Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13730:2023 Đánh giá sự phù hợp của thiết bị điện và điện tử công suất thấp

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 13730:2023

IEC 62479:2010

ĐÁNH GIÁ SỰ PHÙ HỢP CỦA THIẾT BỊ ĐIỆN VÀ ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT THẤP VỚI CÁC GIỚI HẠN CƠ BẢN LIÊN QUAN ĐẾN PHƠI NHIỄM LÊN NGƯỜI TRONG TRƯỜNG ĐIỆN TỪ (10 MHZ ĐẾN 300 GHZ)

Assessment of the compliance of low-power electronic and electrical equipment with the basic restrictions related to human exposure to electromagnetic fields (10 MHz to 300 GHz)

Lời nói đầu

TCVN 13730:2023 hoàn toàn tương đương với IEC 62479:2010;

TCVN 13730:2023 do Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN/TC/E9 Tương thích điện từ biên soạn, Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

ĐÁNH GIÁ SỰ PHÙ HỢP CỦA THIẾT BỊ ĐIỆN VÀ ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT THẤP VỚI CÁC GIỚI HẠN CƠ BẢN LIÊN QUAN ĐẾN PHƠI NHIỄM LÊN NGƯỜI TRONG TRƯỜNG ĐIỆN TỪ (10 MHZ ĐẾN 300 GHZ)

Assessment of the compliance of low-power electronic and electrical equipment with the basic restrictions related to human exposure to electromagnetic fields (10 MHz to 300 GHz)

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này cung cấp các phương pháp đánh giá sự phù hợp đơn giản đối với thiết bị điện và điện tử công suất thấp với giới hạn phơi nhiễm liên quan đến trường điện từ (EMF). Nếu thiết bị này không thể cho thấy phù hợp với các yêu cầu về phơi nhiễm EMF được áp dụng bằng cách sử dụng các phương pháp đánh giá được đề cập trong tiêu chuẩn này đối với việc đánh giá EMF thì có thể sử dụng các tiêu chuẩn khác kể cả TCVN 13729 (IEC 62311) hoặc các tiêu chuẩn sản phẩm (EMF) khác cho việc đánh giá sự phù hợp.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn dưới đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viên dẫn có ghi năm công bố thì áp dụng các bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất (kể cả các sửa đổi).

TCVN 13729 (IEC 62311), Đánh giá thiết bị điện và điện tử liên quan đến các giới hạn phơi nhiễm lên người trong trường điện từ (0 Hz đến 300 GHz)

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này, áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa dưới đây.

3.1

Công suất anten khả dụng (available antenna power)

Công suất lớn nhất, được tính trung bình trong một khoảng thời gian bằng với thời gian lấy trung bình, được cung cấp cho đường dây cấp nguồn anten mà về mặt lý thuyết có thể được phân phối bởi một nguồn có trở kháng phần thực dương cho tải được kết nối trực tiếp khi trở kháng của tải thay đổi nhiều.

CHÚ THÍCH 1: Công suất anten khả dụng thu được khi điện trở của tải bằng điện trở của nguồn và điện kháng của nó có độ lớn bằng nhau nhưng ngược dấu. Tuy nhiên, các tình huống khác có thể xảy ra, ví dụ nếu PA giám sát dòng điện thay vì công suất thực, trở kháng anten thay đổi (khi thiết bị cần thử nghiệm (DUT) được vận hành gần với cơ thể) có thể thực sự gây ra công suất đầu ra cao hơn tải phù hợp. Sau đó, cần thực hiện một phân tích đẩy-kéo với các tải thực tế khác nhau (theo trở kháng của anten trong vùng lân cận với cơ thể).

CHÚ THÍCH 2: Trong một số trường hợp, các điều kiện như quá nhiệt hoặc quá điện áp ngăn cản việc thu được công suất anten khả dụng.

CHÚ THÍCH 3: Trung bình thời gian phải được lấy trong quá trình phát liên tục hoặc phát theo chu kỳ làm việc tối đa ở mức công suất lớn nhất có thể đối với một công nghệ nhất định.

CHÚ THÍCH 4: Phù hợp với IEC 60050-702:1992 [11]1), 702-07-10.

CHÚ THÍCH 5: Đường dây cấp nguồn anten được xác định theo IEC 60050-712:1992 [12], 712-06-01.

3.2

Công suất bức xạ tổng trung bình (average total radiated power)

Trung bình theo thời gian của công suất bức xạ tổng trong một khoảng thời gian bằng thời gian lấy trung bình. Thời gian trung bình này được lấy trong quá trình phát liên tục hoặc theo chu kỳ làm việc tối đa ở công suất lớn nhất có thể đối với một công nghệ nhất định.

CHÚ THÍCH: Nếu người sử dụng đang ở trong trường gần phản kháng của anten, thì sự có mặt của người sử dụng có thể dẫn đến thay đổi công suất bức xạ tổng do thay đổi trở kháng của anten. Trong trường hợp này, công suất bức xạ tổng trung bình phải là công suất lớn nhất có thể khi có người sử dụng.

