IEEE P63195-1:2022 Edition

$82.33

IEEE/IEC International Draft Standard – Measurement procedure for the assessment of power density of human exposure to radio frequency fields from wireless devices operating in close proximity to the head and body – Frequency range of 6 GHz to 300 GHz

Published By	Publication Date	Number of Pages
IEEE	2022	300

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Category: IEEE

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Description

New IEEE Standard – Active – Draft.

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PDF Pages	PDF Title
1	Front cover
3	Title page
4	English CONTENTS
11	FOREWORD
13	INTRODUCTION
14	1 Scope
15	2 Normative references 3 Terms and definitions 3.1 Exposure metrics and parameters
18	3.2 Spatial, physical, and geometrical parameters associated with exposure metrics
19	3.3 Measurement instrumentation, field probe, and data-processing parameters
22	3.4 RF power parameters
23	3.5 Test device technical operating and antenna parameters
25	3.6 Test device physical configurations
26	3.7 Uncertainty parameters
27	4 Symbols and abbreviated terms 4.1 Symbols 4.1.1 Physical quantities
28	4.1.2 Constants 4.2 Abbreviated terms
29	5 Quick start guide and application of this document 5.1 Quick start guide
30	Tables Table 1 – Evaluation plan check-list
31	Figures Figure 1 – Quick Start Guide
32	5.2 Application of this document 5.3 Stipulations 6 Measurement system and laboratory requirements 6.1 General requirements
33	6.2 Laboratory requirements
34	6.3 Field probe requirements 6.4 Measurement instrumentation requirements
35	6.5 Scanning system requirements 6.5.1 Single-probe systems 6.5.2 Multiple field-probe systems
36	6.6 Device holder requirements
37	6.7 Post-processing quantities, procedures, and requirements 6.7.1 Formulas for calculation of sPD
39	6.7.2 Post-processing procedure
40	6.7.3 Requirements Figure 2 – Simplified view of a generic measurement setupinvolving the use of reconstruction algorithms
41	7 Protocol for PD assessment 7.1 General 7.2 Measurement preparation 7.2.1 Relative system check 7.2.2 DUT requirements
42	7.2.3 DUT preparation
43	7.2.4 Selecting evaluation surfaces
44	Figure 3 – Cross-sectional view of SAM phantom for SAR evaluationsat the reference plane, as described in IEC/IEEE 62209-1528:2020 Figure 4 – Cross-sectional view of SAM virtual phantom for PD evaluations at the reference plane (shell thickness is 2 mm everywhere, including at the pinna)
46	7.3 Tests to be performed 7.3.1 General Figure 5 – Example reference coordinate system forthe left-ear ERP of the SAM phantom Figure 6 – Example reference points and vertical and horizontal lines on a DUT
48	7.3.2 Tests to be performed when supported by simulations of the antenna array Figure 7 – Flow chart for test procedure in 7.3
50	7.3.3 Tests to be performed by measurements of the antenna array 7.4 Measurement procedure 7.4.1 General measurement procedure
51	7.4.2 Power density assessment methods Figure 8 – Flow chart for general measurement procedure in 7.4.1
52	Figure 9 – Flow chart for power density assessment methods in 7.4.2 Table 2 – Minimum evaluation distance between the DUT antenna andthe evaluation surface for which the plane wave equivalent approximation applies
53	7.4.3 Power scaling for operating mode and channel
55	7.4.4 Correction for DUT drift
56	7.5 Exposure combining 7.5.1 General
57	7.5.2 Combining power density and SAR results
59	Figure 10 – SAR and power density evaluation at a point r Figure 11 – Combining SAR (top) and power density (bottom) for the SAM phantom
60	8 Uncertainty estimation 8.1 General 8.2 Requirements for uncertainty evaluations 8.3 Description of uncertainty models
61	8.4 Uncertainty terms dependent on the measurement system 8.4.1 CAL – Calibration of the measurement equipment 8.4.2 COR – Probe correction 8.4.3 FRS – Frequency response
62	8.4.4 SCC – Sensor cross coupling
63	8.4.5 ISO – Isotropy 8.4.6 LIN – System linearity error 8.4.7 PSC – Probe scattering
