7.2.3 Влияние физических параметров

    

     7.2.3.1 Введение

    

     Методы испытаний диэлектрических параметров подробно описаны в приложении J, а методы вычисления неопределенности измерений - в J.7 того же приложения.

    

     Примечание - Рекомендуется, чтобы неопределенность измерений каждого из диэлектрических параметров не превышала допустимого отклонения от заданных значений измеряемых диэлектрических параметров.

    

    

     7.2.3.2 Плотность жидкости

    

     Предполагается, что плотность тканеэквивалентных жидкостей с соответствующими электромагнитными параметрами равна 1000 кг/м. Данное значение плотности используется при определении коэффициента удельного поглощения энергии.

    

     7.2.3.3 Проводимость жидкости

    

     Неопределенность, связанная с проводимостью жидкости, имеет два источника. Первый источник неопределенности измерений - допустимое отклонение ±5% заданного значения, представленного в таблице 1; второй источник неопределенности измерений - методы измерения проводимости. Оценку неопределенности измерений проводят с учетом прямоугольного распределения вероятности (см. приложение J, раздел J.7).

    

     7.2.3.4 Диэлектрическая проницаемость жидкости

    

     Неопределенность, связанная с диэлектрической проницаемостью жидкости, имеет два источника. Первый источник неопределенности измерений - допустимое отклонение ±5% заданного значения, представленного в таблице 1; второй источник неопределенности измерений - методы измерения диэлектрической проницаемости. Оценку неопределенности измерений проводят, исходя из прямоугольного распределения вероятности (см. приложение J, раздел J.7).

    

     7.2.3.5 Колебания выходной мощности испытуемого устройства, параметров зонда, температуры и влажности

    

     Учет отклонений и ухода параметров, вызываемых электронной частью испытуемого устройства и измерительного оборудования, а также температурой и влажностью, проводят на первом и последнем этапах процесса измерений, предусмотренного 6.3; при этом допустимым является отклонение ±5%. При оценке отклонений принимается прямоугольное распределение вероятности.

    

     7.2.3.6 Отклонения окружающих условий

    

     Отклонения окружающих условий возникают под воздействием различных факторов:

    

     - отражение электромагнитных волн в помещении испытательной лаборатории;

    

     - влияние электромагнитных свойств оболочки манекена и держателя испытуемого устройства;

    

     - естественный уровень внешних электромагнитных полей.

    

     Допустимое отклонение составляет ±3%; при оценке неопределенности принимается прямоугольное распределение вероятности.

    

     7.2.4 Неопределенность, обусловленная последующей обработкой данных

    

     7.2.4.1 Введение

    

     В настоящем подпункте описывается порядок оценки неопределенности измерений, которая обусловлена последующей обработкой дискретных данных измерений, предназначенных для вычисления предельного пространственно усредненного коэффициента удельного поглощения энергии, приведенного к 1 и 10 г ткани, т.е. суммарной стандартной неопределенности измерений, связанной с алгоритмами интерполяции, экстраполяции, усреднения и поиска максимума. Эти алгоритмы могут вводить неопределенность, обусловленную общими допущениями относительно характеристик поля, и, следовательно, не позволяют точно учесть параметры распределения электрического поля, генерируемого конкретным испытуемым устройством, в тканеэквивалентной жидкости. Неопределенность, обусловленная алгоритмами, связана с решениями, принимаемыми при измерениях, и методами последующей обработки данных сканирования по площадии сканирования с высоким разрешением.

    

     Реальное распределение коэффициента удельного поглощения энергии в области предельных значений в значительной степени зависит от рабочей частоты, конструкции испытуемого устройства, положения, в котором проводятся его испытания, и близости к тканеэквивалентной жидкости. Распределение коэффициента удельного поглощения может иметь как довольно малый градиент (если источник сигнала низкой частоты находится на большом удалении), так и очень большой градиент (если малоразмерный источник сигналов высокой частоты, как например спиральная антенна, находится в непосредственной близости к ткани). В некоторых случаях коэффициент удельного поглощения энергии имеет максимальное значение не на поверхности манекена из-за ослабления магнитных полей на поверхности [36].

