Tiểu luận Tương thích điện từ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG oOo TIỂU LUẬN MƠN TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ Đề tài: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THIẾT BỊ DI ĐỘNG TRONG MÔI TRƯỜNG BỆNH VIỆN Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS.TĂNG TẤN CHIẾN Tiểu luận Tương thích điện từ MỤC LỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT AM Amplitude Modulation BPSK Binary Phase Shift Keying CDMA Code Division Multiple Access CT Cordless Telephone DART Digital Advanced Radio for Trains DECT Digital European Cordless Telecommunications DCS Digital Cellular System DQPSK Differential Quadrature Phase Shift Keying DTI Department of Trade and Industry DTX Discontinuous Transmission EM Electromagnetic EMC Electromagnetic Compatibility EMI Electromagnetic Interference EPSRC Engineering and Physical Sciences Research Council ETSI European Telecommunications Standards Institute FDD Frequency Division Duplex FDMA Frequency Division Multiple Access FM Frequency Modulation GFSK Gaussian Frequency Shift Keying GMSK Gaussian Minimum Shift Keying GSM Global System for Mobile communications Tiểu luận Tương thích điện từ IT Information Technology LAN Local Area Network PCN Personal Communications Network PCP Personal Communications Programme PMR Private Mobile Radio PCS Personal Communications System QPSK Quadrature Phase Shift Keying RF Radio Frequency RFI Radio Frequency Interference TACS Total Access Communications System TDD Time Division Duplex TDMA Time Division Multiple Access TETRA Trans-European Trunked Radio Architecture UMTS Universal Mobile Telecommunication System MỤC LỤC Contents Tiểu luận Tương thích điện từ LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH THAM SỐ GÂY NHIỄU 1.1 Xác định tham số gây nhiễu: 1.1.1 Xác định tham số gây nhiễu: 1.1.2 Sơ đồ điều chế 1.1.3 Hiệu điều chế biên độ: 10 1.1.4 Các kiểu : 11 1.2 Tần suất đe dọa : 11 1.2.1 Phương pháp tham số : 12 1.2.2 Mối quan hệ để mơ hình hóa đo lường 13 1.2.3 Xác định thống kê mối đe dọa 14 1.2.4 Mối quan hệ tiêu chuẩn EMC tiêu chuẩn phương pháp đo thử 14 CHƯƠNG : PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA MÁY DI ĐỘNG Ở MÔI TRƯỜNG BỆNH VIỆN 16 2.1 Miêu tả kịch : .16 2.1.1 Xét môi trường bệnh viện: 16 2.2 Phân tích : 18 2.2.1 Vấn đề tương thích điện từ thiết bị di động bệnh viện: .18 2.1.2 Tóm lược khả nhiễu EM: .24 2.2 Kỹ thuật Mitigation ( Kỹ thuật làm nhẹ đi): 25 2.2.2 Các thử nghiệm thêm chống nhiễu EM 25 2.2.3 Giới hạn sử dụng điện thoại di động 31 KẾT LUẬN VÀ CÁC KHUYẾN NGHỊ .33 3.2 Tổng quát: 33 Tiểu luận Tương thích điện từ 3.3 Cho nhà thiết kế nhà sản xuất thiết bị : 34 3.4 Đối với việc vận hành hệ thống viễn thông di động: 34 3.5 Đối với tiêu chuẩn tổ chức : 34 3.6 Đối với quản trị viên người quản lý: 35 