醫(yī)療無線設(shè)備射頻合規(guī)性:滿足SAR測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的策略
醫(yī)療無線設(shè)備的設(shè)計(jì)和開發(fā)中,確保射頻合規(guī)性,特別是滿足特定吸收率(SAR)測(cè)試的要求(SAR<1.6W/kg),是保證設(shè)備安全性和可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。以下是實(shí)現(xiàn)醫(yī)療無線設(shè)備射頻合規(guī)性的關(guān)鍵策略:
一、天線設(shè)計(jì)與優(yōu)化
1.1 選擇合適的天線類型
根據(jù)設(shè)備的使用場(chǎng)景和頻率范圍,選擇合適的天線類型。對(duì)于醫(yī)療無線設(shè)備,通常選擇低輻射天線,如貼片天線或內(nèi)置天線,這些天線在設(shè)計(jì)上能夠有效降低輻射強(qiáng)度。
1.2 優(yōu)化天線布局
將天線放置在設(shè)備的邊緣或角落,并確保天線方向與人體接觸部分保持一定距離。避免將天線放置在靠近金屬部件的位置,以減少信號(hào)反射和干擾。同時(shí),使用屏蔽罩或金屬外殼將天線與其他電路組件隔離,可以有效減少電磁泄漏,降低 SAR 值。
二、PCB 布局與布線
2.1 合理規(guī)劃 PCB 布局
將射頻元件和敏感元件分開布局,避免射頻信號(hào)對(duì)敏感電路的干擾。將高功率元件放置在遠(yuǎn)離人體接觸部分的位置,并使用地平面和屏蔽罩進(jìn)行隔離。
2.2 優(yōu)化布線
使用短而粗的走線連接射頻元件,以減少線路電阻和電感。在射頻信號(hào)線上添加屏蔽層,如編織屏蔽層或鋁箔屏蔽層,可以有效減少電磁輻射。同時(shí),確保射頻信號(hào)線與其他信號(hào)線之間有足夠的間距,避免信號(hào)耦合和干擾。
三、屏蔽與濾波技術(shù)
3.1 使用屏蔽材料
在設(shè)備內(nèi)部使用屏蔽材料,如金屬屏蔽罩、導(dǎo)電膠帶或屏蔽織物,將射頻組件與外部環(huán)境隔離。這些材料可以有效吸收和反射電磁波,減少電磁泄漏。
3.2 應(yīng)用濾波電路
在射頻電路中添加濾波電路,如低通濾波器或帶通濾波器,可以濾除不需要的高頻成分,降低電磁輻射。選擇合適的濾波器參數(shù),確保其在工作頻率范圍內(nèi)具有良好的濾波效果,同時(shí)不會(huì)對(duì)設(shè)備的正常工作產(chǎn)生影響。
四、測(cè)試與驗(yàn)證
4.1 SAR 測(cè)試方法
依據(jù)標(biāo)準(zhǔn) YY 9706.102 - 2021 進(jìn)行 SAR 測(cè)試,需采用 phantom 模擬人體組織的電磁特性。設(shè)備在 phantom 上的不同位置和方向進(jìn)行測(cè)試,以確定其最大 SAR 值。測(cè)試頻率涵蓋設(shè)備的工作頻率范圍,例如常見的 2.4GHz(用于藍(lán)牙和 Wi-Fi)及 5GHz(用于部分 Wi-Fi 應(yīng)用)。
4.2 測(cè)試設(shè)備與環(huán)境
使用高精度的 SAR 測(cè)試設(shè)備,如 EM 機(jī)器人和 SAR 測(cè)試系統(tǒng),確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。測(cè)試環(huán)境應(yīng)滿足電磁兼容性要求,避免外部電磁干擾對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。
4.3 合格判定標(biāo)準(zhǔn)
設(shè)備的最大 SAR 值需低于 1.6W/kg 才能符合標(biāo)準(zhǔn)。若測(cè)試結(jié)果不合格,需及時(shí)進(jìn)行整改,如優(yōu)化天線設(shè)計(jì)、調(diào)整 PCB 布局或增強(qiáng)屏蔽措施等,并重新進(jìn)行測(cè)試,直至達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。
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