3.3

Thời gian lấy trung bình (averaging time)

t_avg

Thời gian thích hợp mà trong khoảng thời gian đó mức phơi nhiễm được lấy trung bình để xác định sự phù hợp với các giới hạn phơi nhiễm.

3.4

Giới hạn cơ bản (basic restriction)

(các) giới hạn về phơi nhiễm trong trường điện, trường từ và trường điện từ thay đổi theo thời gian dựa trực tiếp vào các ảnh hưởng sức khỏe đã được thiết lập.

CHÚ THÍCH: Tùy thuộc vào tần số của trường, các đại lượng vật lý được sử dụng để quy định các giới hạn này là mật độ dòng điện, mức hấp thụ riêng (SAR) và mật độ công suất.

3.5

Đánh giá sự phù hợp (conformity assessment)

Việc chứng tỏ rằng các yêu cầu quy định liên quan đến một sản phẩm, quy trình, hệ thống, con người hoặc tổ chức được đáp ứng.

CHÚ THÍCH: Lĩnh vực đối tượng của đánh giá sự phù hợp bao gồm các hoạt động như thử nghiệm, giám định và chứng nhận, cũng như việc công nhận các tổ chức đánh giá sự phù hợp.

[TCVN ISO/IEC 17000:2007 (ISO/IEC 17000:2004) [14], định nghĩa 2.1, có sửa đổi]

3.6

Thiết bị công nghệ thông tin (information technology equipment)

ITE

Bất kỳ thiết bị nào có chức năng chính là (hoặc kết hợp) nhập, lưu trữ, hiển thị, truy xuất, truyền, xử lý, chuyển mạch hoặc điều khiển dữ liệu và bản tin viễn thông và thiết bị có thể được trang bị một hoặc nhiều cổng đầu cuối thường hoạt động để truyền thông tin.

VÍ DỤ: Các loại ITE bao gồm thiết bị xử lý dữ liệu, các máy văn phòng, thiết bị thương mại điện tử và thiết bị viễn thông.

3.7

Thiết bị công suất thấp (low-power equipment)

Thiết bị có công suất anten khả dụng và/hoặc công suất bức xạ tổng trung bình nhỏ hơn hoặc bằng mức loại trừ công suất thấp.

3.8

Mức loại trừ công suất thấp (low-power exclusion level)

P_max

Điều kiện quy định về công suất đầu ra của thiết bị, cũng có thể phụ thuộc vào các biến số khác như tần số và khoảng cách của nguồn bức xạ với người, sao cho mức phơi nhiễm do nguồn tạo ra sẽ không vượt quá một giới hạn cơ bản cụ thể. Nếu công suất đầu ra của thiết bị nhỏ hơn P_max, thì thiết bị được coi là phù hợp với các giới hạn cơ bản.

3.9

Thiết bị đa phương tiện (multimedia equipment)

MME

Thiết bị có chức năng của thiết bị công nghệ thông tin (ITE), thiết bị audio, video hoặc thiết bị thu quảng bá, tương tác và/hoặc giao tiếp với người sử dụng sản phẩm hoặc sự kết hợp của các chức năng này.

[CISPR 32, định nghĩa 3.1.17]

3.10

Công suất bức xạ đỉnh (peak radiated power)

Công suất bức xạ tức thời lớn nhất.

3.11

Mật độ công suất (power density)

Công suất truyền qua một phần tử thuộc bề mặt trực giao với hướng truyền năng lượng của sóng điện từ, chia cho diện tích của phần tử đó.

[IEC 60050-705:1995 [13], 705-02-03, mật độ thông lượng công suất]

CHÚ THÍCH: Mật độ công suất được biểu thị bằng oát trên mét vuông.

3.12

Tần số lặp xung (pulse repetition frequency)

PRF

Số lượng xung được truyền trên một đơn vị thời gian.

3.13

Hấp thụ riêng (specific absorption)

SA

Năng lượng được hấp thụ bởi (bị tiêu tán trong) một đơn vị khối lượng tăng thêm chứa trong một phần tử thể tích mô sinh học khi xảy ra phơi nhiễm trong trường điện từ tần số radio.

CHÚ THÍCH: Hấp thụ riêng được biểu thị bằng jun trên kilôgam.

3.14

Mức hấp thụ riêng (specific absorption rate)

SAR

Công suất được hấp thụ bởi (bị tiêu tán trong) một đơn vị khối lượng tăng thêm chứa trong một phần tử thể tích mô sinh học khi xảy ra phơi nhiễm trong trường điện từ tần số radio.

CHÚ THÍCH: SAR được biểu thị bằng oát trên kilogam.

3.15

Công suất bức xạ tổng (total radiated power)

Công suất tổng do thiết bị phát ra dưới dạng trường điện từ khi không có bất kỳ vật thể nào ở gần (ví dụ: cơ thể người)

CHÚ THÍCH: Đối với máy phát sử dụng anten, công suất bức xạ tổng không phụ thuộc vào độ tăng ích của anten.

3.16

Bộ bức xạ không chủ ý (unintentional radiator/non-intentional radiator)

Thiết bị điện hoặc điện tử bức xạ năng lượng tần số radio (RF), ngay cả khi phát xạ không phải là một phần có chủ ý hoặc cần thiết trong chức năng của nó.