    

     Приведенные ниже функции распределения коэффициента удельного поглощения энергии позволяют имитировать данные условия и предназначены для вычисления неопределенности измерений. Эти выведенные опытным путем опорные функции используются для генерирования искусственных или "фиктивных" наборов данных об удельном поглощении энергии, предназначенных для проверки подпрограмм последующей обработки, используемых системным программным обеспечением. Контрольные значения функций, вычисляемые с применением крупной и мелкой расчетных сеток, тех же, которые применяются при проведении измерений, вводятся в программное обеспечение, предназначенное для оценки удельного поглощения энергии. Значения коэффициента удельного поглощения энергии в узловых точках сеток, соответствующих измерительным сеткам сканирования по площадии сканирования с высоким разрешением, вычисляют, исходя из трех типов распределения коэффициента удельного поглощения энергии, описанных в 7.2.4.2, и обрабатывают с применением системных алгоритмов интерполяции, экстраполяции и интеграции, как если бы они были реальными измеренными значениями. Результирующие значения коэффициента удельного поглощения энергии, приведенные к 1 и 10 г ткани, сравнивают с контрольными значениями коэффициента удельного поглощения энергии, перечисленными в 7.2.4.2. Порядок оценки неопределенности коэффициента удельного поглощения энергии, обусловленной алгоритмами последующей обработки данных сканирования по площадии сканирования с высоким разрешением, приведен в 7.2.4.3. Функции, применяемые при проведении испытаний, построены при допущении о плоской форме поверхностей тканеэквивалентной жидкости и манекена. Порядок применения этих функций к сопряжениям с искривленной формой рассматривается в 7.2.4.4. Данная концепция определения неопределенности измерений основана на допущении об отсутствии ошибок в местоположении точек сетки, рассчитанных с использованием аналитических функций распределения; при этом неопределенность измерений, обусловленную положением зонда, не учитывают.

    

     7.2.4.2 Функции, применяемые при проведении оценочных испытаний

    

     Чтобы в полной мере отразить картину распределения значений коэффициента удельного поглощения энергии для устройств, испытываемых в соответствии с требованиями настоящего стандарта, применяют три аналитические функции: ,  и . Функция пространственно пологого распределения  и функция пространственно резкого распределения  дают возможность охватить весь ожидаемый диапазон значений градиентов поля при измерении коэффициента удельного поглощения энергии испытуемого устройства. Функция  позволяет учитывать условия воздействия с ослаблением магнитного поля на границе поверхности манекена и тканеэквивалентной жидкости. Функции распределения определены для поверхности манекена со значением 0, а для тканеэквивалентной жидкости - для всех случаев 0:

    

;

    

;

    

,

    

где , мм;

    

     , мм;

    

       - параметр отклонения;

    

     20 мм;

    

     1 Вт/кг.

    

     Приведенные выше параметры  и  не имеют физического смысла, кроме использования при генерировании соответствующих распределений коэффициента удельного поглощения энергии. Так, например, значение 2,5 мм обеспечивает боковое смещение распределения удельного поглощения, при котором области предельных значений не совпадают с измерительной сеткой с шагом 5 мм. Этот сдвиг предназначен для проверки подпрограмм поиска точек с предельными значениями и оценки неопределенности, связанной с программным обеспечением. Контрольные значения коэффициента удельного поглощения энергии функций распределения ,  и  для кубов, соответствующих 1 и 10 г ткани, соотнесенные с координатными осями , , , указаны в таблице 2. Эти контрольные значения используются в последующих подразделах для проверки других функций обработки результатов измерений.

