---

    

    

 - измеренное значение ;

 - экстраполированное значение

     Примечание - Треугольниками обозначены значения, экстраполированные с шагом 1 мм.

         

Рисунок С.5 - Экстраполяция значений коэффициента удельного поглощения энергии на внутреннюю поверхность манекена с обработкой измеренных значений (квадраты) посредством полиномиального подбора методом наименьших квадратов

    

    

     С.3.5 Интерполяция

    

     Измеренные и экстраполированные значения коэффициента удельного поглощения в объеме сканирования с высоким разрешениеминтерполируют на 1-миллиметровую сетку для определения предельного пространственно усредненного значения коэффициента удельного поглощения энергии, приведенного к 1 или 10 г ткани, например, с использованием трех расположенных уступами одномерных кубических сплайнов [55].

    

     С.3.6 Интегрирование

    

     Одним из способов интегрирования коэффициента удельного поглощения энергии для куба массой 1 или 10 г является применение базового трапецеидального алгоритма. Максимальное предельное пространственно усредненное значение коэффициента удельного поглощения энергии может быть рассчитано путем численного интегрирования с включением всех кубов массой 1 или 10 г в пределах объема сканирования с высокой точностьюлибо путем применения более сложных алгоритмов поиска. Если поверхность куба массой 1 или 10 г касается границы объема сканирования с высокой точностью, испытания, проводимые путем сканирования с высокой точностью, должны быть повторены с новым центром, расположенным в точке максимального значения коэффициента удельного поглощения энергии, выявленной при предыдущем измерении коэффициента предельного пространственного значения для 1 или 10 г ткани.

    

    

Приложение D

(обязательное)

Валидация системы измерения коэффициента удельного поглощения энергии

    

     D.1 Введение

    

     В настоящем приложении приведены процедуры двух уровней валидации системы измерения коэффициента удельного поглощения энергии:

    

     a) проверка системы;

    

     b) валидация системы.

    

     Эти два уровня проверки преследуют следующие цели и применяются в следующих случаях:

    

     Проверка системы- это быстрый и надежный способ контроля системы, который может применяться ежедневно или непосредственно перед каждым измерением коэффициента удельного поглощения энергии. Цель проверки системы- убедиться в том, что все элементы испытательной установки остаются в пределах лабораторной настройки, включая эффекты ухода параметров. Для проверки системы требуется плоский манекен и стандартный источник, например полуволновой диполь.

    

     Валидация системы- это процедура оценки всей системы на предмет ее пригодности к применению. Испытательная установка состоит из плоского манекена и стандартного диполя (см. приложение G). В связи с этим процедура валидации системыне учитывает неопределенности измерений, обусловленной использованием антропоморфических манекенов и отклонениями в позиционировании устройства. Эта процедура выполняется ежегодно (например, после калибровки зонда) перед проведением измерений, связанных с межлабораторными сравнительными испытаниями (см. приложение Е), и каждый раз при внесении изменений в систему, например, при переходе на новую версию программного обеспечения, другую считывающую электронику или другие типы зондов.

    

     Примечание - Межлабораторные сравнительные испытания проводят с целью проверки подготовленности испытательных лабораторий и предполагают использование опорного испытуемого устройства (см. Е.3) и стандартного антропоморфического манекена. Метод проверки подготовленности испытательных лабораторий учитывает разброс данных, связанных с применением человекоподобных манекенов и позиционированием устройств. Цель метода - сравнение точности и правильности работы испытательных лабораторий.

    

    

     D.2 Проверка системы

    

     D.2.1 Цель

    

     Цель проверки системы- убедиться в том, что система функционирует в соответствии с заявленными характеристиками. Проверка системыпредставляет собой проверку ее стабильности как гарантии ее правильной работы во время проведения испытаний на соответствие. Проверка системыне представляет собой проверку системы на соответствие другим стандартам. Проверка системыпозволяет выявить кратковременный уход параметров и погрешности системы, такие как:

    

     a) изменение параметров жидкости (например, в результате испарения воды или перепадов температуры);

    

     b) отказы элементов системы;

    

     c) уход параметров элементов системы;

    

     d) ошибки оператора в настройке системного программного обеспечения;

    

     e) воздействие на систему негативных факторов, таких как радиочастотные помехи.

