận vì hoạt\r\nđộng ở tần số lớn hơn giới hạn cao tần qui định có thể gây ra sai số đo. Ngược\r\nlại, với máy biến dòng có lõi sắt, máy biến dòng lõi không khí được sử dụng để\r\nhỗ trợ mở rộng đáp tuyến tần số cao hơn của các thiết bị đo này. Vì có khối\r\nlượng nhẹ hơn nên cảm biến lõi không khí hữu ích cho phép đo trong thời gian\r\ndài. Tuy nhiên, lõi không khí có độ nhạy nhỏ hơn đáng kể so với lõi sắt.
\r\n\r\nMột thiết bị khác để lựa chọn thay cho thiết\r\nbị kẹp là đồng hồ đo đứng trên nó dạng tấm phẳng song song. Ở thiết bị đo này,\r\ndòng điện cơ thể chạy từ (các) bàn chân đến một tấm phía trên, đi qua một số bộ\r\ncảm biến dòng điện đến tấm đỡ phía dưới rồi xuống đất. Dòng điện chạy giữa tấm\r\nphía trên và phía dưới có thể được xác định nhờ phép đo điện áp RF rơi trên\r\nđiện trở có trở kháng thấp và sử dụng định luật Ôm để xác định mối liên quan\r\ngiữa điện áp đo được với dòng điện tương ứng. Một cách khác, máy biến dòng RF\r\ncó góc mở nhỏ có thể được đặt ôm lấy dây dẫn đặt giữa hai tấm dẫn, và với mạch\r\nđiện thích hợp (bao gồm các dụng cụ băng hẹp) thì có thể xác định được dòng\r\nđiện. Một cách lựa chọn khác nữa là nối nối tiếp ampe mét nhiệt ngẫu RF đọc\r\ntrực tiếp với các tấm đỡ. Phương pháp này là thụ động hoàn toàn vì không yêu\r\ncầu nguồn điện hoặc mạch điện kết hợp khác. Hai yếu tố gây giảm hiệu quả của\r\nampe mét nhiệt ngẫu là kích thước của nó và độ nhạy với nhiệt xung quanh.
\r\n\r\nMột thiết bị khác có thể sử dụng khi đo dòng\r\nđiện cảm ứng là anten "tương đương con người". Thiết bị này mô phỏng\r\nmột người làm chuẩn để đo dòng điện cảm ứng mà không yêu cầu con người phải\r\nchịu phơi nhiễm trong trường cảm ứng dòng điện. Thiết bị này cũng làm giảm sự\r\nkhác nhau của các phép đo với con người có tầm vóc khác nhau. Dải tần của một\r\nthiết bị sẵn có trong thương mại là 50 Hz đến 100 MHz. Thiết bị này cũng có độ\r\nnhạy thấp với trường điện và trường từ tỏa tròn và vì vậy yêu cầu sử dụng hệ số\r\nhiệu chỉnh trong trường hợp các trường này chiếm ưu thế.
\r\n\r\n5.5.1 Hiệu chuẩn đồng hồ đo dòng điện cảm ứng
\r\n\r\nĐồng hồ đo dòng điện cảm ứng có thể được dùng\r\nđể xác định SAR ở mắt cá chân hoặc cổ tay. Hiệu chuẩn thực hiện bằng cách đo\r\ndòng điện đưa vào và công suất trong mạch RF đã đấu nối. Để hiệu chuẩn đồng hồ\r\nloại đứng trên nó, nối nguồn RF nối tiếp với điện trở thích hợp rồi đến các cực\r\ntiếp xúc với tấm phía trên và phía dưới của đồng hồ đo dòng điện cảm ứng. (Xem\r\nhình 9). Máy biến dòng RF (CT) được dùng để đo dòng điện đặt vào đồng hồ đo\r\ndòng điện cảm ứng (khối cần thử nghiệm - UIT), và đầu ra của máy biến dòng được\r\nquan sát nhờ vônmét RF.
\r\n\r\n![](\"00907195_files/image028.jpg\")
\r\nđể hiệu chuẩn đồng hồ đo dòng điện cảm ứng loại đứng trên nó
Đồng hồ đo dòng điện cảm ứng kiểu kẹp được\r\nhiệu chuẩn theo cách giống như phương pháp dùng cho máy biến dòng RF thông\r\nthường. Một vật cố định chuyên dùng được nối đến đường dây đồng trục 50 Ω và\r\ntách bỏ vỏ bọc để cho phép tiếp cận dây dẫn giữa nằm bên trong (giống như\r\nnguyên tắc với phần tử TEM). Kích cỡ của vật cố định phải đủ rộng để phù hợp\r\nvới chiều có kích thước lớn hơn của đồng hồ đo dòng điện kiểu kẹp khi nó được\r\nnối quanh dây dẫn trung tâm của vật cố định thử nghiệm (xem hình 10). Thường sử\r\ndụng một cách điện hình nêm để định tâm cho dây dẫn nằm trong khoảng mở của\r\nđồng hồ đo dòng điện cảm ứng. Năng lượng RF từ nguồn thích hợp được truyền qua\r\nvật cố định đến đầu nối có phương tiện đo năng lượng truyền tổng, ví dụ, đầu\r\nnối giữa các miếng nối. Dòng điện chạy qua đường dây đồng trục và vì vậy qua\r\nkhe hở của đồng hồ đo dòng điện cảm ứng được tính bằng định luật Ôm.
\r\n\r\n![](\"00907195_files/image029.jpg\")
5.6 Thiết bị đo trường bên trong và SAR
\r\n\r\n5.6.1 Đầu dò trường E cấy vào được
\r\n\r\nĐầu dò trường E cấy vào được, cung cấp khả\r\nnăng đo cường độ trường điện cục bộ trong mô ở điểm qui định, hoặc chúng có thể\r\nđược sử dụng để quét liên tục theo thời gian thực hoặc quét tuyến tính trong\r\nmô. Cơ cấu đẳng hướng điển hình bao gồm ba lưỡng cực bố trí vuông góc được tải\r\ntrực tiếp bằng điôt Schottky (tấm chắn kim loại) tại điểm nuôi. Tín hiệu RF\r\nđược chỉnh lưu bằng các điôt và tín hiệu một chiều truyền đến cụm chuyển đổi dữ\r\nliệu bằng đường truyền điện trở cao (đường truyền RF trong suốt). Đường truyền\r\nđiện trở cao có được từ tải Teflon thấm cácbon hoặc công nghệ màng mỏng hoặc\r\nmàng dày trên nền gốm hoặc nền thạch anh. Đầu dò điển hình (xem hình 11 đối với\r\nđầu dò một trục) gồm lưỡng cực màng mỏng, dài từ 0,6 mm đến 3 mm, và cặp dây\r\ndẫn điện trở cao đặt trên nền nhựa mỏng hoặc thủy tinh và được bọc trong vật\r\nliệu cách điện hằng số điện môi thấp. Điốt có đầu nối ra dạng tấm được đặt qua\r\nkhe hở của lưỡng cực để phát hiện RF cỡ 1mV trên mW/cm2 trong không\r\ngian tự do. Cần có thể tích hình cầu hoặc hình khối từ 1 mm đến 5 mm để chứa ba\r\nlưỡng cực vuông góc của đầu dò trường E bên trong đẳng hướng. Điều này nghĩa là\r\ncường độ trường và, số liệu SAR có thể đạt được với độ phân giải trong không\r\ngian tốt hơn vài milimét. Ở tần số 3 GHz, độ phân giải này vào khoảng một nửa\r\nbước sóng trong các mô có hàm lượng nước cao như cơ, não hoặc nội tạng. Có khả\r\nnăng thực hiện được giới hạn tần số thấp khoảng 100 MHz. Giới hạn thấp hơn là\r\ndo thực tế là dây dẫn điện trở cao không thể loại bỏ hoàn toàn cảm biến RF ở\r\ntần số thấp.
\r\n\r\n![](\"00907195_files/image030.jpg\")
Các tiến bộ gần đây về khử ghép các điôt khỏi\r\nđường truyền điện trở cao dẫn đến việc cho phép sử dụng cảm biến đọc giá trị\r\nhiệu dụng thực. Sự cải tiến có được bằng cách dùng kỹ thuật màng dày, cho phép\r\nsử dụng điện trở nhiều lớp trên cùng một chất nền, để tạo ra đường truyền điện\r\ntrở cao vài kΩ/m2. Phép đo cho thấy vật liệu điện môi xung quanh đầu\r\ndò thiết kế kiểu cổ điển có thể làm nhiễu đáng kể đến đồ thị thu, dẫn đến sai\r\nlệch khỏi đồ thị đẳng hướng nhiều hơn ± 2 dB trong không khí. Ở mô, độ lệch\r\ngiảm đến ± 0,9 dB. Các khả năng tối ưu hóa được nghiên cứu sử dụng mô hình số.\r\nCác giải pháp đã được tìm ra để làm giảm độ lệch khỏi đáp tuyến đẳng hướng\r\ntrong tất cả các mặt phẳng và phân cực nhỏ hơn ± 0,35 dB.