VÍ DỤ: Ví dụ về bộ bức xạ không chủ ý bao gồm tất cả các loại ITE không có anten và/hoặc chức năng truyền dẫn radio không dây.

4  Phương pháp đánh giá sự phù hợp

4.1  Xem xét chung

Sự phù hợp của phát xạ điện từ từ thiết bị điện và điện tử với các giới hạn cơ bản thường được xác định bằng các phép đo và, trong một số trường hợp, bằng tính toán mức phơi nhiễm. Nếu công suất điện do thiết bị sử dụng hoặc bức xạ ở mức đủ thấp thì các trường điện từ phát ra không được có khả năng tạo ra phơi nhiễm vượt quá giới hạn cơ bản. Tiêu chuẩn này cung cấp các quy trình đánh giá EMF đơn giản cho thiết bị công suất thấp này.

Có thể sử dụng bất kỳ quy trình đánh giá sự phù hợp có liên quan nào phù hợp với mức độ phát triển hiện đại, có thể lặp lại và cho kết quả hợp lệ.

Đối với máy phát được thiết kế để sử dụng với nhiều lựa chọn cấu hình anten, phải đánh giá sự kết hợp giữa máy phát và (các) anten tạo ra công suất anten khả dụng cao nhất và/hoặc công suất bức xạ tổng trung bình cao nhất.

Bốn tuyến, được minh họa trên Hình 1 và được mô tả dưới đây, có thể được sử dụng để chứng tỏ sự phù hợp với tiêu chuẩn này:

Nếu không có tuyến nào trong bốn tuyến này có thể được sử dụng, thì thiết bị được coi là nằm ngoài phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn này và việc đánh giá EMF đối với mục đích đánh giá sự phù hợp phải được thực hiện theo các tiêu chuẩn khác, chẳng hạn như TCVN 13729 (IEC 62311) hoặc các tiêu chuẩn sản phẩm EMF khác.

Hình 1 - Các tuyến thể hiện sự phù hợp với mức loại trừ công suất thấp

4.2  Mức loại trừ công suất thấp (P_max)

Thiết bị điện và điện tử công suất thấp được coi là phù hợp với các điều khoản của tiêu chuẩn này nếu nó có thể được chứng minh bằng cách sử dụng các tuyến B, C và D rằng công suất anten sẵn có và/hoặc công suất bức xạ tổng trung bình nhỏ hơn hoặc bằng với mức loại trừ công suất thấp áp dụng được P_max.

Phụ lục A đưa ra các giá trị ví dụ đối với P_max được suy ra từ các giới hạn phơi nhiễm sẵn có được liệt kê trong thư mục tài liệu tham khảo, ví dụ như các hướng dẫn ICNIRP [1], IEEE Std C95.1-1999 [2] và IEEE Std C.95.1-2005 [3].

Đối với các thiết bị không dây được cho hoạt động gần với cơ thể người với công suất anten khả dụng và/hoặc các công suất bức xạ tổng trung bình cao hơn giá trị P_max được cho trong Phụ lục A thì cũng có thể sử dụng các giá trị P_max thay thế (gọi là P_max’), được mô tả trong Phụ lục B.

CHÚ THÍCH: Để có thể sử dụng các giá trị P_max thay thế (P_max’), thiết bị cần đánh giá phải phù hợp với phạm vi có thể áp dụng được của P_max’ như được xác định trong Phụ lục B. Nếu P_max’ như xác định trong Phụ lục B không áp dụng được cho một sản phẩm cụ thể thì nên sử dụng các giá trị P_max mẫu cho các giới hạn phơi nhiễm tương ứng được mô tả trong Phụ lục A.

Đối với thiết bị công suất thấp sử dụng các tín hiệu xung, có thể sử dụng các giới hạn khác bổ sung cho các giới hạn được xem xét trong Phụ lục A và Phụ lục B. Cả hướng dẫn ICNIRP [1] và các tiêu chuẩn IEEE [2], [3] đều có các giới hạn cụ thể về phơi nhiễm trong trường xung và các yêu cầu của các tiêu chuẩn đó về phơi nhiễm với các xung phải được đáp ứng. Phụ lục C có thảo luận thêm về vấn đề này.

4.3  Phơi nhiễm trong nhiều nguồn phát

Nếu một thiết bị cần thử nghiệm (EUT) được trang bị nhiều bộ bức xạ có chủ ý, thì việc đánh giá sự phù hợp tổng thể có thể yêu cầu nhiều hơn là chỉ đánh giá sự phù hợp của từng bộ bức xạ một cách riêng biệt. Tác động của nhiều bộ bức xạ có chủ ý cần được xem xét trong quá trình đánh giá sự phù hợp.

IEC 62630 [8] cung cấp hướng dẫn chung về cách đánh giá EMF được tạo ra bởi nhiều bộ bức xạ có chủ ý.

