D.2.5 Процедура проверки системы
Проверка системыпредставляет собой полноценное измерение коэффициента удельного поглощения энергии, приведенного к 1 и/или 10 г ткани. Усредненное значение коэффициента удельного поглощения энергии для 1 и/или 10 г ткани нормируют к заданной входной мощности стандартного источника и сравнивают с ранее зарегистрированным заданным значением для 1 и/или 10 г ткани, соответствующим заданной частоте и параметрам опорного источника. При каждой проверке системыопределяют допустимое отклонение, которое должно составлять ±10% заданных значений, зарегистрированных при предшествующей проверке системы.
D.3 Валидация системы
D.3.1 Цель
Процедура валидации системыимеет целью проверку системыс использованием контрольных значений коэффициента удельного поглощения энергии, а также качества функционирования зонда, считывающей электроники и программного обеспечения. Для ее проведения используется плоский манекен и стандартный диполь. В связи с этим процедура валидации не учитывает разброса данных, связанного с применением антропоморфических манекенов, и неопределенности измерений, обусловленной отклонениями в позиционировании устройства.
Валидацию системыпроводят ежегодно, а также при вводе в эксплуатацию новой системы и при внесении любых изменений в действующую систему, таких как переход на новую версию программного обеспечения, другую считывающую электронику или другие типы зондов. Для валидации системыприменяют отградуированные зонды.
Цель настоящего раздела - описание методики валидации системы, предназначенной для измерения коэффициента удельного поглощения энергии. Поскольку оборудование для измерения коэффициента удельного поглощения энергии, методы градуировки, манекены и тканеэквивалентные жидкости, применяемые разными лабораториями, существенно различаются, требуется методика валидации, гарантирующая единообразие результатов в пределах разумной неопределенности измерений. Внесенные контрольные значения коэффициента удельного поглощения энергии, используемые при валидации системы, приведены в таблице D.1.
Примечание - Процедура валидации системыне является альтернативой градуировке зонда или вычислению неопределенности измерений, как это предусмотрено разделом 7. Градуировка зонда и считывающей электроники осуществляется регулярно в соответствии с процедурами, описанными в приложении В. Полусферическая изотропия зонда не учитывается протоколом валидации системы.
D.3.2 Конфигурация манекена
Плоский манекен, описанный в разделе, посвященном проверке системы(см. рисунок D.1), применяется также для валидации системы. Валидация системыосуществляется с использованием тканеэквивалентных жидкостей, диэлектрические свойства которых перечислены в таблице 1.
D.3.3 Опорный диполь
Манекен подвергают воздействию облучения от указанного в приложении G опорного диполя, рассчитанного на соответствующую частоту. Опорный диполь устанавливают под днищем манекена и центруют так, чтобы его ось была параллельна самой длинной стороне манекена. Для поддержания правильного расстояния между верхней поверхностью опорного диполя и нижней поверхностью манекена может использоваться распорка с низким уровнем потерь и низкой диэлектрической проницаемостью. Расстояние между нижней поверхностью заполненного жидкостью манекена и центром опорного диполя (обозначается символом "") указывается с точностью до 0,2 мм для каждой заданной частоты. Для уменьшения неопределенности измерений мощности опорный диполь должен иметь на резонансной частоте коэффициент потерь на отражение не более минус 20 дБ (измеряется в установке).
Для опорных диполей, описанных в приложении G, расстояние равно:
a) (15±0,2) мм - для 3001000 МГц;
b) (10±0,2) мм - для 1000 МГц3000 МГц.
Вибраторы опорного диполя должны быть параллельны плоской поверхности манекена с неопределенностью ±2° или менее (см. рисунок D.1).
D.3.4 Измерение входной мощности опорного диполя
Процедура измерения входного напряжения, применяемая при проверке системы(см. D.2.4), применима также при валидации системы.