\r\n\r\n5.6.1.1 Kỹ thuật hiệu chuẩn đầu dò trường E\r\ncấy được
\r\n\r\nĐáp tuyến của đầu dò trường E cấy được vào mô\r\nsinh vật hoặc vật liệu mô phỏng mô được mở rộng nhờ yếu tố phụ thuộc vào đặc\r\ntính điện môi của vật liệu. Vì vậy, đầu dò trường E cấy được vào mô cần được\r\nhiệu chuẩn trong môi chất điện môi suy giảm tại các điểm đã biết giá trị tuyệt\r\nđối của Ε. Việc hiệu chuẩn được thực hiện trong hình cầu và trong ống dẫn sóng\r\nđổ đầu chất lỏng điện môi suy giảm, ví dụ, nước muối. Môi chất suy giảm này bị\r\nphơi nhiễm trong trường ngoài E đã biết khi được đặt trong vật thể điện môi có\r\nphân bố trường bên trong E đã tính được bằng lý thuyết trường điện từ. Hệ số hiệu\r\nchuẩn trường E bên trong đối với đầu dò được xác định từ đáp tuyến của nó so\r\nvới trường bên trong đã tính toán. Nếu thực hiện điều này ở một số tần số với\r\nđầu dò được thiết kế riêng thì độ không đảm bảo đo hiệu chuẩn thường từ 1 dB\r\nđến 2 dB cấy trong vật thế có hằng số điện môi cao, suy giảm, ví dụ như mô sinh\r\nvật có chứa hàm lượng nước lớn (cơ, não và nội tạng, nhưng không phải là xương\r\nhay mỡ). Cần cẩn thận khi hiệu chuẩn đầu dò trong vùng có vật thể điện môi suy\r\ngiảm ở đó gradien theo không gian của SAR là lớn. Đó là các trường hợp đầu dò\r\nđược hiệu chuẩn ở tần số vi sóng trong môi chất có hằng số điện môi cao (ví dụ,\r\nmuối bazơ).
\r\n\r\n5.6.1.1.1 Kỹ thuật ống dẫn sóng
\r\n\r\nMột kỹ thuật khác để hiệu chuẩn đầu dò trong\r\nvật liệu mô phỏng mô dựa trên điều kiện biên mà thành phần tiếp tuyến của\r\ntrường điện là liên tục qua bề mặt phân cách bất kỳ. Kỹ thuật này sử dụng phần\r\nống dẫn sóng có vách ngăn bằng nhựa mỏng chia làm hai phần, một phần chứa không\r\nkhí và phần còn lại chứa vật liệu mô phỏng mô (hình 12).
\r\n\r\n![](\"00907195_files/image031.jpg\")
\r\ncấy được vào vật liệu mô phỏng mô
Các trường được đo ở một số vị trí trên mỗi\r\nbên của vách ngăn bằng đầu dò đã hiệu chuẩn và đường cong thu được được ngoại\r\nsuy về bề mặt phân cách vách ngăn. Trường trong vật liệu mô phỏng mô giảm theo\r\nhàm số mũ trong khi trường trong không khí thay đổi theo hình sin do có phản xạ\r\nlại bề mặt phân cách mô phỏng mô - không khí. Để giảm thiểu tương tác với\r\ntrường, đầu dò được đưa qua vách hẹp của ống dẫn sóng theo cách để trục đầu dò\r\nvà dây dẫn vuông góc với trường Ε Thực hiện phép đo càng sát với mặt phân cách\r\nnày càng tốt. Đường cong thể hiện kết quả nên vẽ thành các đoạn thẳng trên giấy\r\nvẽ đồ thị nửa lôga.
\r\n\r\nKhi khoảng cách giữa các điểm đo và khoảng\r\ncách giữa bề mặt phân cách vách ngăn và điểm đo gần nhất là bằng nhau thì áp\r\ndụng công thức (18) để đánh giá hệ số mở rộng đầu dò - mô FTE.
\r\n\r\n (18)
trong đó
\r\n\r\nFTE là hệ\r\nsố mở rộng mô,
\r\n\r\nVo là\r\nđiện áp đo được trong không khí,
\r\n\r\nV'o là\r\nđiện áp đo được trong mô,
\r\n\r\nV1, V'1, V2,\r\nV'2 là điện áp đo được với đầu dò cần hiệu chuẩn ở các vị\r\ntrí chỉ ra trên hình 12.
\r\n\r\nBố trí hiệu chuẩn ống dẫn sóng khác bao gồm\r\nống dẫn sóng chữ nhật kích thước thích hợp có trục lan truyền được định hướng\r\nthẳng đứng (hướng z). Tấm phân cách điện môi cho phép dung dịch mô phỏng mô\r\nđược đổ từ trên đỉnh. Để giảm thiểu phản xạ từ bề mặt phân cách giữa vật liệu\r\nmô phỏng mô và không khí, trở kháng của không gian điện môi nên bằng trung bình\r\nnhân của các trở kháng ở hai phía và chiều dày nên bằng với một phần tư bước\r\nsóng (xác định tại vận tốc pha của sóng trong vùng đó), tức là, phần phù hợp\r\nmột phần tư bước sóng. Phân bố trường ngang trong chất lỏng theo phương thức cơ\r\nbản có suy giảm hàm số mũ theo hướng thẳng đứng (trục z). (Sự đối xứng của kết\r\ncấu và tổn thất cao trong chất lỏng đảm bảo rằng lan truyền theo phương thức TE10\r\nchi phối trong chất lỏng mô phỏng mô, mặc dù phương thức bậc cao hơn là dễ kích\r\nthích hơn về mặt lý thuyết.) Chất lỏng này phải đủ độ sâu để đảm bảo rằng phản\r\nxạ từ bề mặt phân cách chất lỏng/không khí (bề mặt cao nhất) không ảnh hưởng\r\nđến trường hiệu chuẩn. SAR trong chất lỏng có thể xác định được từ kích thước\r\nống dẫn sóng và công suất tới và công suất phản xạ đo được. Thể hiện SAR dọc\r\ntheo trục của ống dẫn sóng trong chất lỏng được cho bởi công thức:
\r\n\r\n (19)
trong đó
\r\n\r\nab là diện tích mặt cắt của ống dẫn\r\nsóng,
\r\n\r\nPfwd là công suất tới\r\ntrong phần không có tổn thất của ống dẫn sóng,
\r\n\r\nPref là công suất đổi\r\nchiều trong phần không có tổn thất của ống dẫn sóng,
\r\n\r\nδ là độ sâu thẩm thấu,
\r\n\r\nρ là khối lượng riêng của chất\r\nlỏng.
\r\n\r\nĐộ sâu thẩm thấu của chất lỏng được cho bởi\r\ncông thức:
\r\n\r\ntrong đó
\r\n\r\nω là vận tốc góc (2πf),
\r\n\r\nμo là độ thẩm từ của chất\r\nlỏng,
\r\n\r\nσ là độ dẫn của chất lỏng,
\r\n\r\nεo là hằng số điện môi\r\ncủa không gian tự do,
\r\n\r\nεr là hằng số điện môi\r\ntương đối của chất lỏng.
\r\n\r\nTrường được đo ở một số điểm trong chất lỏng\r\ndọc theo trục giữa thẳng đứng của ống dẫn sóng bằng cách di chuyển đầu dò cần\r\nhiệu chuẩn ra xa khỏi tấm phân cách điện môi theo các bước nhỏ tính từ vị trí\r\ntiếp xúc. Sử dụng kết quả phân tích trường tại các điểm đo để hiệu chuẩn đầu\r\ndò. Nên quay đầu dò quanh trục của nó và lấy trung bình đáp tuyến đầu dò đo\r\nđược để tính trung bình sai số đẳng hướng quanh trục trong khi hiệu chuẩn.
\r\n\r\n5.6.1.1.2 Phương pháp truyền
\r\n\r\nPhương pháp khác để hiệu chuẩn đầu dò trường\r\nE cấy được là đo SAR khi một vật thể bị chiếu bằng đầu dò nhiệt độ hiệu chuẩn\r\nđúng, và sau đó, đặt đầu dò trường E tại vị trí chính xác cần đo SAR. Kỹ thuật\r\nhiệu chuẩn đầu dò nhiệt độ được nêu trong 5.6.2.1.
\r\n\r\n5.6.2 Đầu dò nhiệt độ cấy được dùng cho phép\r\nđo SAR
\r\n\r\nCó thể sử dụng một số đầu dò nhiệt độ để đo\r\nSAR. Các yêu cầu tối thiểu là cảm biến nhiệt độ và dây dẫn kết hợp phải không\r\ngây nhiễu trường điện từ, và SAR cần đủ lớn để tạo ra độ tăng nhiệt có thể đo được\r\ntrong khoảng thời gian nhỏ hơn 30 s. Yêu cầu thứ nhất thường được thỏa mãn nhờ\r\nsử dụng vật liệu điện trở cao hoặc sợi quang thay cho thành phần kim loại của\r\nphần tử dây dẫn nhạy nhiệt. Yêu cầu thứ hai đòi hỏi kết quả đo SAR không thấp\r\nhơn vài oát/kilôgam. Có giới hạn thấp hơn này vì vạch chia của hầu hết các đầu\r\ndò nhiệt độ thường từ 0,01 oC đến 0,1 oC và thời gian\r\nthực tế dài nhất của bức xạ để đo SAR chính xác một cách hợp lý thường từ 5 s\r\nđến 30 s. Chiếu vào một vật thể trơ, vật thể điện môi suy giảm trong thời gian\r\ndài hơn làm cho "các điểm nóng" cục bộ bị mất nhiệt lượng ra xung\r\nquanh qua vật dẫn và đối lưu. Ở hệ sinh vật sống, hoạt động điều hòa thân nhiệt\r\ncũng làm giảm độ chính xác. Có thể chấp nhận sử dụng đầu dò nhiệt độ dây dẫn\r\nkim loại đối với phép đo liều lượng RF và vi sóng khi đầu dò không ở vị trí\r\ntrong quá trình chiếu, nhưng được đặt vào vị trí ngay trước và sau quá trình\r\nchiếu. Phương pháp này chỉ có ứng dụng hạn chế nhưng được sử dụng có hiệu quả\r\ntrong hệ thống phơi nhiễm trong phòng thử nghiệm nhỏ, ví dụ, hệ thống phơi\r\nnhiễm của ống dẫn sóng. Việc sử dụng đầu dò kim loại trong quá trình chiếu\r\nkhông được chấp nhận vì chúng gây nhiễu đáng kể. Ngay cả khi dây dẫn kim loại\r\ncủa đầu dò có định hướng vuông góc với vectơ trường điện tới, thì sự khử phân\r\ncực của các trường bên trong vật thể điện môi có kích thước nhất định vẫn tạo\r\nra sai số. Hạn chế của nhiều đầu dò nhiệt độ không gây nhiễu là dễ hỏng và giá\r\nthành cao.