Tiểu luận Tương thích điện từ DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1-1 Sự xạ từ nguồn đẳng hướng Hình 1-2 Các phần tử gây nhiễu Hình 1-3 Phổ mơ tín hiệu GMSK .10 Hình 1-4 Điều chế GMSK, dựa vng góc, kiến trúc baseband 11 Hình 1-5 Concept of Variability Applied to EMC 12 Hình 1-6 Extension of Variability Concept to Measurements and Modelling 12 Hình 2-1 Đường bao tín hiệu từ điện thoại di động GSM hoạt động kênh 1, 47 124 Error! Bookmark not defined Hình 2-2 Đường bao tín hiệu từ điện thoại di động GSM hoạt động kênh 1, Error! Bookmark not defined Hình 2-7 Phân phối thiết bị thu biến EMI từ nhiều nguồn khác dọc theo chiều dài cáp Hình 2-11 Cấu hình test Generic 30 Hình 2-12 Các dạng sóng điều chế .30 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1-1 Summary of EMC Radiated Immunity Standards 15 Bảng 2-2-1 Peak E Field Strength for One and Three Sources in Overlapping Time-Slots 18 Bảng 2-2-2 Đỉnh điện áp tải cho loại cáp không bọc 3m, Against a Single Source 22 Bảng 2-3 Cường độ điện trường E tối đa cho nguồn khe thời gian chồng lấn 23 Bảng 2-4 Cường độ trường E tối đa cho nguồn khe thời gian chồng lấn 24 Bảng 2-5 Các tham số cho hệ thống di động 27 Bảng 2-6 Xác định mức nghiêm trọng Field Multiplier 28 Bảng 2-7 Cường độ trường đỉnh cho hệ thống điển hình mức nghiêm trọng 28 Tiểu luận Tương thích điện từ LỜI MỞ ĐẦU Tương thích điện từ (Electromagnetic Compatibility: EMC) khả hệ thống điện tử mà chức hoạt động mơi trường trường điện từ khơng ảnh hưởng, không gây nhiễu đến hệ thống khác hoạt động mơi trường Đó hệ thống điện tử phải khơng bị nhiễu từ tín hiệu xạ hệ thống khác, không gây nhiễu làm ảnh hưởng đến hoạt động hệ thống khác khơng gây nhiễu với hoạt động thân Mục đích tiểu luận xác định nguy liên quan đến tương thích điện từ khơng mong muốn tương tác thiết bị thông tin di động, chẳng hạn điện thoại di động thiết bị điện/điện tử xung quanh Trong phạm vi xem xét cụ thể vấn đề tương thích điện từ thiết bị thơng tin di động sử dụng môi trường yêu cầu chặt chẽ bệnh viện Nội dung tiểu luận gồm chương : - Chương 1: Xác định tham số gây nhiễu - Chương 2: Phân tích tương thích điện từ cụ thể mơi trường bệnh viện - Kết luận khuyến nghị cho việc sử dụng máy điện thoại di động, nhà sản xuất Trong trình thực tiểu luận, cố gắng tồn nhiều sai sót Rất mong Thầy bạn đóng góp thêm ý kiến để tiểu luận hồn chỉnh Đà Nẵng, 10/2013 Võ Hoàng Nam Tiểu luận Tương thích điện từ CHƠNG 1: XÁC ĐỊNH THAM SỐ GÂY NHIỄU 1.1 Xác định tham số gây nhiễu: Trong phần giới thiệu thông số môi trường tần số vô tuyến (RF) tạo nên đe dọa EMC đến thiết bị vô tuyến điện hệ thống xác định, liên quan đến kết đo lường nơi thích hợp Hình CHƠNG 1: XÁC ĐỊNH THAM SỐ GÂY NHIỄU-1 Sự xạ từ nguồn đẳng hướng Nguồn đẳng hướng không gian tự do, lượng xạ lan truyền tất hướng mật độ phổ cơng suất Pd