5  Báo cáo đánh giá EMF

5.1  Xem xét chung

Các phương tiện và cơ sở lý luận để xác định sự phù hợp với mức loại trừ công suất thấp phải được ghi lại, cũng như tất cả các thông tin cần thiết để thực hiện các đánh giá, thử nghiệm, tính toán hoặc phép đo mang lại kết quả trong giới hạn hiệu chuẩn và độ không đảm bảo yêu cầu.

Hướng dẫn thêm về báo cáo đánh giá có thể được tìm thấy trong 5.10 của TCVN ISO/IEC 17025:2007 (ISO/IEC 17025:2005). Phụ lục D là một mẫu về nội dung có trong TCVN ISO/IEC 17025 (ISO/IEC 17025) vì nó có thể liên quan đến các báo cáo đánh giá EMF.

5.2  Thông tin liên quan đến thiết bị

Thông tin liên quan đến chế độ đặt của bộ điều khiển và mục đích sử dụng dự kiến của thiết bị phải được ghi lại. Ngoài ra, những nội dung sau cần được đưa vào báo cáo đánh giá:

• nội dung mô tả của thiết bị bao gồm ký hiệu kiểu, số sê-ri, v.v...;

• bất kỳ hướng dẫn cần thiết để người sử dụng vận hành thiết bị đúng cách sao cho việc phơi nhiễm sẽ phù hợp với các giới hạn cơ bản;

• các điều khoản để đảm bảo rằng thiết bị không thể được sửa đổi để thay đổi công suất của nó để nó có thể vượt quá mức loại trừ công suất thấp.

6  Sử dụng độ không đảm bảo đo trong đánh giá sự phù hợp với các giới hạn

Thiết bị được coi là đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn này nếu kết quả đánh giá nhỏ hơn hoặc bằng giới hạn và nếu độ không đảm bảo được ước lượng của kết quả đánh giá nhỏ hơn độ không đảm bảo đo lớn nhất được quy định cho (các) phương pháp đánh giá được áp dụng. Điều này có nghĩa rằng đối với mỗi tuyến đánh giá được thể hiện trên Hình 1, các ước lượng về độ không đảm bảo riêng rẽ phải được thực hiện đối với tuyến được sử dụng ngay khi có thể. Độ không đảm bảo của phương pháp đánh giá phải được xác định bởi tính toán độ không đảm bảo mở rộng bằng cách sử dụng khoảng tin cậy là 95 % (hệ số phủ k = 1,96).

CHÚ THÍCH 1: Độ không đảm bảo của các phương pháp đánh giá EMF thường được tính bằng %. Nếu độ không đảm bảo được thể hiện bằng đơn vị không tuyến tính, ví dụ: dB, thì trước tiên giá trị này phải được chuyển đổi thành phần trăm (%).

CHÚ THÍCH 2: Hướng dẫn về ước lượng độ không đảm bảo có trong TCVN 9595-3:2013 (ISO/IEC Guide 98-3:2008), Hướng dẫn biểu thị độ không đảm bảo trong phép đo, thường được gọi là GUM [10].

Nhìn chung, độ không đảm bảo tương đối (mở rộng) là 30 % được sử dụng cho một số phương pháp đánh giá EMF. Do đó, mức độ không đảm bảo tương đối này được sử dụng làm giá trị tối đa mặc định trong tiêu chuẩn chung này. Các giá trị độ không đảm bảo được quy định cho từng phương pháp đánh giá EMF là độ không đảm bảo tối đa cho phép. Nếu không quy định giá trị độ không đảm bảo thì phải sử dụng giá trị mặc định là 30 %.

Nếu độ không đảm bảo tương đối là nhỏ hơn 30 % thì giá trị đo được L_m phải được so sánh một cách trực tiếp với giới hạn áp dụng L_lim để đánh giá sự phù hợp.

Nếu độ không đảm bảo được tính toán là lớn hơn 30 % thì độ không đảm bảo được tính toán phải được đưa vào đánh giá sự phù hợp với giới hạn như sau (nghĩa là bằng cách thêm giá trị đã tính toán này vào kết quả đo được hoặc tính toán được).

Công thức (1) phải được sử dụng để xác định xem liệu giá trị đo được L_m có phù hợp với giới hạn “được giảm” nếu độ không đảm bảo đo thực tế của phương pháp đánh giá có thể áp dụng được là 30 % hoặc lớn hơn. Nếu độ không đảm bảo trong đánh giá được tính toán là lớn hơn giá trị độ không đảm bảo tối đa cho phép quy định đối với bất kỳ phương pháp cụ thể nào và nếu nó cũng lớn hơn giá trị độ không đảm bảo mặc định lớn nhất là 30 %, thì một giá trị bất lợi phải được thêm vào kết quả đánh giá trước khi so sánh với giới hạn.