\r\n\r\n5.6.2.1 Kỹ thuật hiệu chuẩn đầu dò nhiệt độ
\r\n\r\nĐể xác định chính xác SAR bằng đầu dò nhiệt\r\nđộ không gây nhiễu, mỗi thay đổi nhỏ của nhiệt độ có thể đo được phải chính\r\nxác. Hiệu chuẩn để đảm bảo độ chính xác lớn nhất phải được thực hiện trong các\r\nkhoảng thời gian đều đặn, phụ thuộc vào loại đầu dò nhiệt độ cần hiệu chuẩn.\r\nNhiều đầu dò phải hiệu chuẩn hàng ngày (đặc biệt là đầu dò sợi quang), ngược\r\nlại, một số có thể hàng tháng mà độ suy giảm rất ít. Yêu cầu đối với đầu dò\r\nnhiệt độ hiệu chuẩn là khả năng chia nhiệt độ trong phạm vi một phần mười độ C\r\nvà ở chế độ lâm sàng đối với con người cần thiết có độ chính xác cao hơn. Để so\r\nsánh với nhiệt kế chuẩn, yêu cầu có khả năng tạo ra môi trường có nhiệt độ ổn\r\nđịnh trong toàn dải từ 10 oC đến 50 oC.
\r\n\r\n6.1 Qui trình đo đối với trường ngoài
\r\n\r\n6.1.1 Xem xét chung
\r\n\r\nTrước khi thực hiện phép đo, cần ước tính\r\ncường độ trường có thể có và xác định loại dụng cụ yêu cầu. Qui trình đo được\r\ndùng có thể khác nhau, tùy thuộc vào thông tin sẵn có về nguồn và sự lan\r\ntruyền.
\r\n\r\nNếu có đủ thông tin thì có thể tiến hành khảo\r\nsát sau khi ước tính cường độ trường có thể có và chọn dụng cụ đo.Người khảo\r\nsát nên sử dụng đầu dò công suất cao (ít nhạy) có dải sóng cắt đặt ở thang đo\r\nnhạy nhất. Các vùng có trường mật độ cao, ví dụ, chùm chính của anten định\r\nhướng, cần được tiếp cận từ một khoảng cách nhất định để tránh phát nhiệt đầu\r\ndò. Sau đó, người khảo sát di chuyển chậm đến vùng cường độ trường cao hơn. Cần\r\ntiến hành rất cẩn thận để tránh cho người khảo sát và dụng cụ khảo sát không bị\r\nphơi nhiễm quá mức. Ở tần số thấp, cần đo trường E trước vì có nguy hiểm tiềm\r\nẩn lớn hơn.
\r\n\r\nMặt khác, nếu thông tin không xác định rõ (ví\r\ndụ, báo cáo nhiễu mạnh, gián đoạn), thì có thể khó thực hiện kiểm tra nguy hiểm\r\nkhi không có đánh giá nguy hiểm theo kinh nghiệm trước. Khảo sát trường nguy hiểm\r\ntiềm ẩn có tần số, biên độ và phân bố chưa biết..v.v.. có thể đòi hỏi phải sử\r\ndụng một số dụng cụ đo. Ví dụ về các dụng cụ đo này là máy phân tích phổ hoặc\r\nđồng hồ đo cường độ trường có hiển thị thông tin về miền tần số có phương tiện\r\nđể phân tích đặc tính điều biến biên độ và có dải động rộng, ví dụ, 60 dB tính\r\ntheo năng lượng. Sau khi thực hiện qui trình sơ bộ này, có thể tiếp tục việc\r\nkhảo sát có ý nghĩa hơn với thiết bị đo khảo sát nguy hiểm đẳng hướng.
\r\n\r\n6.1.2 Trường xa, một nguồn
\r\n\r\nCó thể tiến hành phép đo trường sóng phẳng có\r\nphân cực tuyến tính mà vị trí, tần số và phân cực của nguồn đã biết bằng đồng\r\nhồ đo cường độ trường điều hưởng có độ chính xác chấp nhận được bao trùm dải\r\ntần đang xét. Thiết bị đo này được dùng với anten thông thường đã hiệu chuẩn\r\nnhư anten loa hoặc anten lưỡng cực độ lợi tiêu chuẩn. Ngoài ra, có thể dùng đầu\r\ndò nguy hiểm đẳng hướng.
\r\n\r\nPhản xạ nhiều chiều có thể tạo nên phân bố\r\ntrường không đồng đều ở mức cao, đặc biệt là ở tần số vượt quá 300 MHz. Để đánh\r\ngiá mức phơi nhiễm ở vị trí qui định bất kỳ, cần thực hiện một loạt các phép đo\r\ntrên bề mặt vuông có cạnh xấp xỉ 1 m hoặc 2 m. Giá trị trung bình theo không\r\ngian của bình phương trường trên diện tích đó, ví dụ trên diện tích tương đương\r\nvới mặt cắt theo phương thẳng đứng của cơ thể người, được xem là giá trị tương\r\nứng để so sánh với bất kỳ giá trị nào mà hướng dẫn bảo vệ xem là tiêu chí. Cần\r\nthực hiện phép đo gần vật thể kim loại bức xạ lại với mép của đầu dò ở khoảng\r\ncách ít nhất là ba lần "chiều dài đầu dò" tính từ vật thể, ví dụ 20\r\ncm.
\r\n\r\nTrong lúc nâng hoặc cầm anten hoặc đầu dò để\r\nđo, cần cẩn thận để tránh phản xạ hoặc nhiễu trường do kết cấu đỡ hoặc do cơ\r\nthể người vận hành. Trong trường hợp có yêu cầu, phần kim loại của thiết bị đo\r\nhoặc kết cấu đỡ, phải được che bằng vật liệu hấp thụ có chất lượng tương ứng để\r\ntránh nhiễu trường. Trong trường hợp có thể, cáp nối đầu dò phải được hướng\r\nvuông góc với trường điện. Nếu không thực hiện được, hoặc trong trường hợp hiệu\r\nứng nhiều chiều xấu tạo ra các trường xuất phát từ nhiều hướng, cáp kim loại\r\nphải được bọc vật liệu hấp thụ trừ khi thử nghiệm cho thấy vị trí của cáp không\r\nảnh hưởng đến phép đo. Vật liệu điện môi dùng để cố định càng nhỏ càng tốt (mặt\r\ncắt phản xạ nhỏ nhất) và nên là vật liệu có hằng số điện môi thấp, hoặc chiều\r\ndày hiệu quả TE nhỏ hơn một phần tư bước sóng. Chiều dày hiệu quả\r\nđược cho bởi công thức:
\r\n\r\n (20)
Trong đó T là chiều dày và εr là\r\nhằng số điện môi tương đối. Ngay cả tấm điện môi (εr > 2) cũng có\r\nthể làm thay đổi đáng kể trường sóng phẳng nếu chiều dày hiệu quả lớn hơn 0,1\r\nbước sóng.
\r\n\r\nĐể có độ chính xác cao nhất, cần tính đến\r\nnguồn sai số sao cho cường độ trường thực có thể được xác định với độ không đảm\r\nbảo đo nhỏ hơn ± 2 dB. Để đạt đến mức chính xác này ở tần số trên 300 MHz, phải\r\nthực hiện đo bằng cách quét hoặc đo nhiều điểm cố định trên mỗi bước sóng để có\r\nđược thông tin về sự thay đổi cường độ trường trong diện tích đó do phản xạ\r\nnhiều chiều và các phản xạ khác.
\r\n\r\n6.1.3 Trường xa, nguồn phức
\r\n\r\nKhi đo trường phát sinh từ nhiều nguồn có khoảng\r\ncách xa có tần số, phân cực hoặc hướng lan truyền chưa biết, đòi hỏi phải sử\r\ndụng đầu dò đẳng hướng băng tần rộng. Vì cần tính đến ảnh hưởng của sóng đứng\r\nvà sự tương tác của trường nhiều nguồn nên cần quét theo thể tích không gian\r\ntrong vùng đang xét. Diện tích này cần chia thành ô từ 1 m2 đến 3 m2\r\n(tùy thuộc vào kích cỡ của diện tích đang xét), và thực hiện phép đo ở từng\r\nđiểm giao nhau giữa các ô. Phải quét trong mặt phẳng thẳng đứng ở các điểm giao\r\nnhau giữa các ô.
\r\n\r\nTrong trường hợp nhiều nguồn, có phân cực\r\nchưa biết thì không thể sử dụng đầu dò đơn trục (lưỡng cực tuyến tính) để cung\r\ncấp dữ liệu chính xác trong khoảng thời gian hợp lý vì đòi hỏi phép đo đầu dò\r\ntheo ba trục vuông góc để đảm bảo tất cả các thành phần của trường đều được\r\ntính đến. Nếu phải sử dụng đầu dò đơn trục hoặc anten phân cực tuyến tính, cần\r\nchắc chắn rằng trường cần đo là không thay đổi theo thời gian. Ngay cả khi sử\r\ndụng đầu dò đẳng hướng, không được có nguồn sai số đo do phản xạ từ đầu dò,\r\ncáp, hộp đọc dữ liệu ra và người khảo sát. Việc sử dụng cáp nối đầu dò điện trở\r\ncao, dài (nhiều mét) hoặc sợi quang sẽ giảm thiểu vấn đề phản xạ đề cập ở trên.