64	8.4.8 PPO – Probe positioning offset 8.4.9 PPR – Probe positioning repeatability
65	8.4.10 SMO – Sensor mechanical offset 8.4.11 PSR – Probe spatial resolution 8.4.12 FLD – Field impedance dependence (ratio \|E\|/\|H\|) 8.4.13 MED – Measurement drift
66	8.4.14 APN – Amplitude and phase noise 8.4.15 TR – Measurement area truncation 8.4.16 DAQ – Data acquisition 8.4.17 SMP – Sampling 8.4.18 REC – Field reconstruction
67	8.4.19 SNR – Signal-to-noise ratio 8.4.20 TRA – Forward transformation and backward transformation
68	8.4.21 SCA – Power density scaling 8.4.22 SAV – Spatial averaging 8.4.23 COM – Exposure combining 8.5 Uncertainty terms dependent on the DUT and environmental factors 8.5.1 PC – Probe coupling with DUT
69	8.5.2 MOD – Modulation response 8.5.3 IT – Integration time
70	8.5.4 RT – Response time 8.5.5 DH – Device holder influence 8.5.6 DA – DUT alignment 8.5.7 AC – RF ambient conditions 8.5.8 TEM – Laboratory temperature
71	8.5.9 REF – Reflections in laboratory 8.5.10 MSI – Measurement system immunity/secondary reception 8.5.11 DRI – DUT drift 8.6 Combined and expanded uncertainty
72	Table 3 – Template of measurement uncertainty for power density measurements
74	Table 4 – Example measurement uncertainty budget forpower density measurement results
75	9 Measurement report 9.1 General 9.2 Items to be recorded in measurement reports
78	Annex A (normative)Measurement system check and system validation tests A.1 Overview
79	A.2 Normalization to total radiated power A.2.1 General A.2.2 Option 1: Accepted power measurement
80	Figure A.1 – Recommended accepted power measurement setupfor relative system check, absolute system check and system validation Figure A.2 – Equipment setup for measurement offorward power Pf and forward coupled power Pfc Figure A.3 – Equipment setup for measuringthe shorted reverse coupled power Prcs
81	Figure A.4 – Equipment setup for measuring thepower with the reference antenna
82	Figure A.5 – Port numbering for the S-parametermeasurements of the directional coupler
83	A.2.3 Option 2: Total radiated power measurement Table A.1 – Example of power measurement uncertainty
84	A.3 Relative system check A.3.1 Purpose A.3.2 Antenna and test conditions
85	A.3.3 Procedure A.3.4 Acceptance criteria
87	A.4 Absolute system check A.4.1 Purpose A.4.2 Antenna and test conditions A.4.3 Procedure A.4.4 Acceptance criteria
88	A.5 System validation A.5.1 Purpose A.5.2 Procedure
89	A.5.3 Validation of modulation response A.5.4 Acceptance criteria Table A.2 – Communication signals for modulation response test
91	Annex B (normative)Antennas for system check and system validation tests B.1 General
92	B.2 Pyramidal horn antennas for system checks Table B.1 – Target values for pyramidal horn antennas at different frequencies
93	B.3 Cavity-fed dipole arrays for system validation B.3.1 Description Table B.2 – Main dimensions for the cavity-fed dipole arraysat each frequency of interest
94	Figure B.1 – Main dimensions for the cavity-fed dipole arrays – 30 GHz design
95	Table B.3 – Geometrical parameters of the cavity-fed dipole arraysat each frequency of interest Table B.4 – Substrate and metallic block parameters for the cavity-fed dipole arrays at each frequency of interest
96	B.3.2 Numerical target values for cavity-fed dipole arrays B.3.3 Field and power density distribution patterns Table B.5 – Target values for the cavity-fed dipole arrays at10 GHz, 30 GHz, 60 GHz, and 90 GHz
97	Figure B.2 – 10 GHz patterns of \|Etotal\| and Re{S}total for the cavity-fed dipole arrays at distances ofa) 2 mm, b) 5 mm, c) 10 mm, and d) 50 mm from the upper surface of the dielectric substrate
98	Figure B.3 – 30 GHz patterns of \|Etotal\| and Re{S}total for the cavity-fed dipole arrays at distances ofa) 2 mm, b) 5 mm, c) 10 mm, and d) 50 mm from the upper surface of the dielectric substrate
99	Figure B.4 – 60 GHz patterns of \|Etotal\| and Re{S}total for the cavity-fed dipole arrays at distances ofa) 2 mm, b) 5 mm, c) 10 mm, and d) 50 mm from the upper surface of the dielectric substrate