Ngược lại, cũng có thể giảm giới hạn áp dụng L_lim cùng một giá trị bất lợi, và so sánh giá trị L_m đo được thực tế với giới hạn đã giảm. Vế phải của Công thức (1) cho thấy giới hạn L_lim được giảm xuống như thế nào trong trường hợp độ không đảm bảo được tính toán là lớn hơn 30 %.

trong đó

L_m là giá trị đo được;

L_lim là giới hạn phơi nhiễm;

U(L_m) là giá trị tuyệt đối của độ không đảm bảo mở rộng,

VÍ DỤ  Giả định độ không đảm bảo tương đối của một phương pháp đánh giá EMF nào đó là 55 %. Thì

Sử dụng Công thức (1), tiêu chí chấp nhận đối với giá trị đo được là

Giá trị bất lợi của độ không đảm bảo (lượng giảm của giới hạn) là:

U_pen = L_lim - 0,8L_lim = 0,2 L_lim

Phụ lục A

(tham khảo)

Việc suy ra mức loại trừ công suất thấp từ ICNIRP và từ giới hạn phơi nhiễm IEEE

A.1  Giới thiệu

Trong phụ lục này, các giá trị P_max (xem 4.2 của tiêu chuẩn này) được suy ra từ các giới hạn phơi nhiễm EMF được liệt kê trong [1], [2] và [3].

CHÚ THÍCH: Trừ khi được đề cập trong các quy định hoặc tiêu chuẩn hiện hành khác, phiên bản mới nhất IEEE C95.1-2005 [3] được ưu tiên hơn phiên bản trước IEEE C95.1-1999 [2].

A.2  Mức loại trừ công suất thấp P_max dựa trên các xem xét về SAR

Khi SAR là giới hạn cơ bản, có thể suy ra giá trị thận trọng tối thiểu cho P_max, bằng với giới hạn SAR cục bộ (SAR_max) nhân với khối lượng trung bình (m):

Các giá trị ví dụ về P_max theo Công thức (A.1) được cung cấp trong Bảng A.1 đối với các trường hợp được mô tả bởi hướng dẫn ICNIRP [1], IEEE Std C95.1-1999 [2] và IEE Std C.95.1-2005 [3] trong trường hợp các giới hạn SAR được chỉ định. Các hướng dẫn hoặc tiêu chuẩn về phơi nhiễm khác có thể được áp dụng phụ thuộc vào các quy chuẩn quốc gia.

Bảng A.1 - Các giá trị mẫu của P_max dựa trên SAR đối với một số trường hợp được mô tả bởi ICNIRP [1], IEEE Std C95.1-1999 [2] và IEE Std C.95.1-2005 [3]

A.3  P_max dựa vào việc xem xét về mật độ công suất

Khi mật độ công suất là giới hạn cơ bản, có thể thu được giá trị thận trọng tối thiểu đối với P_max, bằng với giới hạn mật độ công suất (S) nhân với diện tích trung bình (a):

Ví dụ, hướng dẫn ICNIRP [1] cung cấp giới hạn mật độ công suất là 10 W/m² và 50 W/m² trên dải tần số từ 10 GHz đến 300 GHz đối với các phơi nhiễm công chúng và phơi nhiễm nghề nghiệp tương ứng. Diện tích trung bình được quy định bởi [1] là 20 cm² đối với cả hai trường hợp. Do đó, Công thức (A.2) tạo ra các giá trị thận trọng cho P_max là 20 mW và 100 mW đối với phơi nhiễm công chúng và phơi nhiễm nghề nghiệp tương ứng. Có thể áp dụng các hướng dẫn hoặc tiêu chuẩn phơi nhiễm khác tùy thuộc vào quy định quốc gia.

A.4  Thời gian trung bình đối với P_max

Thời gian trung bình đối với P_max là theo giới hạn áp dụng trong các hướng dẫn hoặc tiêu chuẩn phơi nhiễm có liên quan.

Phụ lục B

(tham khảo)

Việc suy ra mức loại trừ công suất thấp thay thế đối với các thiết bị không dây được sử dụng gần cơ thể

Đối với các thiết bị không dây được cho hoạt động gần cơ thể người có công suất đầu ra cao hơn mức loại trừ công suất thấp (P_max) cho trong Phụ lục A, có thể áp dụng các giá trị thay thế (P_max’) được mô tả trong phụ lục này. Các quy trình hoặc các yêu cầu khác có thể được áp dụng tùy theo quy định của từng quốc gia. Ngoài việc loại trừ toàn bộ khỏi bất kỳ đánh giá EMF nào đối với một thiết bị cho trước, các mức ngưỡng của Phụ lục B có thể hữu ích để hỗ trợ việc giảm số lượng mô hình và cấu hình phải chịu đánh giá.

Phụ lục này mô tả các công thức để thiết lập các giá trị P_max’ đối với dải tần từ 300 MHz đến 6 GHz đối với các thiết bị cách cơ thể trong khoảng 25 mm. Thuật toán này thường được áp dụng cho nhiều bộ phát không dây phổ biến như điện thoại di động (GSM, CDMA, PCS, v.v...)4), bộ đàm di động mặt đất và thiết bị mạng không dây cục bộ (WLAN). Các công thức đã được chứng minh là thận trọng đối với nhiều loại anten thường được sử dụng trên các thiết bị không dây di động, chẳng hạn như lưỡng cực, đơn cực, các anten F-ngược phẳng (PIFAs) và các anten F-ngược (IFAs). Tuy nhiên, công thức có thể không áp dụng cho các thiết bị không dây có anten có định hướng lớn hơn đáng kể so với anten lưỡng cực nửa bước sóng (tức là 2,1 dBi). Mô tả sau đây dựa trên hoạt động trong tài liệu tham khảo [4] và [5], ở đó có các nội dung chi tiết hơn.