D.3.5 Процедуравалидации системы
Валидация системыимеет целью проверку точности показаний всей измерительной системы, а также рабочих параметров ее программного обеспечения. При ее проведении не учитывают неопределенность измерений, вводимую положением испытуемого устройства и формой головного манекена. Процедура валидации системысостоит из шести шагов по перечислениям а)-е). Шаг а) - самый важный этап процедуры валидации системы- он выполняется каждый раз. Шаги б)-е) (рекомендуемые) дают возможность быстро и легко проверить рабочие параметры зонда, считывающей электроники и программного обеспечения. Дополнительные испытания, предусмотренные этими шагами, проводят каждый раз, когда в элементы системы вносятся какие-либо изменения (например, при переходе на новую версию программного обеспечения, новую считывающую электронику или новый тип зонда), но необходимо, чтобы каждая лаборатория (например, калибровочная или испытательная лаборатория, проводила их для одной и той же версии системы. Валидация системыосуществляется в следующем порядке:
шаг а) - измерение коэффициента удельного поглощения энергии. Проводят измерение среднего значения коэффициента удельного поглощения энергии для 1 и/или 10 г ткани. Входную мощность опорного диполя настраивают так, чтобы в результате для 1 и/или 10 г ткани было получено среднее значение коэффициента удельного поглощения энергии, укладывающееся в диапазон от 0,4 до 10 Вт/кг. Значение коэффициента удельного поглощения энергии, приведенное к 1 и/или 10 г ткани, измеряют на указанных в таблице D.1 частотах в пределах полосы частот, используемой при проведении испытаний на соответствие. Полученные результаты нормируют к входной мощности в прямом направлении 1 Вт и сравнивают с контрольным значением коэффициента удельного поглощения энергии для опорного диполя и плоского манекена, указанным в колонках 2 и 3 таблицы D.1. Отклонения от контрольных значений, приведенных в таблице D.1, должны быть меньше неопределенности измерений, установленной для системы измерения коэффициента удельного поглощения энергии производителем или разработчиком, т.е. они должны быть в пределах расширенной неопределенности измерений, предусмотренной для валидации системысогласно процедурам, описанным в таблице 3 (см. таблицу 3, примечание 10);
шаг b) - процедура экстраполяции. Локальные значения коэффициента удельного поглощения энергии измеряют вдоль вертикальной оси непосредственно над точкой возбуждения опорного диполя с применением того же интервала между точками, что и при измерении предельного пространственно усредненного значения коэффициента удельного поглощения энергии. Эти измерения проводят повторно вдоль другой вертикальной оси, сдвинутой на 2 см по горизонтали (направление - см. рисунок D.1) от точки возбуждения опорного диполя. Значения коэффициента удельного поглощения энергии на поверхности манекена экстраполируют и сравнивают со значениями, приведенными в колонках 4 и 5 таблицы D.1. Отклонение от контрольных значений, приведенных в таблице D.1, должно быть меньше неопределенности измерений, установленной для системы измерения коэффициента удельного поглощения энергии изготовителем или разработчиком, т.е. они должны быть в пределах расширенной неопределенности измерений, предусмотренной для валидации системысогласно процедурам, описанным в таблице 3 (см. таблицу 3, примечание 10);
шаг с) - линейность зонда. Измерения, предусмотренные шагом а), повторяются с другими значениями входной мощности стандартного диполя. Для каждой частоты уровни мощности выбирают так, чтобы средние значения коэффициента удельного поглощения энергии, приведенные к 1 и/или 10 г ткани, составляли приблизительно 10 или 8, 2 или 1,6 и 0,4 Вт/кг. Измеренные значения коэффициента удельного поглощения энергии нормируют к входной мощности в прямом направлении 1 Вт и сравнивают с нормированными к 1 Вт значениями, полученными при выполнении шага а). Разница между этими значениями должна быть меньше неопределенности измерений, установленной для системы измерения коэффициента удельного поглощения энергии изготовителем или разработчиком, т.е. она должна быть в пределах расширенной неопределенности, предусмотренной для линейности согласно процедурам, описанным в таблице 3 и разделе 7.2.1.3;
