Page 100 - 《中国医疗器械杂志》2025年第2期
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=0.08 GHz
                                                                                           面上箭头:电场
                                                                                     0
                                                                                −0.1
                                                                                                    1.5
                                                                                             0
                                                                                                    1.0
                                                                                                    0.5
                                                                                             −0.2
                                                                    =0.08 GHz
                                                                                           面上箭头:电场
                                                                               切面:电场模
                                                                                    0
                                                                           −0.1
                                                                                           0.1
                                                                    0 −0.2  −1.55 −0.2 切面:电场模 面 0.1 0.2  0.2  0.2  2.0  2.0
                                                                                                   −1.50   1.8
                                                                                                           1.6
                                                                                                   −1.55
              Chinese Journal of Medical Instrumentation                                         2025 年 第49卷 第2期
                                                                                                           1.4
                                                                                                   −1.60   1.2
                                                     监   管   与   测   试                                     1.0
                                                                                                   −1.65
                                                                                     面                     0.8
                                                                                                           0.6

                     10.00
                                                                   f=0.08 GHz  切面:电场模/(V/m) 面上箭头:电场
                     9.95                                                          m
                                                                  m                                        2.0
                     9.90                                          0   −0.2        0         0.2
                    电场模E/(V/m)  9.80                                                                −1.50  m  1.5
                     9.85
                                                                                                    −1.55
                                                                                                           1.0
                     9.75
                                                                                                    −1.60
                     9.70
                                                                                                    −1.65  0.5
                     9.65                                           z
                                                                  y              (c) yOz面
                     9.60                                             x         (c) yOz plane
                                                                    O
                         0         0.05      0.10
                                      z轴/m                                图5   体模3个截面上的电场分布
              图4   空气域的电场模大小与天线距离之间关系的仿真结果                        Fig.5  Electric field distribution on three cross-sections of the torso
               Fig.4  Simulation results for the relationship between the electric field  (  1)当体模长度h变化时,分析其对盐水浴内
                         and the distance from the antenna in air
                                                                电场分布的影响。
              2.2    体模尺寸变化时电场分布仿真                                  固定宽度w和厚度d不变,以长度h为变量,其
                  以ISO 14708系列标准和ISO 14117标准中的
                                                                变化范围为36~66 cm,不同颜色的曲线代表不同
              躯干模拟器(体模)尺寸(长度h为51 cm,宽度w
                                                                体模的长度。使用仿真软件计算得到不同的一维仿
              为36 cm,厚度d为14 cm)为基础,分别调整长度、
                                                                真结果,如图6所示,其中x轴、y轴和z轴如图3
              宽度和厚度(见图3),研究尺寸变化带来的电场
                                                                所示。
              分布变化。本文仅考虑胸部植入的情况。
                                                                                                       36 cm
                  建模时,盐水浴的参数设置为电导率0.27 S/m、                            2.28                            39 cm
                                                                       2.26                            42 cm
                                                                                                       45 cm
              相对介电常数80和相对磁导率1。以80 MHz的电磁                               2.24                            48 cm
                                                                                                       51 cm
                                                                       2.22
              场暴露为例,天线距离体模3 m(见图2),此时的                                电场模E/(V/m)  2.20                 54 cm
                                                                                                       57 cm
                                                                                                       60 cm
              长方体为充满盐水浴的体模。以与空气域中同样的                                   2.18                            63 cm
                                                                                                       66 cm
                                                                       2.16
              发射功率输出,仿真计算出体模3个截面上的电场                                   2.14
                                                                       2.12
              分布,如图5所示,蓝色表示电场模比较小,红色                                   2.10
                                                                           −0.3  −0.2  −0.1  0  0.1  0.2  0.3  0.4
              表示电场模比较大。                                                                 y轴/m
                  为了更好地研究体模尺寸变化对电场的影                                                  (a) 长度方向
                                                                                    (a) Length direction
              响,从体模长度h、宽度w和厚度d这3个维度进行
                                                                        2.3
              仿真分析。                                                     2.2                            36 cm
                                                                                                       39 cm
                                                                        2.1
                                                                                                       42 cm
                  f=0.08 GHz  切面:电场模/(V/m) 面上箭头:电场                      1.9                            48 cm
                                                                        2.0                            45 cm
                                   m                                    1.8                            51 cm
                                                                                                       54 cm
                         m  −0.2  −0.1  0  0.1 0.2                      1.7                            57 cm
                                                                        1.6
                        −1.55                                         电场模E/(V/m)  1.5                  60 cm
                                                                                                       63 cm
                                                                        1.4
                                                                                                       66 cm
                                           0.2                          1.3
                                                                        1.2
                                                  2.0                   1.1
                                                                        1.0
                                                                        0.9
                                                  1.5                      −0.15 −0.10 −0.05  0  0.05 0.10 0.15 0.20
                                           0  m                                         x轴/m
                                                  1.0                                 (b) 宽度方向
                                                                                     (b) Width direction
                         y                        0.5                   2.3
                       x                   −0.2                         2.2                            36 cm
                           z                                            2.1                            39 cm
                         O                                              2.0                            42 cm
                                                                                                       45 cm
                                (a) xOy面                                1.9                            48 cm
                                                                        1.8
                               (a) xOy plane                            1.7                            51 cm
                                                                                                       54 cm
                                                                        1.6
                                                                                                       57 cm
                                                                        1.5
                                                                                                       63 cm
                  f=0.08 GHz  切面:电场模/(V/m) 面上箭头:电场                     电场模E/(V/m)  1.4                 60 cm
                                                                        1.3
                                                                                                       66 cm
                                                                        1.2
                                 m                                      1.1
                 m −0.2  −0.1    0      0.1   0.2                       1.0
                                                                        0.9
                 0                                       2.0            0.8
                                                                        0.7
                                                 −1.50   1.8            0.6  0  0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16
                                                         1.6                            z轴/m
                                                 −1.55                                (c) 厚度方向
                                                     m   1.4                        (c) Thickness direction
                                                 −1.60   1.2
                                                         1.0           图6   固定体模的宽度w和厚度d,长度h在
                  z                              −1.65   0.8               36~66 cm范围内变化时的仿真结果
                y              (b) xOz面
                    x                                            Fig.6  Simulation results when the width "w" and the thickness "d" of
                  O           (b) xOz plane              0.6     the torso are fixed, the length "h" varies within the range of 36~66 cm
                  =0.08 GHz  切面:电场模      面上箭头:电场
                                                         2.0  214
                     −0.2        0         0.2
                 0
                                                 −1.50   1.5
                                                 −1.55
                                                         1.0
                                                 −1.60
                                                 −1.65   0.5
                                   面
   95   96   97   98   99   100   101   102   103   104   105