CHÚ THÍCH: Phạm vi chính xác của định hướng anten mà công thức áp dụng phụ thuộc vào tần số và khoảng cách và là đối tượng của công việc trong tương lai. Trong [5], một anten vi băng có định hướng là 6 dBi đã được phân tích. Công thức không cung cấp giá trị P_max’ thận trọng ở tần số cao nhất (6 GHz) và khoảng cách (20 mm) được nghiên cứu. Tuy nhiên, công thức được phát hiện là thận trọng ở tần số thấp hơn (2,45 GHz và 3,7 GHz) và ở khoảng cách ngắn hơn (10 mm). Công thức cũng được cho thấy là thận trọng đối với tất cả các tần số và khoảng cách khi phân tích các anten có định hướng xấp xỉ 2 dBi. Thông tin thêm có thể được tìm thấy trong [5].

Các nghiên cứu gần đây của Ali và cộng sự [4] và Sayem và cộng sự [5] chứng minh rằng các mức loại trừ công suất thấp dựa trên SAR được quy định trong Phụ lục A (P_max) là thấp một cách thận trọng. Công thức (A.1) trong Phụ lục A quy định rằng một thiết bị phù hợp với giới hạn cơ bản của SAR_max nếu công suất anten khả dụng và/hoặc công suất bức xạ tổng trung bình nhỏ hơn hoặc bằng P_max = SAR_max x m, trong đó m là khối lượng trung bình thích hợp. Theo định nghĩa, công suất P được hấp thụ trong một khối lượng m ở mức SAR của SAR_max được cho bởi P = SAR_max x m. Do đó, Công thức (A.1) giả định rằng P = P_max (nghĩa là tất cả công suất được bức xạ bởi thiết bị, được hấp thụ trong khối lượng trung bình m). Tuy nhiên, trên thực tế, không phải tất cả năng lượng được hấp thụ vào cơ thể và năng lượng được hấp thụ không phải tất cả đều tập trung ở khối lượng trung bình (tức là 1 g hoặc 10 g theo Phụ lục A).

Dựa trên một nghiên cứu có hệ thống về các anten lưỡng cực chuẩn có các độ dài khác nhau và ở các khoảng cách khác nhau từ một mô hình ảo phẳng, một công thức đơn giản đã được triển khai để dự đoán các giá trị cao hơn khác của các mức loại trừ công suất thấp, P_max’:

trong đó s là khoảng cách tách biệt gần nhất giữa thiết bị không dây và cơ thể của người sử dụng, BW là băng thông của anten ở không gian tự do và A, B, C và D là các đa thức bậc ba của tần số. Băng thông tương ứng với |S₁₁| ≤ -7 dB, là nghịch đảo của hệ số chất lượng bức xạ, được xác định bằng tỷ số giữa năng lượng được lưu trữ và năng lượng bức xạ của anten. Trong Công thức (B.1), s được tính bằng mm và BW được tính bằng phần trăm (ví dụ: nhập 10 vào công thức nếu băng thông là 10 %). Các tham số phụ thuộc tần số A, B, C và D có thể được tìm thấy từ các công thức sau, trong đó ƒ là tần số tính bằng GHz.

Để phù hợp với giới hạn SAR của SAR_max = 2 W/kg được tính trung bình trên m = 10 g theo Hướng dẫn ICNIRP [1] và IEEE Std C95.1-2005 [3], sử dụng các công thức từ (B.2) đến (B.5) vào Công thức (B.1):

Đối với các giá trị SAR_max khác, sử dụng khối lượng trung bình m = 10 g, nhân giá trị P_max cuối cùng với SAR_max/2 W/kg.

Đối với sự phù hợp với giới hạn SAR có SAR_max = 1,6 W/kg được tính trung bình trên m = 1 g theo IEEE C.95.1-1999 [2] trong môi trường không được kiểm soát, sử dụng các công thức từ (B.6) đến (B.9) vào Công thức (B.1):

Đối với giới hạn SAR_max = 8 W/kg, giới hạn trong môi trường được kiểm soát, nhân giá trị P_max’ cuối cùng với hệ số 5.

Bảng B.1 cung cấp các giá trị của P_max’ được tính từ Công thức (B.1) đến (B.9) cho các dải tần hoạt động điển hình được sử dụng bởi các thiết bị không dây di động. Các giá trị của P_max’  được tính toán tại s = 5 mm và s = 25 mm giả định rằng băng thông ở không gian tự do -7 dB của anten trong không gian tự do bằng dải tần của hệ thống thông tin.