100	Figure B.5 – 90 GHz patterns of \|Etotal\| and Re{S}total for the cavity-fed dipole arrays at distances ofa) 2 mm, b) 5 mm, c) 10 mm, and d) 50 mm from the upper surface of the dielectric substrate
101	B.3.4 Far-field radiation patterns
102	Figure B.6 – Far-field radiation patterns of a) 10 GHz, b) 30 GHz,c) 60 GHz, and d) 90 GHz cavity-fed dipole arrays
103	B.4 Pyramidal horns with slot arrays for system validation B.4.1 Description Figure B.7 – Main dimensions for the 0,15 mm stainless steel stencil with slot array
104	Figure B.8 – Main dimensions for the pyramidal horn antennas Table B.6 – Main dimensions for the stencilwith slot array for each frequency
105	B.4.2 Numerical target values for pyramidal horns loaded with a slot array Table B.7 – Primary dimensions for the correspondingpyramidal horns at each frequency
106	B.4.3 Field and power density distribution patterns Table B.8 – Target values for the pyramidal horns loaded with slot arraysat 10 GHz, 30 GHz, 60 GHz, and 90 GHz
107	Figure B.9 – 10 GHz patterns of \|Etotal\| and Re{S}total for the pyramidal horn loaded with a slot arrayat distances of a) 2 mm, b) 5 mm, c) 10 mm, and d) 50 mm from the upper surface of the slot array
108	Figure B.10 – 30 GHz patterns of \|Etotal\| and Re{S}total for the pyramidal horn loaded with a slot arrayat distances of a) 2 mm, b) 5 mm, c) 10 mm, and d) 50 mm from the upper surface of the slot array
109	Figure B.11 – 60 GHz patterns of \|Etotal\| and Re{S}total for the pyramidal horn loaded with a slot arrayat distances of a) 2 mm, b) 5 mm, c) 10 mm, and d) 50 mm from the upper surface of the slot array
110	Figure B.12 – 90 GHz patterns of \|Etotal\| and Re{S}total for the pyramidal horn loaded with a slot arrayat distances of a) 2 mm, b) 5 mm, c) 10 mm, and d) 50 mm from the upper surface of the slot array
111	B.4.4 Far-field radiation patterns
112	B.5 Antenna validation procedure B.5.1 General Figure B.13 – Far-field radiation patterns of a) 10 GHz, b) 30 GHz,c) 60 GHz, and d) 90 GHz pyramidal horn loaded with a slot array
113	B.5.2 Objectives, scope, and usage specifications B.5.3 Antenna design B.5.4 Numerical targets B.5.5 Reference antennas calibration B.5.6 Antenna verification and life expectation B.5.7 Uncertainty budget considerations
114	B.6 Validation procedure for wideband signals B.6.1 General B.6.2 Validation signals B.6.3 Validation antennas and setup B.6.4 Target values for validation antennas transmitting wideband signals B.6.5 Wideband signal uncertainty
115	B.6.6 Validation procedure
116	Annex C (normative)Calibration and characterization of measurement probes C.1 General C.2 Calibration of waveguide probes C.2.1 General C.2.2 Sensitivity C.2.3 Linearity
117	C.2.4 Lower detection limit C.2.5 Isotropy C.2.6 Response time C.3 Calibration for isotropic scalar E-field or H-field probes C.3.1 General C.3.2 Sensitivity C.3.3 Isotropy
118	C.3.4 Linearity C.3.5 Lower detection limit C.3.6 Response time C.4 Calibration of phasor E-field or H-field probes C.4.1 General C.4.2 Sensitivity
119	C.4.3 Isotropy C.4.4 Linearity C.4.5 Lower detection limit C.5 Calibration uncertainty parameters C.5.1 General C.5.2 Input power to the antenna C.5.3 Mismatch effect (input power measurement)
120	C.5.4 Gain and offset distance C.5.5 Signal spectrum C.5.6 Setup stability
121	C.5.7 Uncertainty for field impedance variations C.6 Uncertainty budget template Table C.1 – Uncertainty analysis of the probe calibration
123	Annex D (informative)Information on use of square or circular shapes for power density averaging area in conformity evaluations D.1 General D.2 Method using computational analysis D.3 Areas averaged with square and circular shapes on planar evaluation surface Figure D.1 – Schematic view of the assessment of the variationof sPD using square shape by rotating AUT (antenna under test)
124	Figure D.2 – Comparison of psPD averaged using square versus circular shaped areas on planar evaluation surfaces