\r\n\r\n6.1.4 Trường gần
\r\n\r\nVì građien trường rộng tồn tại trong trường\r\ngần của vật bức xạ tích cực hoặc vật bức xạ lại thụ động nên phép đo građien\r\nđòi hỏi phải sử dụng đầu dò có dàn anten cảm biến nhỏ về điện gồm ba lưỡng cực\r\nvuông góc và, đối với tần số thấp hơn 300 MHz, một dàn ba anten vòng vuông góc\r\ncảm biến nhỏ về điện, để cung cấp đặc tính phù hợp với độ phân giải của các\r\ngrađien theo không gian. Ngược lại, giá trị lấy trung bình theo không gian được\r\nđo bởi đầu dò lớn (đầu dò có diện tích hiệu quả lớn hơn một phần tư bước sóng,\r\ntính theo mặt cắt). Ngoài ra, dàn anten cảm biến nhỏ về điện sinh ra nhiễu tối\r\nthiểu của trường và các đặc tính bức xạ của nguồn là không thay đổi (sự biến\r\nđổi của trường gần phản ứng). Vì sự phân cực của các trường trong trường gần\r\nthường không biết nên trong hầu hết các trường hợp cần sử dụng đầu dò đẳng\r\nhướng. Nếu tần số và phân cực đã biết thì không yêu cầu sử dụng thiết bị đo\r\nbăng tần rộng. Thay vào đó, có thể sử dụng đầu dò băng tần hẹp có đáp tuyến\r\nđồng nhất trong một mặt phẳng (giống như một số thiết bị đo có bán trong thương\r\nmại có hai lưỡng cực vuông góc để khảo sát lò vi sóng).
\r\n\r\n6.2 Phép đo dòng điện cảm ứng trong cơ thể và\r\ndòng điện tiếp xúc
\r\n\r\n6.2.1 Dòng điện cảm ứng trong cơ thể
\r\n\r\nCó một số vấn đề cần xem xét khi lựa chọn\r\nthiết bị đo dòng điện cảm ứng. Thứ nhất, đồng hồ đo bằng cách đứng trên nó phải\r\nchịu ảnh hưởng của dòng điện chuyển dịch cảm ứng trường điện từ các trường bị\r\ngiới hạn ở tấm đỡ phía trên. Nghĩa là, loại đồng hồ này có thể tạo ra các số\r\nchỉ dòng điện khi phải chịu trường điện cường độ mạnh, ngay cả khi không có đối\r\ntượng đứng trên đồng hồ. Tuy nhiên, khi có đối tượng đứng trên đồng hồ, trường\r\nđiện thường được che chắn khỏi tương tác đáng kể với tấm đỡ phía trên vì chúng\r\nthường kết thúc trên bề mặt của đối tượng. Vì vậy, khi sử dụng đồng hồ kiểu tấm\r\nphẳng song song, số chỉ dòng điện chuyển dịch, khi không có người đứng trên,\r\ncần được bỏ qua. Số chỉ dòng điện cảm ứng khi có đối tượng cần được xem là số\r\nchỉ chính xác nhất của dòng điện cảm ứng trong cơ thể (không cần trừ đi dòng\r\nđiện dịch chuyển ban đầu).
\r\n\r\nMột quan sát khác là tổng dòng điện qua cả\r\nhai mắt cá chân đo bởi đồng hồ kiểu kẹp có xu hướng lớn hơn một chút so với giá\r\ntrị tương ứng chỉ ra ở đồng hồ kiểu đứng lên nó. Hiện tượng này do giao thoa\r\ntrường điện ở mặt ngoài của tấm phía trên của đồng hồ loại đứng trên nó cảm ứng\r\nđiện tích trên tấm phía trên và, do đó, dòng điện chuyển dịch không chạy qua\r\nphần tử cảm biến dòng điện của đồng hồ. Hiện tượng có xu hướng làm giảm dòng\r\nđiện cảm ứng trên đồng hồ loại đứng trên nó này là hàm của tần số RF và kết cấu\r\nhình học của đồng hồ. Trong khi dòng điện chạy qua mắt cá chân, ngay phía trên\r\nbàn chân, có thể lớn hơn một chút so với dòng điện chạy qua lòng bàn chân do\r\ndòng điện chuyển dịch rò ra bàn chân, dòng điện này thường không đáng kể. Dòng\r\nđiện đo được bằng đồng hồ đo dòng điện kiểu kẹp là phương pháp chính xác hơn để\r\nđo dòng điện thực tế chạy qua mắt cá chân. Trong khi giới hạn dòng điện cảm ứng\r\nqui định trong các hướng dẫn và tiêu chuẩn hiện hành (TCVN 3718-1) là dựa trên\r\ngiới hạn dòng điện chạy qua vùng này (mặt cắt nhỏ nhất của chân) để hạn chế SAR\r\ncục bộ thì giới hạn thực được qui định là dòng điện qua bàn chân, không phải\r\ndòng điện qua mắt cá chân.
\r\n\r\nMột vấn đề khác là mối quan hệ chính xác giữa\r\ndòng điện cảm ứng được thể hiện trên đồng hồ kiểu đứng trên nó với dòng điện\r\nthực tế chạy qua bàn chân khi đối tượng đứng trên các mặt nền khác nhau. Ví dụ,\r\ncác điều kiện dẫn của nền và kết cấu của mặt nền khác nhau, ví dụ như cỏ, sỏi,\r\nbê tông, sàn thép, sàn gỗ..v.v.. có thể tạo ra các dòng điện cảm ứng trong cơ\r\nthể khác nhau với cùng một cường độ trường điện, khi đo với đồng hồ kiểu đứng\r\ntrên nó. Điều này là do mức độ khác nhau của tiếp xúc điện giữa tấm kim loại\r\nbên dưới và mặt nền thực tế, tức là, bề mặt phẳng của tấm đỡ phía dưới không\r\ntạo tiếp xúc đồng nhất với nhiều bề mặt được đặt lên. Ngoài ra, mức độ tiếp xúc\r\ncó thể thay đổi theo khối lượng của người. Sự thay đổi vốn có này của đồng hồ\r\nkiểu đứng trên nó gợi ý rằng phép đo trực tiếp dòng điện qua mắt cá chân sử\r\ndụng đồng hồ đo dòng điện kiểu kẹp sẽ chịu ít thay đổi do điều kiện tiếp xúc và\r\ncó được kết quả đo dòng điện chạy qua mắt cá chân ý nghĩa hơn trong điều kiện\r\nthực tế tiếp xúc của giày với các bề mặt nền khác nhau.
\r\n\r\nKhi có sự biến động trong kết quả đo, phải\r\nxem xét việc sử dụng anten tương đương con người (xem 5.5). Các thiết bị này\r\nloại trừ những biến động do chênh lệch về tầm vóc, tư thế và giày dép của con\r\nngười. Chúng cũng cho phép đo dòng điện mà không yêu cầu con người phải chịu\r\nphơi nhiễm với dòng điện và trường nguy hiểm tiềm ẩn.
\r\n\r\n6.2.2 Dòng điện tiếp xúc
\r\n\r\nPhép đo dòng điện tiếp xúc có thể thực hiện\r\nđược nhờ đồng hồ đo kiểu kẹp như đề cập ở 6.2.1. Việc nối một thiết bị đo dòng\r\nđiện vào giữa tay và vật cần thử nghiệm là một kỹ thuật thay thế khác để đo\r\ndòng điện tiếp xúc. Có thể dùng kiểu đầu dò kim loại, một đầu được chính con\r\nngười cầm còn đầu kia chạm vào vật thể cần thử nghiệm. Diện tích bề mặt tiếp\r\nxúc (và trở kháng bề mặt) giữa con người và vật thể thử nghiệm là biến số chưa\r\nbiết khi sử dụng kỹ thuật này. Tuy nhiên, phương pháp đo này có xu hướng đo\r\ntrực tiếp dòng điện RF thực tế chạy giữa cơ thể người và vật thể.
\r\n\r\nMạng trở kháng có thể được dùng để mô phỏng\r\ntrở kháng cơ thể trong quá trình đo ban đầu là phương tiên bảo vệ con người\r\nkhỏi quá dòng điện. Việc sử dụng mạch điện tương đương với trở kháng cơ thể để\r\nngăn ngừa dòng điện tiếp xúc vượt quá chạy qua con người và vật thể cần thử\r\nnghiệm phải được chú ý khi tiếp cận vì trường điện xuất hiện ở một số vật thể\r\ncó thể ghép trực tiếp với tay người, bằng cách đó, tạo ra dòng điện RF ở bàn\r\ntay, cánh tay và cơ thể con người trong khi chỉ có một phần dòng điện tiếp xúc\r\nchạy qua đầu dò được giữ lại bởi tay cầm cách điện.
\r\n\r\nCần chú ý khả năng xuất hiện phóng điện bề\r\nmặt khi đóng và ngắt tiếp xúc với vật dẫn khi thực hiện phép đo dòng điện tiếp\r\nxúc. Khó có thể dự đoán trường hợp này và người khảo sát cần nhận ra khả năng\r\nnày khi đo.