W/m2 khoảng cách d từ nguồn, ta có : Phương trình : - PT : tổng xạ cơng suất ( W) Phương trình 2: Tiểu luận Tương thích điện từ Với E : cường độ điện trường Một kiểu phần tử đe dọa thể hình : Hình CHƠNG 1: XÁC ĐỊNH THAM SỐ GÂY NHIỄU-2 Các phần tử gây nhiễu 1.1.1 Xác định tham số gây nhiễu: Có tham số : - Chiều dài dây dẫn điện, liên quan chiều dài bước sóng trường tới - Sức bền, loại phân cực trường tới vật dẫn điện Mỗi tham số phụ thuộc vào số lượng lớn yếu tố khác Rõ ràng trước tiên phụ thuộc vào chiều dài dây dẫn, phụ thuộc vào quang phổ trường phát xạ phụ thuộc vào điều chế tín hiệu hiệu ứng biên độ pha Cường độ trường tới phụ thuộc vào nhân tố có liên quan đến cơng suất phát, hiệu ứng điều chế biên độ, khoảng cách dây dẫn nguồn tần số vơ tuyến có liên quan tới hình học trường dây dẫn Phương trình minh họa mối quan hệ thông số đóng góp vào mối đe dọa Phương trình 3: mơ tả tham số gây nhiễu : Tiểu luận Tương thích điện từ - t: đe dọa - k: hệ số tỉ lệ - N : số lượng máy cầm tay - P : công suất truyền máy cầm tay thứ n - p : tổn hao lan truyền, bao gồm thống kê - c : kết từ trường để load, bao gồm thống kê - Zone : chiều dài tối đa mà ảnh hưởng trực tiếp xuất *Các tham số gây nhiễu hệ thống vô tuyến thực tế : 1.1.2 - Băng tần, kênh băng thông hệ thống - Khoảng cách nguồn RF từ dây dẫn điện - Công suất truyền - Sơ đồ điều chế - Kỹ thuật đa truy nhập - Kỹ thuật song công Sơ đồ điều chế : Kỹ thuật đường bao không đổi PSK FSK tinh chế theo giai đoạn để giảm quang phổ lan rộng pha gián đoạn tức thời thay đổi tần số, dẫn đến minimum shift keying (MSK) and gaussian minimum shift keying (GMSK) Ở GMSK, băng thông lọc Gaussian (B), liên quan đến tốc độ liệu (1/T), chọn để đạt thỏa thuận tốc độ lỗi bit giao thoa dải Ở hệ thống GSM giá trị 1/3 chọn cho BT T=3.69µs băng thơng lọc 90.3kHz Một phổ điển hình tín hiệu GMSK thể hình Tiểu luận Tương thích điện từ Thiết bị chẩn đốn sử dụng để theo dõi bệnh nhân thường liên quan đến cáp kết nối đến bệnh nhân Các loại cáp thông thường dài khoảng 3m khơng bảo vệ hồn tồn phần Do tính chất họ loại thiết bị cho tần số thấp qua (1-200 Hz) với tính nhạy cảm với EMI cao; Can thiệp vài millivolts tần số thấp gây lỗi hệ thống Điều mối quan tâm đặc biệt trường hợp thiết bị chẩn đoán sử dụng để điều khiển tự động trình điều trị, chẳng hạn máy điều hòa nhịp tim ngồi Chế độ UMTS TDD với tốc độ khung 100 Hz có lẽ đủ cao để ngăn chặn hầu hết vấn đề thấy với TETRA tốc độ khung 17 Hz chống lại thiết bị y tế chẩn đốn Tình hình cải thiện 'đỉnh' trường cấp thấp tạo điện thoại di động UMTS 14dB, TETRA, khoảng cách giống Cable Coupled Threat Các cáp thiết bị y tế, điển hình thiết bị chẩn đốn, giống băng thông rộng phân bố anten tần số cao sử dụng hệ thống vô tuyến di động Để dự đoán EMI tải cáp, kiểu tạo kết nối cân cao kết nối cân thấp để phạm vi mức giao