125	D.4 Areas averaged with square and circular shapes on nonplanar evaluation surface Figure D.3 – Example PD distributions withdevice next to ear evaluation surface Table D.1 – Phase shift values for the array antenna
126	Figure D.4 – Comparison of psPD averaged using cube cross-section (square-like) versus sphere cross-section (circular-like) shaped areas fordevice next to ear evaluation surface
127	Annex E (informative)Reconstruction algorithms E.1 General E.2 Methodologies to extract local field components and power densities E.2.1 General
128	E.2.2 Phase-less approaches E.2.3 Approaches using E-field polarization ellipse measurements E.2.4 Direct near-field measurements
129	E.3 Forward transformation (propagation) of the fields E.3.1 General Figure E.1 – Simulation (left) and forward transformation from measurements applying methods described in [29] (right) of power density in the xz-plane (above) and yz-plane (below) at a distance of 2 mm for a cavity-fed dipole array at 30 GHz (see Annex B)
130	E.3.2 Field expansion methods E.3.3 Field integral equation methods
131	E.4 Backward transformation (propagation) of the fields E.4.1 General E.4.2 Field expansion methods – the plane wave expansion
132	E.4.3 Inverse source methods
133	E.5 Analytical reference functions Table E.1 – List of analytical reference functionsand associated psPDn+ target values
134	Table E.2 – List of analytical reference functionsand associated psPDtot+ target values Table E.3 – List of analytical reference functionsand associated psPDmod+ target values
135	Annex F (normative)Interlaboratory comparisons F.1 Purpose F.2 Reference devices F.3 Power setup F.4 Interlaboratory comparison – procedure
136	Annex G (informative)PD test and verification example G.1 Purpose G.2 DUT overview G.3 Test system verification G.4 Test setup G.5 Power density results G.6 Combined exposure (Total Exposure Ratio)
137	Annex H (informative)Applicability of plane-wave equivalent approximations H.1 Objective H.2 Method H.3 Results
139	H.4 Discussion Figure H.1 – psPDpwe / psPDtot as function of distance (in units of λ) from cavity-fed dipole array (CDA##G, left-side) and pyramidal horn with slot arrays (SH##G,right-side) operating at 10 GHz, 30 GHz, 60 GHz, and 90 GHz
140	Annex I (informative)Rationales for concepts and methods applied inthis document and IEC/IEEE 63195-2 I.1 Frequency range I.2 Calculation of sPD I.2.1 Application of the Poynting vector for calculation of incident power density
141	I.2.2 Averaging area
142	Bibliography
146	Français SOMMAIRE
154	AVANT-PROPOS
156	INTRODUCTION
157	1 Domaine d’application
158	2 Références normatives 3 Termes et définitions 3.1 Paramètres et indicateurs d’exposition
161	3.2 Paramètres spatiaux, physiques et géométriques associés aux indicateurs d’exposition
163	3.3 Instrumentation de mesure, sonde de champ et paramètres de traitement des données
166	3.4 Paramètres de puissance RF
167	3.5 Paramètres techniques de fonctionnement et d’antenne du dispositif d’essai
168	3.6 Configurations physiques des dispositifs d’essai
170	3.7 Paramètres d’incertitude
171	4 Symboles et termes abrégés 4.1 Symboles 4.1.1 Grandeurs physiques
172	4.1.2 Constantes 4.2 Termes abrégés
173	5 Guide de démarrage rapide et application du présent document 5.1 Guide de démarrage rapide
174	Tableaux Tableau 1 – Liste de vérification du plan d’évaluation
175	Figure 1 – Guide de démarrage rapide Untitled
176	5.2 Application du présent document 5.3 Conditions 6 Exigences relatives au système de mesure et au laboratoire 6.1 Exigences générales
178	6.2 Exigences relatives au laboratoire 6.3 Exigences relatives à la sonde de champ
179	6.4 Exigences relatives à l’instrumentation de mesure 6.5 Exigences relatives au système de balayage 6.5.1 Systèmes à sonde unique
180	6.5.2 Systèmes à sonde de champ multiple 6.6 Exigences relatives au support de dispositif
181	6.7 Grandeurs, procédures et exigences relatives au post-traitement 6.7.1 Formules de calcul de la sPD
183	6.7.2 Procédure de post-traitement
184	6.7.3 Exigences Figure 2 – Représentation simplifiée d’un montage de mesure générique impliquant l’utilisation d’algorithmes de reconstruction