\r\n\r\n6.3 Qui trình đo trường bên trong (SAR)
\r\n\r\n6.3.1 Phép đo SAR với đầu dò trường điện cỡ\r\nnhỏ
\r\n\r\nĐầu dò trường E cấy được, đẳng hướng cỡ nhỏ\r\nvới đường nuôi có trở kháng cao, sẵn có trong thương mại, được dùng để đo phân\r\nbố SAR ở mô hình ảo và ở động vật sống đã gây mê. Các đầu dò này phải có độ\r\nnhạy cao hơn đầu dò nhiệt độ và đặc biệt thích hợp để đo trường E bên trong mô\r\nsinh học mô phỏng hoặc mô sinh học thực có lượng nước từ vừa phải đến cao, ví\r\ndụ, não và cơ. Trong khi có thể đo SAR cỡ khoảng 1 W/kg sử dụng phép đo nhiệt\r\nnhạy và chính xác (ΔT)/(Δt) ≈ 0,1 oC/30 s, thì trong miền đầu dò\r\ntrường E có thể đo SAR cỡ 10 mW/kg. SAR có thể được tính bằng công thức (21) và\r\ndữ liệu trong bảng 1 và bảng 2 cho thấy tính chất điện môi điển hình đối với\r\ncác mô mô phỏng và mô thực.
\r\n\r\n W/kg
W/kg (21)
trong đó
\r\n\r\nρ là khối lượng riêng (kg/m3),
\r\n\r\nεo là hằng số điện môi\r\ncủa không gian tự do (F/m),
\r\n\r\nε" là phần ảo của hằng số điện\r\nmôi phức tương đối,
\r\n\r\nω là tần số góc (= 2πf),
\r\n\r\nσ là độ dẫn (S/m),
\r\n\r\nEint là cường độ trường điện\r\nhiệu dụng, tính bằng V/m tại điểm trong cơ thể, chỉ số dưới "int" để\r\nnhấn mạnh trường bên trong cơ thể không giống cường độ trường ngoài xung quanh\r\nvật thể phơi nhiễm.
\r\n\r\nPhép đo có thể được thực hiện ở cá điểm riêng\r\nbên trong đối tượng sinh học mô phỏng hoặc thực tế. Ví có gradien theo không\r\ngian lớn và có sóng đứng ở hầu hết các đối tượng sinh học bị phơi nhiễm trong\r\ntrường gần hoặc trường xa nên phải có đủ số lượng các điểm dữ liệu để mô tả\r\nchính xác phân bố SAR. Tại mỗi vị trí, tổng các đầu ra của ba lưỡng cực vuông\r\ngóc với nhau và vị trí của đầu dò phải được ghi lại. Việc định vị chính xác đầu\r\ndò cảm biến là cần thiết để thực hiện các phép đo có khả năng lặp lại; thường\r\nchỉ có thể có được khả năng lặp lại bằng cách sử dụng cơ cấu định vị ba chiều\r\ntự động - không dùng tay. Để giảm bớt việc lấy dữ liệu trong thể tích mô, có\r\nthể lấy dữ liệu trong khi đầu dò quét qua thể tích này. Vì đầu dò trường E có\r\nthời gian đáp ứng cỡ vài miligiây nên đường quét liên tục của trường E bên\r\ntrong có thể được ghi một cách linh hoạt khi đầu dò dịch chuyển dọc theo một\r\ntuyến (xem 6.3.1.1). Lượng lớn dữ liệu về đối tượng có thể được vẽ thành đồ thị\r\ntrong thời gian tương đối ngắn, và giảm khả năng mất giá trị đỉnh cục bộ.
\r\n\r\nCó một số nguồn sai số vốn có kết hợp với\r\nviệc sử dụng đầu dò trường E cấy được cho các phép đo SAR. Cho dù chất lượng\r\ncủa đầu dò cụ thể được dùng như thế nào thì việc hiệu chuẩn (về cường độ trường\r\ntuyệt đối trong mô sinh học chứa nước hoặc dạng mô) là rất khó (xem 5.6.1.1).\r\nGradien lớn trong trường E bên trong và kiến thức không đúng về độ dẫn và khối\r\nlượng riêng của mô sinh học hoặc dạng mô làm tăng thêm độ không đảm bảo đo. Mặc\r\ndù đầu dò cấy được có sẵn trong thương mại, nhưng đầu dò được thiết kế theo đặt\r\nhàng thường xuyên được người thiết kế hoặc người sử dụng cải tiến, đánh giá và\r\nhiệu chuẩn. Vì vậy, người sử dụng phải hiểu các hạn chế về tính năng của thiết\r\nbị đo cũng như sai số trong suốt qui trình đo để tiến hành các bước để giảm\r\nthiểu sai số do các yếu tố đó gây ra.
\r\n\r\n| \r\n | \r\n \r\n
| \r\n |||
| \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n |
| \r\n Cơ \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n Não \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n Mỡ và xương \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n Thành phần: \r\na Hợp chất polyetilen và chất keo TX 150\r\n dùng để mô phỏng cơ và não. \r\nb Chất keo HEC không có hợp chất polyetylen\r\n dùng để mô phỏng cơ và não. \r\nCHÚ THÍCH: Ở cả hai thành phần, mỡ và xương\r\n mô phỏng ở thể rắn. \r\n | \r\n ||||
| \r\n | \r\n \r\n
| \r\n |||
| \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n |
| \r\n Cơ \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n Xương (chất màu xám) \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n Não (chất màu trắng) \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n Mỡ \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n Xương (xốp) \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n Xương (vỏ) \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n
Đầu dò trường E có độ nhạy cao là thích hợp\r\nđối với phép đo SAR liên quan đến nguồn cục bộ công suất thấp (cỡ 1 W hoặc thấp\r\nhơn) như máy thu phát rađiô cầm tay, ví dụ, thiết bị liên lạc cá nhân. Đầu ra\r\ncông suất thấp làm cho phép đo nhiệt gặp khó khăn. Tăng công suất của các nguồn\r\nnày lên mười lần để có thể dùng kỹ thuật nhiệt nhưng sẽ dẫn đến sự thay đổi\r\nđáng kể của thiết bị đến mức không đại diện được cho máy thu phát thực tế. Vì\r\nphơi nhiễm từ các nguồn cục bộ công suất thấp này nằm trong khoảng 5 cm tính từ\r\nanten, định vị chính xác đầu dò cảm biến là yếu tố quan trọng để thực hiện phép\r\nđo có khả năng lặp lại. Việc định vị đầu dò cần được thực hiện bằng máy móc hơn\r\nlà bằng tay, ví dụ, bộ định vị ba chiều. Vật mô phỏng dùng cho các phép đo này\r\ncó thể thay đổi theo từng trường hợp phụ thuộc vào thiết bị cụ thể cần đánh\r\ngiá. Ví dụ, với điện thoại cầm tay, chỉ cần nửa phía trên của thân người là đủ,\r\ntrong khi đài thu phát hai chiều 150 MHz đeo ở thắt lưng có anten hoạt động nhờ\r\nđóng cắt chuyển đổi từ xa lại đòi hỏi vật mô phỏng toàn bộ chiều cao người.
\r\n\r\nĐộ dẫn của mô mô phỏng phải đúng với tần số\r\ncần thử nghiệm. Sự pha trộn các vật liệu như vậy và phép đo các đặc tính điện\r\ntương ứng của chúng gây khó khăn đáng kể để đạt độ chính xác và khả năng lặp\r\nlại. Không thể sử dụng một công thức trong dải tần rộng, ví dụ, lớn hơn một\r\nocta, mà không vận hành với độ chệch hướng tương đối lớn (± 5 %) so với độ dẫn\r\ncông bố đối với mô sinh học. Để có kết quả lặp lại (± 3 %) thì nên giới hạn\r\nbăng tần và mua vật liệu gốc từ cùng một nhà cung cấp. Các qui trình trộn cũng\r\ncần được nêu, ví dụ, khối lượng chính xác các thành phần, nhiệt độ của chất\r\nlỏng trong quá trình trộn, thời gian trộn, tốc độ quay của thiết bị khuấy. Khó\r\ncó thể thực hiện đo chính xác đặc tính điện môi của mô mô phỏng. Có thể có kết\r\nquả chấp nhận được khi sử dụng các phương pháp đường đồng trục mở, nhưng phương\r\npháp đường đồng trục xẻ rãnh cho kết quả lặp lại hơn đối với chất mô phỏng có\r\ndạng lỏng. Hơn nữa, phương pháp đường đồng trục xẻ rãnh cung cấp phương thức\r\nkiểm tra sự suy giảm của sóng RF khi nó hướng dọc theo đường mà độ chính xác\r\ntổng của phép đo có thể được đánh giá chính xác hơn so với phép đo một điểm\r\ntrên bề mặt theo phương pháp đường đồng trục mở.
\r\n\r\nChỉ có thể thực hiện đo SAR chính xác với đầu\r\ndò được hiệu chuẩn cẩn thận theo vật mô phỏng được sử dụng để đại diện mô sinh\r\nhọc. Qui trình hiệu chuẩn này dài dòng và dễ gây sai số, đòi hỏi đo đồng thời\r\nhoặc liên tiếp biên độ của trường E và độ tăng nhiệt ở cùng vị trí theo mô hình\r\nkinh điển như mô hình hình cầu hoặc mô hình phẳng với vật liệu mô phỏng tương\r\nứng. Việc hiệu chuẩn theo mô hình phẳng thường được thực hiện sử dụng nguồn\r\ncông suất tương đối cao, ghép với lưỡng cực cộng hưởng ở khoảng cách qui định\r\nso với mô hình; hiệu chuẩn theo mô hình cầu có thể thực hiện trong điều kiện\r\nchiếu sóng phẳng hoặc sử dụng lưỡng cực.