    

     Проверка системыпредставляет собой полноценное измерение среднего коэффициента удельного поглощения энергии, приведенного к 1 или 10 г ткани, в упрощенной испытательной установке с использованием опорного источника (см. D.2.3). При проверке системыприменяют те же измерительные приборы и процедуры, что и при проведении испытаний на соответствие. Проверку системыпроводят с использованием той же жидкости, что и испытания на соответствие, на заданной фиксированной частоте, находящейся в пределах ±10% середины диапазона частот, в котором проводятся испытания на соответствие. Проверку системыпроводят перед испытаниями на соответствие, при этом полученные результаты всегда должны быть в пределах ±10% заданного значения, предусмотренного для используемых при испытании частоты и источника. Заданные значения - это средние значения коэффициента удельного поглощения энергии для 1 или 10 г ткани, измеренные с помощью любой системы, прошедшей процедуру валидации системыс применением установки для проверки системы, показанной на рисунке D.1. Эти заданные значения определяют с помощью стандартного управляемого источника.

    

     D.2.2 Конфигурация манекена

    

     При проведении проверки системыи валидации системыиспользуют плоский манекен, наполненный рекомендуемой тканеэквивалентной жидкостью (см. раздел 7). Минимальные поперечные размеры (ширина и длина) должны обеспечивать измерение коэффициента удельного поглощения энергии с максимальным отклонением не более 1%. Минимальные размеры нижней поверхности плоского манекена определяют эллипсом с большой осью , малой осью  и толщиной оболочки  в соответствии со следующими критериями:

    

; ; 6,0 мм6,3 мм при 800 МГц,

    

225 мм; 150 мм; 2 мм при 800 МГц.

    

     Длина волны  - это длина волны в свободном пространстве, а толщина  должна быть равномерой с учетом неопределенности измерений ±0,2 мм. Точка возбуждения дипольных источников должна находиться в центре эллипса, а плечи диполя - быть на одной линии с большой осью (см. характеристики диполя в приложении G),a также [5]. Относительная диэлектрическая проницаемость пластика, из которого изготовлена оболочка манекена, должна быть менее 5, а тангенс угла диэлектрических потерь - менее 0,05. Пластмасса должна быть прочной и не вступать в реакцию с химическими веществами, входящими в состав тканеэквивалентной жидкости. При заполнении манекена жидкостью не менее чем на 15 см прогиб его внутренней поверхности на границе с жидкостью, в области, непосредственно расположенной над источником (например, диполем), должен составлять менее 1% длины волны в свободном пространстве для полосы частот от 800 до 3000 МГц, и менее 0,5% длины волны в свободном пространстве для - частот ниже 800 МГц.

    

     D.2.3 Опорный источник

    

     Манекен подвергают воздействию излучения от опорного источника, предусмотренного для соответствующей частоты (например, полуволнового диполя или опорной антенны). Опорные диполи, предназначенные для валидации системы(см. приложение G), могут применяться и для проверки системы, хотя это не является обязательным требованием. Выбранный опорный источник должен обеспечивать стабильную повторяемость позиционирования, механическую устойчивость и согласование полных сопротивлений. В последующих инструкциях по позиционированию за опорный источник в качестве примера принят полуволновой диполь.

    

     Полуволновой диполь устанавливают под днищем манекена и центруют, чтобы его ось была параллельна самой длинной стороне манекена. Расстояние между внутренней поверхностью заполненного жидкостью манекена и центром диполя  (см. рисунок D.1 и приложение Н, таблица Н.1) указывают для каждой заданной частоты. Для поддержания правильного расстояния между верхней поверхностью диполя и нижней поверхностью манекена применяется специальная распорка с низким уровнем потерь (тангенс угла потерь <0,5) и низкой диэлектрической постоянной (относительная диэлектрическая проницаемость <5). Для минимизации неопределенности измерений мощности диполь должен иметь на резонансной частоте (измеренной в установке) коэффициент отражения менее - 20 дБ. Допустимое отклонение расстояния  должно быть ±0,2 мм.