185	7 Protocole d’évaluation de la densité de puissance 7.1 Généralités 7.2 Préparation du mesurage 7.2.1 Vérification relative du système 7.2.2 Exigences relatives au DUT
186	7.2.3 Préparation du DUT
187	7.2.4 Choix des surfaces d’évaluation
189	Figure 3 – Vue transversale du fantôme SAM pour les évaluations du DAS au niveau du plan de référence, comme cela est décrit dans l’IEC/IEEE 62209-1528:2020 Figure 4 – Vue transversale du fantôme SAM virtuel pour les évaluations de la densité de puissance au niveau du plan de référence (l’épaisseur de l’enveloppe est de 2 mm en tout point, y compris au niveau du pavillon)
191	7.3 Essais à réaliser 7.3.1 Généralités Figure 5 – Exemple de système de coordonnées de référence pour l’ERP gauche du fantôme SAM Figure 6 – Exemple de points de référence et de lignes verticales et horizontales sur un DUT
193	7.3.2 Essais à réaliser en cas de prise en charge par simulations du réseau d’antenne Figure 7 – Logigramme de la procédure d’essai donnée en 7.3
195	7.3.3 Essais à réaliser par des mesures du réseau d’antenne 7.4 Procédure de mesure 7.4.1 Procédure de mesure générale
196	Figure 8 – Logigramme de la procédure de mesure générale donnée en 7.4.1
197	7.4.2 Méthodes d’évaluation de la densité de puissance
198	Tableau 2 – Distance d’évaluation minimale entre l’antenne du DUT et la surface d’évaluation pour laquelle l’approximation de l’onde plane équivalente s’applique Figure 9 – Logigramme des méthodes d’évaluation de la densité de puissance données en 7.4.2
199	7.4.3 Mise à l’échelle de la puissance selon le mode de fonctionnement et le canal
201	7.4.4 Correction de la dérive du DUT
202	7.5 Combinaison d’expositions 7.5.1 Généralités
204	7.5.2 Combinaison des résultats de la densité de puissance et du DAS
205	Figure 10 – Evaluation du DAS et de la densité de puissance en un point r
206	Figure 11 – Combinaison du DAS (en haut) et de la densité de puissance (en bas) pour le fantôme SAM 8 Estimation de l’incertitude 8.1 Généralités
207	8.2 Exigences relatives aux évaluations de l’incertitude 8.3 Description des modèles d’incertitude
208	8.4 Termes d’incertitude dépendant du système de mesure 8.4.1 CAL – Etalonnage de l’équipement de mesure (CALibration) 8.4.2 COR – Correction de la sonde 8.4.3 FRS – Réponse en fréquence (Frequency ReSponse)
209	8.4.4 SCC – Couplage croisé de capteurs (Sensor Cross Coupling)
210	8.4.5 ISO – Isotropie 8.4.6 LIN – Erreur de linéarité du système
211	8.4.7 PSC – Diffusion de la sonde (Probe SCattering) 8.4.8 PPO – Décalage de positionnement de la sonde (Probe Positioning Offset)
212	8.4.9 PPR – Répétabilité du positionnement de la sonde (Probe Positioning Repeatability)
213	8.4.10 SMO – Décalage mécanique du capteur (Sensor Mechanical Offset) 8.4.11 PSR – Résolution spatiale de la sonde (Probe Spatial Resolution) 8.4.12 FLD – Influence de l’impédance de champ (FieLD impedance dependence) (rapport \|E\|/\|H\|) 8.4.13 MED – Dérive de mesure (MEasurement Drift)
214	8.4.14 APN – Bruit d’amplitude et de phase (Amplitude and Phase Noise) 8.4.15 TR – Troncature de la zone de mesure 8.4.16 DAQ – Acquisition de données (Data AcQuisition) 8.4.17 SMP – Echantillonnage (SaMPling) 8.4.18 REC – Reconstruction de champ
215	8.4.19 SNR – Rapport signal sur bruit (Signal to Noise Ratio) 8.4.20 TRA – Transformation directe et transformation inverse
216	8.4.21 SCA – Mise à l’échelle de la densité de puissance (SCaling) 8.4.22 SAV – Moyennage spatial (Spatial AVeraging) 8.4.23 COM – Combinaison d’expositions 8.5 Termes d’incertitude dépendant du DUT et des facteurs environnementaux 8.5.1 PC – Couplage de la sonde avec le DUT (Probe Coupling)
217	8.5.2 MOD – Réponse en modulation
218	8.5.3 IT – Temps d’intégration (Integration Time) 8.5.4 RT – Temps de réponse (Response Time) 8.5.5 DH – Influence du support de dispositif (Device Holder influence) 8.5.6 DA – Alignement du DUT (DUT Alignment)