Các giá trị trong Bảng B.1 có thể được sử dụng để xác định loại mức loại trừ công suất thấp có thể được kỳ vọng trong các dải tần này. Ví dụ, điện thoại di động GSM thường truyền với công suất bức xạ tổng trung bình nhỏ hơn hoặc bằng 125 mW trong băng thông có tâm là 1 795 MHz (bao gồm cả băng tần nhận). Bảng B.1 chỉ ra rằng nếu băng thông -7 dB của anten bao phủ ít nhất 9,5 % băng thông của hệ thống thông tin, thì nó không thể được miễn thử nghiệm SAR nếu nó được giữ cách cơ thể 5 mm, nhưng nó có thể được miễn ở khoảng cách 25 mm so với cơ thể (ví dụ: khi được cầm trong một phụ kiện đựng dày 25 mm).

Bảng B.1 chỉ nhằm mục đích hướng dẫn. Người đọc phải luôn sử dụng các giá trị s, BW và ƒ chính xác áp dụng cho thiết bị không dây di động quy định cần được điều tra. Lưu ý rằng việc liệt kê bất kỳ tần số, chế độ và công nghệ cụ thể nào không nhằm mục đích xây dựng các yêu cầu đánh giá EMF cho các loại thiết bị được chọn hoặc bỏ qua.

Bảng B.1 - Một số dải tần điển hình của thiết bị không dây di động và các mức loại trừ công suất thấp tương ứng P_max’ được dự đoán bằng cách sử dụng Công thức từ (B.1) đến (B.9)

Phụ lục C

(tham khảo)

Yêu cầu về sự phù hợp đối với trường xung

Cả ICNIRP và IEEE đều có những hạn chế cụ thể đối với phơi nhiễm trong trường xung. Ví dụ dưới đây đề cập đến các hướng dẫn của ICNIRP [1] vì trong trường hợp đó phân tích là rất đơn giản. Nếu cần so sánh với các giới hạn phơi nhiễm của IEEE Std C95.1-1999 [2] hoặc IEEE Std C95.1-2005 [3], thì cần đáp ứng các yêu cầu của các tiêu chuẩn đó liên quan đến việc phơi nhiễm với xung.

Hướng dẫn của ICNIRP có giới hạn cơ bản dựa trên SAR lấy trung bình trong thời gian 6 min, SAR_avg, là 2 W/kg trong 10 g mô ở đầu và thân đối với dân cư nói chung (xem Bảng A.1, Phụ lục A). Đối với tín hiệu xung liên tục có thời gian nhỏ hơn 30 μs và tần số từ 300 MHz đến 10 GHz, cũng có một hạn chế đối với sự hấp thụ cụ thể, SA, ở phần đầu, là 2 mJ/kg trong 10 g mô.

Nếu SAR lấy trung bình trong khoảng thời gian của một xung là SAR_pulse, thì độ rộng xung là δt và khoảng thời gian lặp lại là t = 1/PRF, thì nếu có một xung cho mỗi khoảng thời gian lặp lại.

Vì

và

Công thức C.1 có thể được viết như sau

Nếu các giới hạn của ICNIRP đối với SAR lấy trung bình trong 6 min ở đầu và thân và đối với SA được thay vào Công thức (C.4), thì có thể thấy rằng nếu tần số lặp xung lớn hơn 1 000 Hz, thì tuân thủ giới hạn SAR sẽ đảm bảo tuân thủ giới hạn SA. Nếu tần số lặp xung nhỏ hơn 1 000 Hz thì phải xem xét cụ thể để thể hiện sự phù hợp với giới hạn SA.

Phụ lục D

(tham khảo)

Các chủ đề từ TCVN ISO/IEC 17025 (ISO/IEC 17025) liên quan đến báo cáo đánh giá EMF

Các mục sau đây cần được đưa ra khi chuẩn bị báo cáo đánh giá EMF. Các mục này lấy từ 5.10.2 và 5.10.3 của TCVN ISO/IEC 17025:2007 (ISO/IEC 17025:2005) và được điều chỉnh để áp dụng cho báo cáo đánh giá EMF. Thông tin đóng vai trò là hướng dẫn và do đó nó mang tính tham khảo.

Mỗi báo cáo đánh giá phải bao gồm tối thiểu các thông tin sau, trừ khi phòng thí nghiệm có lý do chính đáng để không làm như vậy:

a) tiêu đề (ví dụ: “Báo cáo Đánh giá EMF”);

b) tên và địa chỉ của phòng thí nghiệm, và địa điểm của việc đánh giá và/hoặc hiệu chuẩn được thực hiện, nếu khác với địa chỉ của phòng thí nghiệm;

c) nhận dạng duy nhất của báo cáo đánh giá (chẳng hạn như số sê-ri), và trên mỗi trang có một nhận dạng để đảm bảo rằng trang được công nhận là một phần của báo cáo đánh giá và nhận biết rõ ràng về phần kết thúc của báo cáo đánh giá;

d) tên và địa chỉ của khách hàng;

e) nhận biết về phương pháp hoặc tiêu chuẩn được sử dụng;

f) mô tả, tình trạng và nhận dạng rõ ràng của (các) hạng mục được đánh giá;

g) kết quả đánh giá này với các đơn vị đo, nếu thích hợp;

h) (các) tên, (các) chức năng và (các) chữ ký hoặc (các) nhận biết tương đương của người có thẩm quyền đối với báo cáo đánh giá;

i) nếu có liên quan, một tuyên bố có ảnh hưởng của kết quả chỉ liên quan đến các hạng mục được đánh giá.