шаг d) - реакция на модуляцию. Измерения, предусмотренные шагом а), повторяют с импульсно модулированными сигналами при коэффициенте заполнения 0,1 и частоте повторения импульсов 10 Гц. Мощность настраивают так, чтобы получить среднее значение коэффициента удельного поглощения энергии, приведенное к 1 и/или 10 г ткани, составляющее приблизительно 8 Вт/кг для немодулированного сигнала, или предельное значение мощности, составляющее приблизительно 80 Вт/кг. Измеренные значения коэффициента удельного поглощения энергии нормируют к входной мощности в прямом направлении 1 Вт и коэффициенту заполнения 1, и сравнивают с нормированными к 1 Вт значениями, полученными при выполнении шага а). Разница между этими значениями должна быть меньше неопределенности измерений, установленной для системы измерения коэффициента удельного поглощения энергии изготовителем или разработчиком, т.е. она должна быть в пределах расширенной неопределенности, предусмотренной для валидации системысогласно процедурам, описанным в таблице 3 (см. таблицу 3, примечание 10);
шаг е) - системное отклонение. Измерения, предусмотренные шагом а), повторяют с мощностью в прямом направлении на входе опорного диполя, настроенной таким образом, чтобы среднее значение коэффициента удельного поглощения энергии, приведенное к 1 и/или 10 г ткани, было примерно равно 0,05 Вт/кг. Измеренные значения коэффициента удельного поглощения энергии нормируют к входной мощности в прямом направлении 1 Вт и сравниваются с нормированными к 1 Вт значениями, полученными при выполнении шага а). Разница между этими значениями должна быть меньше неопределенности измерений, установленной для системы измерения коэффициента удельного поглощения энергии изготовителем или разработчиком, т.е. она должна быть в пределах расширенной неопределенности, предусмотренной для валидации системысогласно процедурам, описанным в таблице 3 (см. таблицу 3, примечание 10);
шаг f) - осевая изотропия зонда. Зонд устанавливают непосредственно над центром опорного диполя на расстоянии 5 мм от внутренней поверхности манекена. Зонд (или опорный диполь) поворачивают вокруг своей оси не менее чем на 180° с шагом не более 15°. При этом регистрируются максимальные и минимальные значения коэффициента удельного поглощения энергии. Разница между этими значениями должна быть меньше неопределенности измерений, установленной для системы измерения коэффициента удельного поглощения энергии изготовителем или разработчиком, т.е. она должна быть в пределах расширенной неопределенности, предусмотренной для изотропии, согласно процедурам, описанным в таблице 3 и разделе 7.2.1.2.
D.3.6 Опорные значения коэффициента удельного поглощения энергии
При валидации системыопорный диполь, рассчитанный на частоту (согласно описанию, приведенному в приложении G), должен обеспечивать контрольные значения предельного пространственно усредненного коэффициента удельного поглощения энергии, представленные в колонках 2 и 3 таблицы D.1, с учетом неопределенности измерений, предусмотренной для валидации системы(см. таблицу 3, примечание 10). Колонки 4 и 5 таблицы D.1 предназначены для проверки системных процедур экстраполяции, описанных в разделе D.3.5. Контрольные значения коэффициента удельного поглощения энергии рассчитывают по методу конечно-разностных вычислений во временной области с использованием параметров плоского манекена, приведенных в таблице Н.1. Значения для полосы частот от 800 до 3000 МГц проверены экспериментально с использованием полиномиальной экстраполяции 4-го порядка. Экспериментально проверенные контрольные значения коэффициента удельного поглощения энергии для частот 300 и 450 МГц будут включены в следующее издание настоящего стандарта. Параметры свободного от потерь манекена, использованного при моделировании (размеры, толщина оболочки и диэлектрическая проницаемость), а также расстояние между опорным диполем и жидкостью указаны в таблице Н.1. Диэлектрические свойства жидкости указаны в таблице 1, а размеры опорных диполей - в таблице G.1.
Таблица D.1 - Опорные значения коэффициента удельного поглощения энергии для опорного диполя и плоского манекена
|
|
|
|
|
Частота, МГц |
Коэффициент удельного поглощения энергии, приведенный к 1 г ткани, Вт/кг |
Коэффициент удельного поглощения энергии, приведенный к 10 г ткани, Вт/кг |
Локальный коэффициент удельного поглощения энергии на поверхности (над точкой возбуждения), Вт/кг |
Локальный коэффициент удельного поглощения энергии на поверхности (смещение от точки возбуждения 2 см), Вт/кг |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
300 |
3,0 |
2,0 |
4,4 |
2,1 |
450 |
4,9 |
3,3 |
7,2 |
3,2 |
835 |
9,5 |
6,2 |
14,1 |
4,9 |
900 |
10,8 |
6,9 |
16,4 |
5,4 |
1450 |
29,0 |
16,0 |
50,2 |
6,5 |
1800 |
38,1 |
19,8 |
69,5 |
6,8 |
1900 |
39,7 |
20,5 |
72,1 |
6,6 |
1950 |
40,5 |
20,9 |
72,7 |
6,6 |
2000 |
41,1 |
21,1 |
74,6 |
6,5 |
2450 |
52,4 |
24,0 |
104,2 |
7,7 |
3000 |
63,8 |
25,7 |
140,2 |
9,5 |
Примечания
1 Все значения нормированы относительно проходящей мощности 1 Вт.
2 Должны быть использованы размеры манекена, указанные в D.2.2. |