219	8.5.7 AC – Conditions radiofréquences ambiantes (RF Ambient Conditions) 8.5.8 TEM – Température du laboratoire 8.5.9 REF – Réflexions dans le laboratoire 8.5.10 MSI – Immunité du système de mesure/réception secondaire (Measurement System Immunity) 8.5.11 DRI – Dérive du DUT (DRIft)
220	8.6 Incertitude composée et élargie
221	Tableau 3 – Modèle d’incertitude de mesure pour les mesures de la densité de puissance
222	Tableau 4 – Exemple de bilan d’incertitudes de mesure pour les résultats de mesure de la densité de puissance
223	9 Rapport de mesure 9.1 Généralités 9.2 Eléments à enregistrer dans les rapports de mesure
227	Annexe A (normative)Vérification du système de mesure et essais de validation du système A.1 Vue d’ensemble
228	A.2 Normalisation en fonction de la puissance totale rayonnée A.2.1 Généralités A.2.2 Option 1: Mesure de la puissance acceptée
229	Figure A.1 – Montage de mesure de la puissance acceptée recommandé pour la vérification relative du système, la vérification absolue du système et la validation du système Figure A.2 – Configuration de l’équipement pour la mesure de la puissance incidente Pf et de la puissance couplée incidente Pfc
230	Figure A.3 – Configuration de l’équipement pour la mesure de la puissance couplée inverse en court-circuit Prcs Figure A.4 – Configuration de l’équipement pour la mesure de la puissance avec l’antenne de référence
232	Tableau A.1 – Exemple d’incertitude de mesure de la puissance Figure A.5 – Numérotation des accès pour les mesures du paramètre S du coupleur directif
233	A.2.3 Option 2: Mesure de la puissance totale rayonnée A.3 Vérification relative du système A.3.1 Objet
234	A.3.2 Antenne et conditions d’essai A.3.3 Procédure A.3.4 Critères d’acceptation
236	A.4 Vérification absolue du système A.4.1 Objet A.4.2 Antenne et conditions d’essai A.4.3 Procédure
237	A.4.4 Critères d’acceptation A.5 Validation du système A.5.1 Objet
238	A.5.2 Procédure A.5.3 Validation de la réponse en modulation
239	Tableau A.2 – Signaux de communication pour l’essai de réponse en modulation A.5.4 Critères d’acceptation
241	Annexe B (normative)Antennes pour la vérification du système et les essais de validation du système B.1 Généralités
242	Tableau B.1 – Valeurs cibles pour les antennes cornets pyramidales à différentes fréquences B.2 Antennes cornets pyramidales pour les vérifications du système
243	Tableau B.2 – Dimensions principales des réseaux de dipôles alimentés par cavité pour chaque fréquence d’intérêt B.3 Réseaux de dipôles alimentés par cavité pour la validation du système B.3.1 Description
244	Figure B.1 – Dimensions principales des réseaux de dipôles alimentés par cavité – Modèle à 30 GHz
245	Tableau B.3 – Paramètres géométriques des réseaux de dipôles alimentés par cavité pour chaque fréquence d’intérêt Tableau B.4 – Paramètres du substrat et du bloc métallique des réseaux de dipôles alimentés par cavité pour chaque fréquence d’intérêt
246	Tableau B.5 – Valeurs cibles pour les réseaux de dipôles alimentés par cavité à 10 GHz, 30 GHz, 60 GHz et 90 GHz B.3.2 Valeurs numériques cibles pour les réseaux de dipôles alimentés par cavité B.3.3 Modèles de distribution du champ et de la densité de puissance
247	Figure B.2 – Modèles 10 GHz de \|Etotal\| et Re{S}total pour les réseaux de dipôles alimentés par cavité aux distances dea) 2 mm, b) 5 mm, c) 10 mm, et d) 50 mm de la surface supérieure du substrat diélectrique
248	Figure B.3 – Modèles 30 GHz de \|Etotal\| et Re{S}total pour les réseaux de dipôles alimentés par cavité aux distances dea) 2 mm, b) 5 mm, c) 10 mm, et d) 50 mm de la surface supérieure du substrat diélectrique
249	Figure B.4 – Modèles 60 GHz de \|Etotal\| et Re{S}total pour les réseaux de dipôles alimentés par cavité aux distances dea) 2 mm, b) 5 mm, c) 10 mm, et d) 50 mm de la surface supérieure du substrat diélectrique
250	Figure B.5 – Modèles 90 GHz de \|Etotal\| et Re{S}total pour les réseaux de dipôles alimentés par cavité aux distances dea) 2 mm, b) 5 mm, c) 10 mm, et d) 50 mm de la surface supérieure du substrat diélectrique
251	B.3.4 Diagrammes de rayonnement en champ lointain