\r\n\r\nNhư chỉ ra ở trên, sai số thực nghiệm liên\r\nquan đến phép đo SAR có thể đáng kể (± 2 dB) vì thực hiện qui trình theo nhiều\r\nbước. Các yếu tố dưới đây cũng góp phần vào độ chính xác thực nghiệm tổng có\r\nthể nhận biết: độ chính xác của đặc tính điện của mô mô phỏng là ± 5 % (nếu phép\r\nđo được hạn chế trong băng tần hẹp); độ chính xác của phép đo độ tăng nhiệt\r\ntrong quá trình hiệu chuẩn đầu dò và sai số liên quan đến hiệu chuẩn là ± 3 %;\r\nđộ chính xác của phép đo công suất RF là ± 5%; sai số vị trí đáp tuyến không\r\nđẳng hướng của đầu dò là ± 6 %.
\r\n\r\nCHÚ THÍCH: Độ không đảm bảo đo tổng khi đo\r\nkhông phải là tổng của các sai số đo ở trên. Độ không đảm bảo đo tổng được xác\r\nđịnh bằng cách tính các độ không đảm bảo đo riêng lẻ, dùng căn bậc hai của tổng\r\nbình phương của độ không đảm bảo đo hệ thống và sau đó dùng khoảng tin cậy 95 %\r\nđể có số nhân của tổng này để có được độ không đảm bảo đo mở rộng - con số\r\nthường được viện dẫn.
\r\n\r\nNgay cả ở băng tần hẹp, việc đạt đến sai số\r\ntương đối tổng là ± 2 dB đòi hỏi thiết bị được thiết kế riêng để đo đặc tính\r\nđiện môi của mô mô phỏng, đồng hồ đo công suất RF được hiệu chuẩn chính xác,\r\nđầu dò nhiệt độ, và nhân viên có chuyên môn để đo độ tăng nhiệt cỡ 0,10 oC\r\ncó sai số đo là 0,03 oC. Qui trình này mất nhiều thời gian và việc\r\nhiệu chuẩn một đầu dò trường E ở một tần số trong hai môi chất khác nhau, ví\r\ndụ, mô não và mô cơ mô phỏng, có thể mất hai ngày làm việc.
\r\n\r\n6.3.1.1 Máy quét SAR tự động
\r\n\r\nPhép đo phân số SAR ba chiều trong mô hình\r\nbao gồm hàng trăm điểm đo. Ở tần số cao hơn, đặc biệt là phơi nhiễm trường gần\r\ntừ nguồn cục bộ nhỏ sinh ra sự biến đổi nhanh của phân bố SAR theo không gian,\r\nvị trí của điểm đo so với mô hình phải được xác định chính xác. Cần đo SAR đỉnh\r\ntheo không gian với độ chính xác cao. Hệ thống quét tự động cho phép thực hiện\r\ncác phép đo này đều đặn. Để di chuyển đầu dò nhỏ dọc theo đường liên tục không\r\nhạn chế thì các hệ thống quét như vậy thường bị hạn chế vì bình đựng mô hình có\r\nđổ chất lỏng mô phỏng mô con người.
\r\n\r\nMặc dù máy quét tự động dựa trên đầu dò nhiệt\r\nđộ là có thể sử dụng, nhưng phép đo tốc độ lớn nhất có thể bị chậm đến mức\r\nkhông thể chấp nhận được. Vì điều này và vì độ nhạy thấp của đầu dò nhiệt độ,\r\nhệ thống quét có thể được thực hiện dựa trên các đầu dò trường E cỡ nhỏ. Các hệ\r\nthống như vậy bao gồm từ bộ định vị một chiều đến máy quét ba trục và, gần đây\r\nnhất là rôbốt sáu trục.
\r\n\r\nXem xét hệ thống được thiết kế dùng cho thử\r\nnghiệm sự phù hợp của máy thu phát tần số rađiô cầm tay, ví dụ, điện thoại cầm\r\ntay, có chỉ tiêu an toàn SAR đỉnh trung bình theo không gian. Hệ thống này gồm\r\ncó rôbốt có độ chính xác cao (dải làm việc lớn hơn 0,9 m và mức độ lặp lại vị\r\ntrí chính xác hơn ± 0,02 mm), đầu dò trường E đẳng hướng có cảm biến lưỡng cực\r\ntải điốt, cảm biến quang lân cận để tự động định vị đầu dò theo bề mặt của mô\r\nhình (trong phạm vi ± 0,2 mm) và phần mềm phức tạp để xử lý dữ liệu và điều\r\nkhiển đo. Dải tần sử dụng được nới rộng từ 10 MHz đến ít nhất 3 GHz, độ nhạy\r\nlớn hơn 1 mW/kg, và dải động đến 100 W/kg. Các phép đo phức tạp, như giá trị\r\nSAR đỉnh trong không gian khi bắt đầu với phân bố trường trong cơ thể là chưa\r\nbiết, có thể được hoàn thành trong vòng 15 min.
\r\n\r\n6.3.2 Đầu dò nhiệt độ đối với phép đo SAR
\r\n\r\nViệc sử dụng đầu dò nhiệt độ không gây nhiễu\r\ncho phép đo SAR về nguyên tắc rất đơn giản, nhưng trên thực tế khá phức tạp nếu\r\nyêu cầu dữ liệu chính xác. Mục đích là để đo tỷ số độ tăng nhiệt do việc chiếu\r\ngây ra theo thời gian (ΔT/Δt) ở vị trí xác định trong mô hoặc vật liệu mô\r\nphỏng. Vì vậy, SAR, tỷ lệ với (ΔT/Δt) có thể xác định được. Khi nhiệt độ không\r\ntăng tuyến tính trong quá trình chiếu không đổi của mô hoặc vật liệu mô phỏng\r\nmô cần thử nghiệm thì các yếu tố khác như tổn thất nhiệt hoặc bổ sung nhiệt do\r\nđối lưu, dẫn nhiệt, ..v.v.. là quan trọng. Vì vậy, qui trình đơn giản nhất là\r\ntạo ra ΔT tương đối nhỏ (không lớn hơn một vài độ C trong 30 s) ở vị trí của\r\nđầu dò nhiệt độ.
\r\n\r\nĐể có được SAR, số chỉ của đầu dò hoặc đầu ra\r\nanalog được vẽ hoặc ghi lại tự động trước và trong quá trình chiếu, và tốc độ\r\nthay đổi của độ tăng nhiệt do chiếu gây ra cũng được xác định bằng đồ thị hoặc\r\nđược tìm bằng cách sử dụng thuật toán xác định độ dốc. Đồ thị ghi được của\r\nΔT/Δt cũng như đồ thị công suất RF ghi được đồng thời (để xác định đúng khi tắt\r\nvà bật nguồn liên quan đến độ tăng nhiệt) là rất có ích trong việc kiểm tra độ\r\ntuyến tính của độ dốc. SAR được tính từ độ dốc tuyến tính ban đầu của ΔT/Δt\r\ntheo công thức:
\r\n\r\n (22)
Trong đó c là nhiệt dung riêng của mô (hoặc\r\nvật liệu mô phỏng), tính bằng J/kgoC. Giá trị điển hình đối với\r\nnhiệt dung riêng được cho trong bảng 3.
\r\n\r\n| \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n Mô phỏng cơa \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n Mô phỏng cơb \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n Mô phỏng nãoa \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n Mô phỏng mô chứa mỡ (mỡ)b,c \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n Cơ trong ống nghiệm \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n Não trong ống nghiệm \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n Mô mỡ trong ống nghiệm \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n Xương \r\n | \r\n \r\n | \r\n \r\n | \r\n
| \r\n a Dữ liệu dùng cho công thức để sử dụng mô ở\r\n 2 450 MHz. \r\nb Dữ liệu dùng cho công thức để sử dụng mô ở\r\n 27 MHz. \r\nc Vật liệu mô phỏng mỡ có đặc tính điện môi\r\n gần như giống với xương sinh vật sống. \r\n | \r\n ||
Có một số nguồn gây sai số khi sử dụng đầu dò\r\nnhiệt độ để đo SAR. Một là, khó để có các kết quả có khả năng lặp lại ở vị trí\r\ngradien SAR theo không gian lớn. Sự thay đổi nhỏ ở vị trí đầu dò có thể gây ra\r\nsự thay đổi SAR lớn trong các trường hợp này, và đoạn tuyến tính của đường dốc\r\nΔT/Δt khá ngắn (so với thời điểm bắt đầu chiếu). Điều này là do sự xuất hiện\r\ncủa gradien nhiệt cao và hiệu ứng nhiệt động thu được gây ra sai số phép đo. Vì\r\ncác lý do trên, cần xác định các vị trí trên vật thể có SAR lớn nhất. Cần lấy\r\ncác dữ liệu ở cả hai phía lớn nhất. Hai là, vùng có SAR tương đối cao (> 20\r\nW/kg) phải được xem xét cẩn thận để đảm bảo có được giá trị đúng, vì vùng này\r\nthường có tổn thất do dẫn nhiệt cao và SAR cũng cao. Ở vùng SAR cao, nên chia\r\nđôi thời gian chiếu và cần chắc chắn rằng ΔT cũng giảm bằng một nửa; nếu không\r\nsẽ xuất hiện hiệu ứng nhiệt động, ví dụ như các hiệu ứng kết hợp với dẫn nhiệt.\r\nCần chú ý rằng các hằng số điện môi và độ dẫn nói chung thay đổi theo nhiệt độ\r\nnên sẽ làm thay đổi SAR đo được.