CHÚ THÍCH 1: Bản sao giấy của báo cáo đánh giá cũng phải bao gồm số trang và tổng số trang.

CHÚ THÍCH 2: Khuyến cáo rằng các phòng thí nghiệm nên có một tuyên bố chỉ rõ rằng không được sao chép rời khi báo cáo đánh giá có nhiều trang nếu không được sự đồng ý bằng văn bản của phòng thí nghiệm.

Ngoài các yêu cầu trên, báo cáo đánh giá, khi cần thiết để giải thích các kết quả đánh giá, bao gồm các nội dung sau:

j) sai lệch, bổ sung hoặc loại trừ so với phương pháp thử và thông tin về các điều kiện thử nghiệm cụ thể, chẳng hạn như điều kiện môi trường;

k) nếu có liên quan, một tuyên bố về sự phù hợp/không phù hợp với các yêu cầu và/hoặc thông số kỹ thuật;

l) nếu có thể, một tuyên bố về độ không đảm bảo ước tính; thông tin về độ không đảm bảo là cần thiết trong các báo cáo thử nghiệm khi nó liên quan đến tính hợp lệ hoặc ứng dụng của kết quả thử nghiệm, khi hướng dẫn của khách hàng yêu cầu hoặc khi độ không đảm bảo ảnh hưởng đến việc phù hợp với một giới hạn về quy định kỹ thuật;

m) nếu thích hợp và cần thiết, đưa ra ý kiến và cách giải thích kết quả thử nghiệm.

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP). Guidelines for limiting exposure in time-varying electric, magnetic, and electromagnetic fields (up to 300 GHz). Health Physics, 1998, vol. 74, pp. 494-522

[2] IEEE Std C95.1-1999, IEEE standard for safety levels with respect to human exposure to radio frequency electromagnetic fields, 3 kHz to 300 GHz

[3] IEEE Std C95.1-2005, IEEE standard for safety levels with respect to human exposure to radio frequency electromagnetic fields, 3 kHz to 300 GHz

[4] ALI, M., DOUGLAS, M.G., SAYEM, A.T.M., FARAONE, A. and CHOU, C-K. Threshold power of canonical antennas for inducing SAR at compliance limits in the 300- 3000 MHz frequency range. IEEE Trans. Electromag. Compat., Feb. 2007, vol. 49, no.1, pp. 143-152

[5] SAYEM, A.T.M., DOUGLAS M. G., SCHMID, G., PETRIC, B. and ALI, M. Correlating threshold power with free-space bandwidth for low directivity antennas, IEEE Trans. Electromag. Compat. (accepted for publication), 2008

[6] TCVN 8095-161 (IEC 60050-161), Từ vựng kỹ thuật điện quốc tế - Phần 161: Tương thích điện từ

[7] TCVN ISO/IEC 17025:2007 (ISO/IEC 17025:2005) Yêu cầu chung về năng lực của phòng thử nghiệm và hiệu chuẩn

[8] IEC/TR 62630:2010, Guidance for evaluating exposure from multiple electromagnetic, sources

[9] CISPR 32, Information technology, multimedia equipment and receivers - Radio disturbance characteristics - Limits and methods of measurement

[10] TCVN 9595-3:2013 (ISO/IEC Guide 98-3:2008), Độ không đảm bảo đo - Phần 3: Hướng dẫn trình bày độ không đảm bảo đo (GUM:1995)

[11] IEC 60050-702:1992, International Electrotechnical Vocabulary - Chapter 702: Oscillations, signals and related devices

[12] IEC 60050-712:1992, International Electrotechnical Vocabulary- Chapter 712: Antennas

[13] IEC 60050-705:1995, International Electrotechnical Vocabulary - Chapter 705: Radio wave propagation

[14] TCVN ISO/IEC 17000:2007 (ISO/IEC 17000:2004), Đánh giá sự phù hợp - Từ vựng và các nguyên tắc chung

MỤC LỤC

Lời nói đầu

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

3  Thuật ngữ và định nghĩa

4  Phương pháp đánh giá sự phù hợp

4.1  Xem xét chung

4.2  Mức loại trừ công suất thấp (P_max)

4.3  Phơi nhiễm trong nhiều nguồn phát

5  Báo cáo đánh giá EMF

5.1  Xem xét chung

5.2  Thông tin liên quan đến thiết bị

6  Sử dụng độ không đảm bảo đo trong đánh giá sự phù hợp với các giới hạn

Phụ lục A (tham khảo) - Việc suy ra mức loại trừ công suất thấp từ ICNIRP và từ giới hạn phơi nhiễm IEEE

Phụ lục B (tham khảo) - Việc suy ra mức loại trừ công suất thấp thay thế đối với các thiết bị không dày được sử dụng gần cơ thể  

Phụ lục C (tham khảo) - Yêu cầu về sự phù hợp đối với trường xung

Phụ lục D (tham khảo) - Các chủ đề từ TCVN ISO/IEC 17025 (ISO/IEC 17025) liên quan đến báo cáo đánh giá EMF

Thư mục tài liệu tham khảo