thoa xuất hệ thống thực Hình 28 thể hàm truyền nguồn lưỡng cực đơn từ 1m đến 3m 115Ω loại cáp xoắn không bọc để cường độ trường tối đa (13.4V/m for GSM) Có khác lên đến 30dB với đầu cuối cân thấp Bảng thể đỉnh điện áp tải ước lượng từ hàm truyền hình 28 cho số nguồn máy di động cầm tay công suất tối đa 22 Tiểu luận Tương thích điện từ Bảng 2-CHƯƠNG : PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA MÁY DI ĐỘNG Ở MÔI TRƯỜNG BỆNH VIỆN-3 Đỉnh điện áp tải cho loại cáp không bọc 3m, Against a Single Source 2.3 Xác định nhiễu điện từ trường hợp giả định điển hình: Những phần bên xem xét nhiễu điện từ (“threat”) trường hợp giả định điển hình nêu mục 2.3.1 Trường hợp bệnh viện Nhiễu điện từ (EM) gây từ thiết bị di động cầm tay môi trường bệnh viện thảo luận mục 2.1.1, trường hợp, trường hợp điển hình Xem xét nhiễu trường xạ, giá trị bảng so sánh với tiêu chuẩn kiểm tra thảo luận trước đó, kết luận trường vượt q tiêu chuẩn kiểm tra tính đến 23 Tiểu luận Tương thích điện từ Bảng CHƯƠNG : PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA MÁY DI ĐỘNG Ở MÔI TRƯỜNG BỆNH VIỆN-4 Cường độ điện trường E tối đa cho nguồn khe thời gian chồng lấn Những phép đo thiết bị dễ bị ảnh hưởng hầu hết vấn đề xảy liên quan tới tốc độ khung TDMA Những tiêu chuẩn kiểm tra vấn đề giới thiệu gần tiêu chuẩn ENV 50204, đưa cách tiếp cận linh hoạt hơn, đề cập tới nhiều tốc độ duty cycles Bảng CHƯƠNG : PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA MÁY DI ĐỘNG Ở MÔI TRƯỜNG BỆNH VIỆN-5 Cường độ trường E tối đa cho nguồn khe thời gian chồng lấn Đối với trường hợp bệnh viện, số vượt ngưỡng tiêu chuẩn thử nghiệm 4.23 V/m (mức đỉnh không điều chế) 5.4 V/m ( điều chế) thảo luận Mức nhiễu nên xem trường hợp xấu không nghiêm trọng mức độ ngày tăng điện thoại di động Tuy nhiên, với thiết bị hệ thống UMTS, công suất thấp không dựa vào khe thời gian, không vượt ngưỡng tiêu chuẩn thử nghiệm, điều kiện xấu 24 Tiểu luận Tương thích điện từ Trong chừng mực nhiễu quan tâm, tương tự trường hợp bệnh viện, với mức thấp hơn, suy hao từ thiết bị cầm tay đến cáp bị tác động 2.2.2 Tóm lược khả nhiễu EM: Sự phân bố thiết bị vô tuyến hệ thống bị ảnh hưởng chúng thực tế vơ hạn, việc nghiên cứu ảnh hưởng nhiễu EM quy số trường hợp điển hình cụ thể Trong trường hợp nên trên, việc dẫn điều kiện xấu xảy ra, trường xạ cáp ghép nối tạo phân bố xấu thiết bị di động, vượt mức EMC tiêu chuẩn thử nghiệm gần với mức nhiễu bán dẫn Sự biến đổi môi trường thiết bị bị ảnh hưởng, cáp kết nối liên quan, gây khó khăn cho thống kê chi tiết Do việc đo lường mơ hình hóa thực đầy đủ, thống để mang lại độ tin cậy nghiên cứu chế liên quan tới EMC 2.3 Kỹ thuật Mitigation ( Kỹ thuật làm nhẹ đi): Ở phần đầu có nhắc đến kĩ thuật mitigation gắn với nhà sản xuất thiết bị di động nhà khai thác mạng di động Điều hiểu tham số khác điện thoại / mạng phương thức ghép kênh khác biến đổi để giảm thiểu nhiễu EM tiềm tàng mà không gây hại cho hoạt động mạng Tuy nhiên, rõ ràng có nhiều tham số liên quan, nên ý định khó thực thi Cụ thể vài mối quan hệ, ví dụ quan hệ pha thiết bị di động ảnh hưởng tới nhiễu EM, phụ thuộc vào tham số khoảng cách, tham số không phụ thuộc vào nhà sản xuất thiết bị hay nhà khai thác dịch vụ Do kỹ thuật mitigation thực tế cách thức đơn giản Những phần tiếp sau phác kỹ thuật mitigation thiết thực dùng để giảm thiểu nguy tương tác điện từ điện thoại di động môi trường thiết bị điện xung quanh 2.3.2 Các thử nghiệm thêm chống nhiễu EM Chương trình nghiên cứu tiêu chuẩn thử nghiệm khả chống nhiễu EM có nhiều hạn chế đánh giá độ nhạy thiết bị trước nhiễu EM từ nhiều nguồn thiết bị di động Những điểm quan trọng trường nhiễu không đề 25 Tiểu luận Tương thích điện từ cập tiêu chuẩn hành là: TDMA Bursting Ảnh hưởng băng rộng (Wideband Effects)  TDMA Bursting: Hệ thống thông tin di động tế bào (GSM, PCN, TETRA) số hệ thống thông tin vô tuyến DECT sử dụng TDMA phần hệ thống đa truy cập UMTS sử dụng phần TDMA Trường điện từ nhiễu sinh hệ thống sử dụng điều chế xung xác định tham số TDMA, cụ thể tốc độ khung duty cycle Ví dụ, EN60601-1-2, cho phép điều chế biên độ với sóng mang 26MHz tới 1GHz, tần số điều chế, thiết bị xử lý tín hiệu thơng dải (nếu khơng quy định dải thơng xác định dải 1kHz) Khơng có dự phòng cho điều chế xung chữ nhật từ nguồn TDMA Thử nghiệm gần tương thích với EN60601-1-2 điều chế AM tốc độ lặpTDMA, điều không đầy đủ vài hài tốc độ khung lọt vào băng tần nhạy phận thiết bị  Những ảnh hưởng băng rộng ( wideband effects): Nhiều thiết bị di động hoạt động lúc kết hợp với tạo nên tín hiệu tổng hợp, băng thơng tín hiệu xác định dựa vào tần số kênh đường lên (up-link) Nếu nguồn nhiễu khe thời gian chồng lấn trường nhiễu với đường bao băng phức tạp băng thơng tạo lúc chồng lấn Những tham số vừa xác định cho thiết bị thử nghiệm chống nhiễu gây từ thiết bị di động gồm:  Tần số sóng mang máy thu phát cầm tay ( băng thông hệ thống viễn thông tác động vào )  Băng thông kênh truyền  Công suất tối đa thiết bị thu phát cầm tay  Tham số TDMA: tốc độ xung duty cycle 26 Tiểu luận Tương thích điện từ  Số lượng điện thoại di động chồng lấn khe thời gian gần với thiết bị bị ảnh hưởng  Khoảng cách điện thoại di động tới thiết bị Để thuận tiện, tham số hệ thống liên quan hệ thống lại bảng 9, với trường điện xạ có cường độ đỉnh khoảng cách 1m từ thiết bị chịu ảnh hưởng Bảng CHƯƠNG : PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA MÁY DI ĐỘNG Ở MÔI TRƯỜNG BỆNH VIỆN-6 Các tham số cho hệ thống di động 2.3.2.1Thử nghiệm với trường nhiễu cụ thể Để xác định rõ trường hợp kiểm thử thực tế, giả định đơn giản hóa phải xác định số lượng thiết bị di động phân bố chúng Những giả định phải đặt mức ngưỡng