252	Figure B.6 – Diagrammes de rayonnement en champ lointain de réseaux de dipôles alimentés par cavité à a) 10 GHz, b) 30 GHz, c) 60 GHz et d) 90 GHz
253	B.4 Cornets pyramidaux à réseaux de fentes rayonnantes pour la validation du système B.4.1 Description Figure B.7 – Dimensions principales du gabarit en acier inoxydable de 0,15 mm avec réseau de fentes rayonnantes
254	Tableau B.6 – Dimensions principales du gabarit avec réseau de fentes rayonnantes pour chaque fréquence Figure B.8 – Dimensions principales des antennes cornets pyramidales
255	Tableau B.7 – Dimensions primaires des cornets pyramidaux correspondants pour chaque fréquence B.4.2 Valeurs numériques cibles pour les cornets pyramidaux chargés d’un réseau de fentes rayonnantes
256	Tableau B.8 – Valeurs cibles pour les cornets pyramidaux chargés de réseaux de fentes rayonnantes à 10 GHz, 30 GHz, 60 GHz et 90 GHz B.4.3 Modèles de distribution du champ et de la densité de puissance
257	Figure B.9 – Modèles 10 GHz de \|Etotal\| et Re{S}total pour le cornet pyramidal chargé d’un réseau de fentes rayonnantes aux distances de a) 2 mm, b) 5 mm, c) 10 mm, et d) 50 mm de la surface supérieure du réseau de fentes rayonnantes
258	Figure B.10 – Modèles 30 GHz de \|Etotal\| et Re{S}total pour le cornet pyramidal chargé d’un réseau de fentes rayonnantes aux distances de a) 2 mm, b) 5 mm, c) 10 mm, et d) 50 mm de la surface supérieure du réseau de fentes rayonnantes
259	Figure B.11 – Modèles 60 GHz de \|Etotal\| et Re{S}total pour le cornet pyramidal chargé d’un réseau de fentes rayonnantes aux distances de a) 2 mm, b) 5 mm, c) 10 mm, et d) 50 mm de la surface supérieure du réseau de fentes rayonnantes
260	Figure B.12 – Modèles 90 GHz de \|Etotal\| et Re{S}total pour le cornet pyramidal chargé d’un réseau de fentes rayonnantes aux distances de a) 2 mm, b) 5 mm, c) 10 mm, et d) 50 mm de la surface supérieure du réseau de fentes rayonnantes
261	B.4.4 Diagrammes de rayonnement en champ lointain
262	B.5 Procédure de validation de l’antenne B.5.1 Généralités Figure B.13 – Diagrammes de rayonnement en champ lointain d’un cornet pyramidal à a) 10 GHz, b) 30 GHz, c) 60 GHz et d) 90 GHz chargé d’un réseau de fentes rayonnantes
263	B.5.2 Objectifs, domaine d’application et spécifications d’usage B.5.3 Conception de l’antenne B.5.4 Cibles numériques B.5.5 Etalonnage des antennes de référence B.5.6 Vérification des antennes et espérance de vie
264	B.5.7 Considérations relatives au bilan d’incertitudes B.6 Procédure de validation pour les signaux à large bande B.6.1 Généralités B.6.2 Signaux de validation B.6.3 Antennes et configuration de validation B.6.4 Valeurs cibles des antennes de validation émettant des signaux à large bande
265	B.6.5 Incertitude relative au signal à large bande B.6.6 Procédure de validation
266	Annexe C (normative)Etalonnage et caractérisation des sondes de mesure C.1 Généralités C.2 Etalonnage des sondes à guide d’ondes C.2.1 Généralités C.2.2 Sensibilité
267	C.2.3 Linéarité C.2.4 Limite de détection inférieure C.2.5 Isotropie C.2.6 Temps de réponse C.3 Etalonnage des sondes scalaires isotropes de champ E ou de champ H C.3.1 Généralités C.3.2 Sensibilité
268	C.3.3 Isotropie C.3.4 Linéarité C.3.5 Limite de détection inférieure C.3.6 Temps de réponse C.4 Etalonnage des sondes de phaseur de champ E ou de champ H C.4.1 Généralités
269	C.4.2 Sensibilité C.4.3 Isotropie C.4.4 Linéarité C.4.5 Limite de détection inférieure
270	C.5 Paramètres relatifs à l’incertitude de l’étalonnage C.5.1 Généralités C.5.2 Puissance d’entrée de l’antenne C.5.3 Effet de désadaptation (mesure de la puissance d’entrée) C.5.4 Gain et distance de décalage
271	C.5.5 Spectre du signal C.5.6 Stabilité de la configuration C.5.7 Incertitude relative aux variations d’impédance de champ
272	Tableau C.1 – Analyse de l’incertitude de l’étalonnage de la sonde C.6 Modèle de bilan d’incertitudes
274	Annexe D (informative)Informations sur l’utilisation d’une forme carrée ou d’une forme circulaire pour la zone de moyennage de la densité de puissance dans le cadre des évaluations de conformité D.1 Généralités D.2 Méthode utilisant l’analyse computationnelle Figure D.1 – Vue schématique de l’évaluation de la variation de la sPD avec une forme carrée en faisant pivoter l’antenne en essai