    

    

Таблица 2 - Контрольные значения коэффициента удельного поглощения энергии, предназначенные для оценки неопределенности измерений при обработке результатов измерений

     



Функция


Контрольное значение , Вт/кг





Куб 1 г ткани


Куб 10 г ткани





0,881


0,759





1,796


1,375





3,049


1,385



    

    

     7.2.4.3 Оценка неопределенности, связанной с алгоритмами обработки данных

    

     7.2.4.3.1 Оценка неопределенности измерений, связанной с грубым сканированием по площади

    

     Для оценки предельного пространственно усредненного коэффициента удельного поглощения энергии с заданной неопределенностью измерений необходимо, чтобы область максимального воздействия определялась на основе данных сканирования по площадис такой степенью точности, чтобы предельное пространственно усредненное значение коэффициента удельного поглощения энергии полностью укладывалось в объем сканирования с высоким разрешением. Иными словами, алгоритмы интерполяции сканирования по площадидолжны обеспечивать определение областей с предельными значениями коэффициента удельного поглощения энергии с точностью  мм или выше, где  - длина стороны объема, используемого для сканирования с высоким разрешением. При выполнении этого условия, что должно быть проверено в порядке, описанном в настоящем подпункте, неопределенность измерений, связанная со сканированием по площади, не влияет на суммарную неопределенность измерений.

    

     Контрольные значения функции, рассчитываемые в обычных точках сетки сканирования по площади, закладывают в системное программное обеспечение. Алгоритм интерполяции использует контрольные точки, как если бы они были определены для проведения сканирования по площади, и устанавливает область с предельным значением коэффициента удельного поглощения (, ). Полученный результат сравнивают с реальным местоположением точки с предельным значением, установленным с помощью аналитической функции при (, )=(-2,5, -2,5) мм, если 2,5 мм. Нижние индексы "" и "" означают соответственно "оцененное" и "контрольное". Иными словами, удовлетворяются условия следующих неравенств:

    

 мм;

    

 мм.

    

     Возможность точного определения областей с предельными значениями коэффициента удельного поглощения энергии с помощью двухмерного сканирования по площадизависит от пространственного разрешения ,  сетки сканирования по площади, пространственного разрешения ,  интерполированных величин, а также типа функций интерполяции , . Кроме того, возможность точного определения областей с предельными значениями коэффициентов  зависит от положения измерительной сетки относительно реальных точек с предельными значениями ,  и числа используемых точек измерения , .

    

     Неопределенность, связанная с алгоритмами интерполяции, применяемыми при проведении сканирования по площадив целях определения областей с предельными значениями коэффициента удельного поглощения энергии, оценивают в следующей последовательности:

    

     a) Выбирают шаг измерения ,  и число точек измерения ,  (по числу контрольных точек). Центр области сканирования по площади настраивают на (, )=(0, 0).

    

     b) Значения коэффициента удельного поглощения вычисляют с помощью функций ,  и  в точках измерительной сетки сканирования по площади в следующих пределах:

    

;

    

,

    

где  и  принимают за нечетные целые числа. При этом 0, так как применительно к этим трем функциям местоположение области с предельным значением не зависит от значения .

    

     c) Значения коэффициента удельного поглощения энергии, вычисленные с помощью трех функций распределения, интерполируются системой измерения коэффициента удельного поглощения с пространственным разрешением ,  в соответствии с функциями интерполяции , , используемыми системой для определения области с предельным значением коэффициента удельного поглощения энергии , . Если измерительная система не позволяет импортировать значения коэффициента удельного поглощения энергии для проведения вычислений, тот же алгоритм реализуется независимо, с использованием иных средств определения значений неопределенности измерений, вводимой интерполяцией и поиском предельных значений.

    

     d) Область с предельным значением коэффициента удельного поглощения энергии, определенная с помощью алгоритмов интерполяции, должна удовлетворять следующим неравенствам:

    

 мм;

    

 мм.

    

     В противном случае измерения проводят повторно, начиная с перечисления b); при этом система обработки данных и измерительная система должны использовать сетку с большим разрешением и/или большее число точек интерполяции.