\r\n\r\nCó thể xuất hiện sai số đáng kể khi đo SAR,\r\nsử dụng đầu dò nhiệt độ, tại một điểm trong vật thể có một hoặc nhiều\r\n"điểm nóng" ở gần nhưng không trùng với đầu của đầu dò. Nhiệt độ, khi\r\nđo bởi đầu dò, sẽ diễn ra như sau: Nhiệt độ có thể không tăng ngay sau khi\r\nchiếu RF vào vật thể thử nghiệm, nhưng sau vài giây, nhiệt độ, được theo dõi\r\nbởi đầu dò, bắt đầu tăng nhanh hơn khi nhiệt được dẫn từ điểm nóng gần đó. Khi\r\nngừng chiếu, nhiệt độ tiếp tục tăng khi nhiệt được dẫn từ các điểm nóng đến\r\nvùng mát hơn tại những nơi đặt đầu dò. Nhiệt thường được khuếch tán khỏi điểm\r\nđo như chỉ ra ở hình 13. Tốc độ tăng nhiệt nhìn thấy được bằng đầu dò (đường\r\ndốc biểu kiến) có thể bị sai do SAR cục bộ tại vị trí đặt đầu dò, và nhỏ hơn\r\nđường dốc ban đầu. Nguồn thứ ba gây sai số là do phát nóng điện môi của dây dẫn\r\ntrở kháng cao của đầu dò nhiệt độ khi chúng ra khỏi vật thể bị chiếu. Khi\r\ntrường E song song với dây dẫn, dây dẫn tại điểm có đầu dò đi vào sẽ nóng lên\r\nđáng kể làm cho SAR bề mặt tăng quá mức. Vì vậy, tốt nhất là xác định được SAR\r\nở bề mặt của vật thể với đầu cảm biến của đầu dò gắn vào điểm đo và dây dẫn đi\r\nra khỏi vật thể ở vị trí cách xa cảm biến. Có các nguồn sai số khác nữa khi sử\r\ndụng các phương pháp này để đo SAR nhưng chúng có thể được giảm thiểu nhờ hiểu\r\nbiết về khả năng và những hạn chế của đầu dò nhiệt độ được sử dụng và ứng dụng\r\ncẩn thận các phương pháp khoa học.
\r\n\r\nMột xem xét khác đáng chú ý là phép đo bội\r\ncủa SAR theo mô hình cho trước. Ở mô hình lớn, ví dụ, cần đo SAR ở nhiều vị\r\ntrí, nhưng thường không đủ đầu dò không gây nhiễu để có được đồng thời tất cả\r\ndữ liệu trong thời gian chiếu. Nếu chỉ sử dụng một hay một vài đầu dò để vẽ nên\r\nbản đồ SAR trong thể tích lớn thì giá trị lý tưởng trước khi chiếu là ΔT/Δt\r\nbằng "không" (không có chênh lệch nhiệt độ mô hình và nhiệt độ bao\r\nquanh) dùng cho chiếu tiếp theo. Tuy nhiên, sau lần phơi nhiễm đầu tiên, thường\r\nquan sát thấy đường cong làm nguội sau khi chiếu có dạng hàm số mũ sẽ kéo dài\r\nnhiều phút hoặc nhiều giờ nếu xuất hiện giá trị cao của ΔT trong quá trình\r\nchiếu RF trước đó (nhiều hơn vài độ C). Vì các lý do thực tiễn và kinh tế, cần\r\ncó được càng nhiều dữ liệu thuộc phép đo liều lượng càng tốt theo từng ngày thử\r\nnghiệm ở phòng thử nghiệm. Do đó, nên có thỏa thuận giữa việc cung cấp dữ liệu\r\nSAR đúng và khoảng thời gian tiến hành thử nghiệm. Qui tắc ngón tay cái có ích\r\ntrong việc xác định thời điểm bắt đầu một lần chiếu khác là để chờ cho đến khi\r\nđộ dốc của đường cong làm nguội tương đối ổn định (khoảng 5 % tốc độ cảm của độ\r\ntăng nhiệt do RF trước đó gây ra trong khoảng thời gian cần sử dụng cho lần\r\nchiếu tiếp theo), và việc giảm nhiệt độ trước khi chiếu tương đối nhỏ so với\r\nΔT/Δt mong muốn do chiếu gây ra. Thử nghiệm lặp lại dùng kỹ thuật nhất quán là\r\ncần thiết để có được kết quả chính xác trong nghiên cứu SAR sử dụng đầu dò\r\nnhiệt độ. Và cuối cùng, sau vài lần chiếu RF lên cùng một vật thể, nhiệt độ của\r\nnó có thể tăng quá các giới hạn chấp nhận được và vật liệu mô phỏng hoặc vật\r\nliệu sinh học có thể bị suy thoái.
\r\n\r\n![](\"00907195_files/image039.jpg\")
Phần lớn phép đo SAR được thực hiện bằng đầu\r\ndò nhiệt độ. Tuy nhiên, nhiều nhà nghiên cứu vẫn không biết được hết các yếu tố\r\nlàm suy giảm độ chính xác của phép đo này. Ví dụ, hệ số nhiệt động luôn hạn chế\r\nđộ chính xác của phép đo SAR, độ không đảm bảo đo bất kỳ ở giá trị nhiệt dung\r\ncủa mô thực hoặc mô mô phỏng cần đánh giá. Nhiệt dung thường bị lấy nhầm là\r\nnhiệt dung của nước (cao hơn 15 % so với nhiệt dung của mô có hàm lượng nước\r\ncao nhất), thậm chí, ngay cả trong điều kiện sử dụng tối ưu vẫn dẫn đến sai số\r\nít nhất từ ± (1-2) dB trong phân bố SAR cục bộ ở vật thể khi đo với đầu dò\r\nnhiệt độ bằng cách lấy mẫu thể tích mô.
\r\n\r\nKhi sử dụng nhiệt kế đo SAR trong trường điện\r\ntừ, phải nhận biết được khả năng nhiễu RF ở cảm biến của nhiệt kế, dây dẫn,\r\nhoặc linh kiện điện tử. Có thể sử dụng một số phương pháp để xác định biên độ\r\nnhiễu. Một trong các phương pháp đó là ghi lại thay đổi tại thời điểm nguồn RF\r\nđược bật hoặc tắt. Nếu thay đổi lớn, xảy ra ngay lập tức thì cần sử dụng đầu dò\r\nđể đo nhiệt độ trước và ngay sau khi phơi nhiễm RF. Có thể xảy ra các hiện\r\ntượng giả do tương tác giữa trường RF và các dây dẫn điện gắn với phần tử cảm\r\nbiến nhiệt độ của đầu dò. Tương tác này có thể kích thích điện áp cảm ứng theo\r\nnhiệt độ tại mối nối của hai vật liệu không giống nhau (hiệu ứng nhiệt điện),\r\nbao gồm dây dẫn điện trở cao (Teflon có cácbon) nối với dây kim loại. Vì hiện\r\ntượng này là do phát nóng mối nối, nên cần che các vùng cần sử dụng để làm giảm\r\nnguồn gây sai số đo này. Lá kim loại hoặc vật hấp thụ RF có thể được dùng để\r\nche các mối nối này.
\r\n\r\n6.3.3 Xác định SAR trung bình trên toàn bộ cơ\r\nthể bằng phép đo nhiệt lượng
\r\n\r\nSAR trung bình trên toàn bộ cơ thể có thể\r\nđược đo dùng phương pháp nhiệt lượng. Trước đây, các phương pháp này được sử\r\ndụng chủ yếu với động vật nhỏ hoặc mô hình động vật; tuy nhiên gần đây, phương\r\npháp ghép đôi nhiệt lượng được sử dụng để đo SAR trong mô hình toàn bộ kích\r\nthước của con người. Thiết bị chính của hệ thống đo này là thiết bị đo nhiệt\r\nlượng, và thường sử dụng thiết bị phân lớp građien. Thiết bị đo nhiệt lượng\r\nphân lớp građien có tín hiệu điện áp ra thuận tiện tỉ lệ với tốc độ dòng năng\r\nlượng nhiệt ra khỏi thiết bị (điện áp dương) hoặc tốc độ dòng năng lượng nhiệt\r\nđi vào (điện áp âm). Nói chung, tín hiệu thường có tạp rất thấp, và độ nhạy của\r\nthiết bị điển hình là khoảng 1,3 J/(mVs).
\r\n\r\nỞ chế độ đặt trong phòng thử nghiệm, phép đo\r\nnhiệt lượng SAR bắt đầu với việc cân bằng nhiệt trên vật thể thử nghiệm, thường\r\nlà mô hình động vật thực hoặc mô hình con người theo tỷ lệ. Giả thiết rằng\r\nnhiệt độ phòng thử nghiệm là hằng số và bằng với nhiệt độ của vật thể thử\r\nnghiệm được ổn định nhiệt và đồng hồ đo nhiệt lượng. Sau đó, vật thể thử nghiệm\r\nđược chiếu trong suốt thời gian đo và ngay sau đó được đặt vào trong đồng hồ đo\r\nnhiệt lượng. Điện áp ra của đồng hồ đo nhiệt lượng được theo dõi định kỳ cho\r\nđến khi tất cả nhiệt năng do chiếu gây ra ra khỏi vật thể và lại trở về nhiệt\r\nđộ ban đầu. Quá trình này có thể mất vài giờ hoặc vài ngày tùy thuộc vào kích\r\ncỡ và khối lượng của vật thể. Ở thời điểm này, điện áp của đồng hồ đo nhiệt\r\nlượng bằng không và diện tích bên dưới đường cong mô tả sự biến thiên điện áp\r\ncủa đồng hồ đo nhiệt lượng theo thời gian tỉ lệ với năng lượng lưu lại trong\r\nvật thể. Diện tích này được nhân với hằng số hiệu chuẩn của thiết bị để có được\r\ntổng năng lượng lưu lại, tính bằng Jun. Chia năng lượng này cho thời gian\r\nchiếu, tính bằng giây, có được tốc độ lưu lại năng lượng (công suất), tính bằng\r\noát; SAR trung bình có được bằng cách chia công suất này cho khối lượng (tính\r\nbằng kilôgam) của vật thể thử nghiệm.