275	D.3 Zones de moyennage de forme carrée et de forme circulaire sur une surface d’évaluation plane
276	Figure D.2 – Comparaison de la psPD moyennée à l’aide de zones de forme carrée par rapport à celle moyennée à l’aide de zones de forme circulaire sur des surfaces d’évaluation planes
277	Tableau D.1 – Valeurs de modulation de phase pour l’antenne en réseau D.4 Zones de moyennage de forme carrée et de forme circulaire sur une surface d’évaluation non plane Figure D.3 – Exemples de distributions de la PD dans une surface d’évaluation où le dispositif est tenu près de l’oreille
278	Figure D.4 – Comparaison de la psPD moyennée en utilisant une zone en forme de section transversale de cube (carrée) par rapport à une zone en forme de section transversale de sphère (circulaire) comme surface d’évaluation où le dispositif est tenu près de l’oreille
279	Annexe E (informative)Algorithmes de reconstruction E.1 Généralités E.2 Méthodes d’extraction des composantes de champ et des densités de puissance locales E.2.1 Généralités
280	E.2.2 Approches sans la phase E.2.3 Approches utilisant les mesures des ellipses de polarisation du champ E E.2.4 Mesures directes en champ proche
281	E.3 Transformation (propagation) directe des champs E.3.1 Généralités Figure E.1 – Simulation (à gauche) et transformation directe à partir de mesures en appliquant les méthodes décrites dans [29] (à droite) de la densité de puissance dans le plan xz (en haut) et le plan yz (en bas) à une distance de 2 mm pour un réseau de dipôles alimenté par cavité à 30 GHz (voir Annexe B)
282	E.3.2 Méthodes d’expansion de champ E.3.3 Méthodes utilisant des équations intégrales de champ
283	E.4 Transformation (propagation) inverse des champs E.4.1 Généralités
284	E.4.2 Méthodes d’expansion de champ – expansion en onde plane E.4.3 Méthodes de source inverse
285	E.5 Fonctions analytiques de référence
286	Tableau E.1 – Liste des fonctions analytiques de référence et des valeurs cibles de psPDn+ associées Tableau E.2 – Liste des fonctions analytiques de référence et des valeurs cibles de psPDtot+ associées
287	Tableau E.3 – Liste des fonctions analytiques de référence et des valeurs cibles de psPDmod+ associées
288	Annexe F (informative)Comparaisons interlaboratoires F.1 Objet F.2 Dispositifs de référence F.3 Configuration d’alimentation F.4 Comparaisons interlaboratoires – procédure
289	Annexe G (informative)Exemple d’essai et de vérification de la densité de puissance G.1 Objet G.2 Présentation du DUT G.3 Vérification du système d’essai G.4 Montage d’essai G.5 Résultats de densité de puissance G.6 Exposition combinée (rapport d’exposition totale)
290	Annexe H (informative)Applicabilité des approximations d’onde plane équivalente H.1 Objectif H.2 Méthode
291	H.3 Résultats
292	H.4 Discussion Figure H.1 – psPDpwe / psPDtot comme fonction de la distance (en unités de λ) entre le réseau de dipôles alimenté par cavité (CDA##G, côté gauche) et le cornet pyramidal avec réseaux de fentes rayonnantes (SH##G, côté droit) fonctionnant à 10 GHz, 30 GHz, 60 GHz et 90 GHz
293	Annexe I (informative)Justifications des concepts et méthodes appliqués dans le présent document et l’IEC/IEEE 63195-2 I.1 Plage de fréquences I.2 Calcul de la sPD I.2.1 Application du vecteur de Poynting pour le calcul de la densité de puissance incidente
294	I.2.2 Zone de moyennage
295	Bibliographie

Additional information

Standard Title	IEEE/IEC International Draft Standard – Measurement procedure for the assessment of power density of human exposure to radio frequency fields from wireless devices operating in close proximity to the head and body – Frequency range of 6 GHz to 300 GHz
Published Code	IEEE
Publication Date	2022
Pages Count	300

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IEEE P63195-1:2022 Edition

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