[發明專利]測量電磁場的系統

有效

• 申請號: 201080065016.0
• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN102782514B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發明（設計）人: 貝諾瓦·杜瑞德;斯提芬·潘仁河;安德里亞·高察
• 申請（專利權）人: 藝斐公司
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08;G01N22/00
• 代理公司: 北京市立方律師事務所 11330
• 代理人: 鄭瑜生

技術領域

本發明的一個方面涉及一種測量電磁場的系統，尤其是一種在近場條件下測量電磁場的系統。所述系統例如可以用于確定一個具體吸收率（SAR）。本發明的另一個方面涉及一種用這樣一種系統測量電磁場的方法。

背景技術

測量具體吸收率的典型情況是涉及近場條件下一個電磁場的三維特征。所述電磁場穿透一個三維物體，比如，例如是一個填充有摸擬一個生物組織的介質的人體模特。所述電磁場有一個幅度，該幅度在所述物體內的一個點到另一個點會發生很大的變化。為了確定其具體吸收率，必須在所述物體的多個點確定電磁場的幅度。一個現有技術的方法包括使用一個包括一個單個天線裝置的基本的探針，所述單個天線裝置是設置來測量所述電磁場的三個正交向量（X，Y和Z）。所述基本的探針在所述物體內移動，使得所述基本的探針接連位于各種點上。然后，所述基本的探針測量在這些各種點處的電磁場的幅度。但是，這是一個相對緩慢的過程。

公開專利WO2004/079299描述了一種測量裝滿了液體的鬼怪內的具體吸收率的方法，所述液體重新構成一個生物組織的介電屬性。所述鬼怪暴露在一個天線放射出來的微波里。在所述鬼怪內的一個給定表面上的多個點測量其電場的幅度和相位，所述給定表面是定義在所述電場的一個集中近場地帶內。對在所述表面上測量的數據進行近場變換，以確定所述怪物內的電場量。然后計算所述SAR的值。

更詳細地說，前述公開專利描述了一個探針網，它是由邊長70mm、帶有36個雙極性探針的方形薄硬襯底形成。每個探針由對一個印刷電路襯底橫向蝕刻所形成的4個單獨的帶形成。每個偶極子的每個帶連接在一個細的垂直同軸電纜的中心核上。因此，兩根纜線連接在同一個偶極子的兩條帶上。這些纜線連接在一個巴倫（balun）裝置的端子上。因此一個雙極性探針需要兩個單獨的巴倫和四根同軸電纜。這四根同軸電纜互相耦接在一起，確保它們的殼接觸，使得所述四條帶靠近但不互相接觸。

發明內容

有對以較快、精確的方式，尤其是在近場條件下，測量電磁場的實際方案的需求。為了更好地解決這個需求，考慮以下方面。

為了在對一個電磁場的兩個正交向量測量的基礎上以比較精確的方式描述所述電磁場的特征，要采取一個預防措施。一個向量的信號表示會與另一個向量的另一個信號表示相干擾，反之亦然。這樣的干擾會導致精度不夠，除非這個干擾得到了補償，而補償這個干擾通常難以實現，因此昂貴。

在前文提到的公開專利中所描述的方法中，幸好是用所述同軸電纜來傳輸來自于所述探針網絡的兩個正交向量的信號表示，有問題的干擾可能會較弱。但是所述探針網絡需要多根同軸電纜，這極大地使所述方法的實施復雜化，并且引入的成本很高。另外，所述同軸電纜會影響要測量的電磁場，這樣會導致測量的精度不夠。

根據本發明的一個方面，一個用于測量電磁場的系統包括：

-設置在一個平面上的一個天線裝置，所述天線裝置是設置來提供所述電磁場的一對正交向量的一對信號表示；以及

-一個用于信號傳輸的印刷電路，該印刷電路相對于設置有所述天線裝置的所述平面正交地設置，所述印刷電路包括耦接在所述天線裝置上的一個傳輸線，用于將所述天線裝置提供的一對信號傳輸到一個測量模塊。

發明人確立，當使用實施在一個印刷電路上、用于傳輸所述電磁場的兩個正交向量的表示信號的傳輸線時，有可能用一種足夠精確的方式測量一個電磁場。使用印刷電路來傳輸這樣的信號極大方便地實現了以一種相對迅速和精確的方式測量一個電磁場，尤其是在近場條件下。另外，與一個使用同軸電纜來傳輸這樣的信號的測量系統相比，一個使用印刷電路的測量系統在實現僅在相對小的程度上影響所述電磁場的測量系統方面有較高的自由度。

本發明的一個實施方式有利的是包括一個或多個下列附加特征，這些附加特征在接下來的段落里進行描述。這些附加特征對實現以相對快速和精確的方式測量一個電磁場的實際實施方式有貢獻。

一個天線裝置有利的是包括相對于彼此正交設置的一個第一元件和一個第二元件以及一個共用參考元件。這樣一個天線裝置提供單端輸出信號，所述單端輸出信號需要的傳輸線結構沒有差分輸出信號需要的傳輸線結構復雜。

所述天線裝置有利的是實施在一個印刷電路上。