\r\n\r\nNếu hai đồng hồ đo nhiệt lượng phù hợp được\r\nsử dụng cùng với hai vật thể thử nghiệm giống nhau thì có thể sử dụng các qui\r\ntrình này khi không có điều khiển nhiệt độ chính xác, ví dụ như ở ngoài trời.\r\nTuy nhiên với phép đo SAR ngoài trời cần có nỗ lực gấp đôi, và tất cả các thiết\r\nbị cần được bảo vệ khỏi ảnh hưởng của ánh nắng trực tiếp, mưa..v.v..
\r\n\r\n6.4 Sử dụng dữ liệu kiểm tra trường gần để\r\nđánh giá SAR tiềm ẩn vượt quá ở người bị phơi nhiễm
\r\n\r\n6.4.1 Phép đo trường
\r\n\r\nMức phơi nhiễm lớn nhất cho phép của các tiêu\r\nchuẩn và hướng dẫn hiện hành được mô tả dưới dạng E2, H2\r\nvà S dựa trên SAR trung bình toàn bộ cơ thể, dưới giá trị đó mong muốn không\r\nxuất hiện các ảnh hưởng bất lợi. Tuy nhiên, với hầu hết các trường hợp phơi\r\nnhiễm, cần ước tính nguy hiểm RF tiềm ẩn có thể tồn tại bằng cách đo trường\r\ntới, tức là, SAR cảm ứng khi con người bị phơi nhiễm không thể đo trực tiếp;\r\nchỉ có thể đo các tham số trường phơi nhiễm bên ngoài. Tuy nhiên, đối với phơi\r\nnhiễm toàn bộ cơ thể trong trường sóng phẳng đồng nhất thì SAR trung bình toàn\r\nbộ cơ thể có thể được xác định với độ chính xác hợp lý dùng dữ liệu trường phơi\r\nnhiễm vì hầu hết các mức phơi nhiễm lớn nhất cho phép là dựa trên mô hình toán\r\nhọc và tính toán SAR toàn bộ cơ thể liên quan đến phơi nhiễm trường sóng phẳng.
\r\n\r\nĐối với môi trường phơi nhiễm RF sóng không\r\nphẳng xác định, ước tính thô bậc biên độ có thể thực hiện bởi SAR cục bộ hay\r\nSAR vùng trong các diện tích khác nhau của cơ thể người bị phơi nhiễm đối với\r\ntrường hợp trường xa và đối với một số trường hợp phơi nhiễm trường gần nhất\r\nđịnh. Trong một số trường hợp nhất định, có thể ước tính, mà không cần thực\r\nhiện thực sự phép đo SAR, ví dụ, phép đo cường độ trường phơi nhiễm trong môi\r\ntrường RF cụ thể cần xét, có thể được so sánh với các giá trị với dữ liệu SAR\r\nđã công bố. Các phép đo và so sánh này cho phép ước tính thô phân bố SAR cục bộ\r\nmong muốn khi con người bị phơi nhiễm trong các trường giống như môi trường RF\r\nđã khảo sát. Trong điều kiện phơi nhiễm trường gần nhất định, dữ liệu cường độ\r\ntrường không cung cấp đủ để đánh giá nguy hiểm RF tiềm ẩn với con người. Khi\r\nvật bức xạ RF hoặc vật bức xạ lại rọi vào một phần nhỏ của cơ thể người và phân\r\nbố trong không gian của trường không đồng nhất trên thể tích cần kiểm tra, phép\r\nđo phân bố SAR cục bộ có thể là phương pháp thích hợp nhất để đánh giá nguy\r\nhiểm. Vì vậy, trong các trường hợp này, phép đo E hoặc H có thể không đủ. Điều\r\nnày đặc biệt đúng khi khoảng cách từ nguồn RF đến vật thể phơi nhiễm nhỏ hơn\r\nxấp xỉ ba lần chiều dài anten đầu dò.
\r\n\r\n6.4.2 Phép đo dòng điện cảm ứng
\r\n\r\nKỹ thuật đo không tiếp cận được phát triển để\r\nđánh giá SAR từ phép đo dòng điện cảm ứng cơ thể. Các phép đo này được thực\r\nhiện với thiết bị có vị trí rất gần với hoặc tiếp xúc với cơ thể. Ví dụ, trong\r\ntrường hợp phơi nhiễm bao gồm trường RF ở tần số dưới vài trăm megahéc, phép đo\r\ndòng điện RF tổng qua cơ thể, xuống đất có thể dùng để ước tính SAR cục bộ do\r\nghép với trường gần trong các vùng kết cấu cơ thể khác nhau.
\r\n\r\n\r\n\r\n
Lời nói đầu
\r\n\r\n1 Phạm vi áp dụng
\r\n\r\n2 Tài liệu viện dẫn
\r\n\r\n3 Định nghĩa
\r\n\r\n4 Các lưu ý về phép đo liên quan đến đánh giá\r\nnguy hiểm RF
\r\n\r\n4.1 Đặc tính của bức xạ trường điện từ tần số\r\nrađiô (EM RF)
\r\n\r\n4.2 Tóm tắt các vấn đề gặp phải trong các\r\nphép đo
\r\n\r\n4.3 Vấn đề đo SAR
\r\n\r\n4.4 Lưu ý đối với phép đo dòng điện cảm ứng
\r\n\r\n5 Thiết bị đo
\r\n\r\n5.1 Hệ thống đo trường ngoài
\r\n\r\n5.2 Đặc tính điện mong muốn
\r\n\r\n5.3 Đặc tính vật lý mong muốn
\r\n\r\n5.4 Thiết bị đo trường ngoài
\r\n\r\n5.5 Thiết bị đo dòng điện cảm ứng (cơ thể)
\r\n\r\n5.6 Thiết bị đo trường bên trong và SAR
\r\n\r\n6 Phép đo trong trường phơi nhiễm có nguy\r\nhiểm tiềm ẩn
\r\n\r\n6.1 Qui trình đo đối với trường ngoài
\r\n\r\n6.2 Phép đo dòng điện cảm ứng trong cơ thể và\r\ndòng điện tiếp xúc
\r\n\r\n6.3 Qui trình đo trường bên trong (SAR)
\r\n\r\n6.4 Sử dụng dữ liệu kiểm tra trường gần để\r\nđánh giá SAR tiềm ẩn vượt quá ở người bị phơi nhiễm
\r\n\r\nHình 1 - Ứng dụng lấy trung bình theo thời\r\ngian 6 min
\r\n\r\nHình 2 - Thành phần cơ bản của thiết bị khảo\r\nsát RF
\r\n\r\nHình 3 - Phương pháp hiệu chuẩn trường tiêu\r\nchuẩn trong không gian tự do
\r\n\r\nHình 4 - Suy giảm độ lợi ước tính với một\r\nanten điển hình
\r\n\r\nHình 5 - Hệ thống hiệu chuẩn ống dẫn sóng chữ\r\nnhật (phương thức TE10)
\r\n\r\nHình 6 - Phần tử điện từ ngang (TEM) lớn điển\r\nhình
\r\n\r\nHình 7 - Phần tử gigahéc điện từ ngang điển\r\nhình (GTEM)
\r\n\r\nHình 8 - Cuộn dây Helmholtz sinh ra trường H\r\nđể hiệu chuẩn đầu dò nguy hiểm ở tần số dưới 10 MHz
\r\n\r\nHình 9 - Phương pháp đưa dòng điện vào để\r\nhiệu chuẩn đồng hồ đo dòng điện cảm ứng loại đứng trên nó
\r\n\r\nHình 10 - Phương pháp hiệu chuẩn đồng hồ đo\r\ndòng điện cảm ứng kiểu kẹp
\r\n\r\nHình 11 - Phần tử đầu dò trường E cấy được điển\r\nhình (một trục)
\r\n\r\nHình 12 - Phương pháp điều kiện biên để hiệu\r\nchuẩn đầu dò trường E cấy được vào vật liệu mô phỏng mô
\r\n\r\nHình 13 - Dữ liệu về phép đo đương lượng\r\nnhiệt điển hình: nhiệt độ theo thời gian - trước, sau và trong quá trình chiếu
\r\n\r\nBảng 1 - Độ dẫn điện (S/m) của mô mô phỏng ở\r\ntần số RF
\r\n\r\nBảng 2 - Độ dẫn điện (S/m) của mô sinh học ở\r\ntần số RF
\r\n\r\nBảng 3 - Nhiệt dung riêng và khối lượng riêng\r\ncủa vật liệu mô phỏng mô và mô sinh học thực
\r\n\r\n\r\n\r\n
\r\n\r\n
File gốc của Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3718-2:2007 về Quản lý an toàn trong trường bức xạ tần số rađiô – Phần 2: Phương pháp khuyến cáo để đo trường điện từ tần số rađio liên quan đến phơi nhiễm của con người ở dải tần từ 100 kHz đến 300 GHz đang được cập nhật.
Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3718-2:2007 về Quản lý an toàn trong trường bức xạ tần số rađiô – Phần 2: Phương pháp khuyến cáo để đo trường điện từ tần số rađio liên quan đến phơi nhiễm của con người ở dải tần từ 100 kHz đến 300 GHz
Tóm tắt
| Cơ quan ban hành | Đã xác định |
| Số hiệu | TCVN3718-2:2007 |
| Loại văn bản | Tiêu chuẩn Việt Nam |
| Người ký | Đã xác định |
| Ngày ban hành | 2007-01-01 |
| Ngày hiệu lực | |
| Lĩnh vực | Xây dựng - Đô thị |
| Tình trạng | Còn hiệu lực |