    

     D.2.4 Измерение входной мощности опорного источника

    

     Отклонение значения мощности на входе источника должно быть минимальным. Для этого при проверке системыв состав испытательной установки должны входить направленные ответвители и измерители мощности (ваттметры). Рекомендуемая конфигурация испытательной установки показана на рисунке D.1 (за опорный источник в ней в качестве примера принят полуволновой диполь).

РМ1, РМ2, РМ3 - измерители мощности; Атт 1, Атт 2, Атт 3 - аттенюаторы

Рисунок D.1 - Установка для проверки системы

     Вначале измеритель мощности РМ1 (включая аттенюатор Атт 1) подсоединяют к кабелю для измерения мощности в прямом направлении в точке разъема диполя (X). Генератор сигналов настраивают так, чтобы на разъеме диполя (с учетом затухания на Атт 1) была создана требуемая мощность в прямом направлении, которую измеряют измерителем мощности РМ1. После подсоединения кабеля к диполю генератор сигналов перенастраивают так, чтобы аналогичные показания были зафиксированы измерителем мощности РМ2. Если генератор сигналов не обеспечивает изменения значений с шагом 0,01 дБ, разницу, отличающую показание РМ2, учитывают при расчетах. Соответствие параметров диполя проверяют анализатором цепей (например, в период между ежегодными проверками рабочих параметров) с целью удостовериться, что отраженная мощность не менее чем на 20 дБ ниже мощности в прямом направлении.

    

     К элементам системы и измерительному оборудованию предъявляют следующие требования:

    

     a) генератор сигналов и усилитель должны работать стабильно (после прогрева). Мощность в прямом направлении на входе диполя должна быть достаточной для того, чтобы создаваемое значение коэффициента удельного поглощения энергии превышало нижний предел измерения зонда (см. В.5). Если генератор сигналов обеспечивает мощность 15 дБм и более, усилитель не требуется. Некоторые усилители высокой мощности не рассчитаны на эксплуатацию на уровне значительно ниже их максимальной выходной мощности, например, при выходной мощности 250 мВт 100-ваттный усилитель может создавать значительный шум. Для защиты входа усилителя между генератором сигналов и усилителем рекомендуется использовать аттенюатор;

    

     b) низкочастотный фильтр, установленный после усилителя, уменьшает эффект гармонических колебаний и шум от усилителя. Большинству усилителей в нормальном режиме работы фильтр не требуется;

    

     c) аттенюатор, установленный после усилителя, улучшает согласование источника и повышает точность датчика мощности (см. руководство по эксплуатации измерителя мощности);

    

     d) направленный ответвитель (с рекомендуемым коэффициентом связи 20 дБ) предназначен для контроля мощности в прямом направлении и корректировки мощности на выходе генератора сигналов для поддержания мощности в прямом направлении на постоянном уровне. Достаточно ответвителя среднего качества, так как обе нагрузки (на диполе и головке) хорошо согласованы;

    

     e) измерители мощности РМ2 и РМ3 должны иметь малый уход параметров и разрешающую способность 0,01 дБм, но даже в противном случае их точность незначительно сказывается на мощности (градуировка абсолютным методом не требуется);

    

     f) измеритель мощности РМ1 и аттенюатор Атт 1 должны быть высокого качества. Они подлежат градуировке, желательно, в сочетании друг с другом. Аттенюатор (затухание 10 дБ) повышает точность измерения мощности (некоторые головки высокой мощности поставляются в комплекте со встроенным отградуированным аттенюатором). Должен быть известен точный тангенс угла потерь аттенюатора на заданной частоте; во многих аттенюаторах имеет место отклонение до 0,2 дБ от указанного значения;

    

     g) при испытании РМ1 уровень мощности должен быть таким же, как и при проведении реальных измерений с тем, чтобы исключить неопределенность измерений, обусловленную нелинейностью и переключением диапазона измерения мощности в измерителях мощности РМ2 и РМ3. При изменении уровня мощности процедура настройки уровня мощности осуществляется повторно;

    

     h) диполь подсоединяется к кабелю непосредственно в точке . Если в измерителе мощности применен разъем, отличный от типа разъема диполя, следует использовать переходники высокого качества.