nhiễu an toàn, thiết bị di động phải ln ln giả thiết hoạt động mức công suất cao chồng lấn khe thời gian, tức đặt tình trạng xấu xảy Mức ngưỡng an tồn xác định thể máy phát hoạt động hết công suất, khoảng cách từ tới thiết bị khoảng 1m Khoảng cách nhắc tới giả định phần trước, phù hợp để xem xét ảnh hưởng nhiễu điện từ gây hệ thống thông tin di động, nghiên cứu để thiết bị chống lại xạ mạnh khó dự đốn từ máy di động cách vài centimet khơng cần thiết khó khăn 27 Tiểu luận Tương thích điện từ Mức an toàn thứ thứ định nghĩa với vài (3) nhiều (10) máy di động với khoảng cách 2m 3m theo thứ tự Khoảng cách thiết bị di động từ EUT tăng lên số lượng thiết bị di động tăng lên để đảm bảo tính thực tế Bởi hồn tồn đặt 10 điện thoại di động vòng 1m gần thiết bị chịu ảnh hưởng, khơng phù hợp thực tế Bảng 10 tóm tắt mức an tồn hệ số nhân với cường độ trường F E, dùng để tính cường độ trường đỉnh cho mức an toàn, dựa vào cường độ trường đỉnh áp dụng cho khoảng cách 1m bảng Ví dụ với hệ thống GSM, mức an tồn thứ 3, cường độ trường đỉnh 22V/m ( FE = 2, nhân với cường độ đỉnh 11V/m bảng 9) Bảng CHƯƠNG : PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA MÁY DI ĐỘNG Ở MÔI TRƯỜNG BỆNH VIỆN-7 Xác định mức nghiêm trọng Field Multiplier Áp dụng cách tính đó, từ bảng 2-3 bảng 2-4, ta có bảng 11, mơ tả cường độ trường đỉnh ứng với mức an toàn hệ thống thông tin di động: Bảng CHƯƠNG : PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA MÁY DI ĐỘNG Ở MƠI TRƯỜNG BỆNH VIỆN-8 Cường độ trường đỉnh cho hệ thống điển hình mức nghiêm trọng 28 Tiểu luận Tương thích điện từ Chú ý định nghĩa nêu không bao quát tất trường hợp nhiễu EM gây từ nguồn thiết bị di động Nó cụ thể giả định chồng lấn khe thời gian, gây trường hợp nhiễu điện từ xấu Những thử nghiệm khả kháng nhiễu cho hệ thống viễn thông cụ thể dựa định nghĩa nên tiến hành nhờ vào thiết bị thử nghiệm EMC tiêu chuẩn Việc bố trí diễn tả mục 2.3.1, sử dụng nhiều nguồn phát tín hiệu, ghép nối, trộn điều chế xung Bảng 11 đưa mức cường độ trường lớn áp dụng tần số sóng mang chọn từ kênh cách băng tần hệ thống Có thể dùng điều chế FM tần số nhỏ băng thông kênh truyền để đại diện tạm thời cho phương thức điều chế hệ thống 2.3.2.2 Thử nghiệm với trường nhiễu chung Những thử nghiệm thiết lập để tạo phép đo xác khả kháng nhiễu EM thiết bị ảnh hưởng hệ thống viễn thông cụ thể Chúng hữu ích để kiểm tra thiết bị đặt nơi mà ảnh hưởng hệ thống viễn thông rõ ràng biết trước Ở quy mơ cao hơn, cần thử nghiệm chung hơn, dựa phương pháp nêu Những đặc trưng trường nhiễu đại diện vởi hai xung điều chế áp dụng cho tín hiệu sóng mang Xung đại diện cho cấu trúc khung TDMA tín hiệu, xung thứ hai, với tốc độ nhanh hơn, dùng để đại diện cho tín hiệu băng gốc ghép vào xung TDMA Nó tạo trường nhiễu minh họa bởi: Ethreat(t) = FE E1m cos(wt) TDMA(t) Ensemble(t) Tốc độ lặp lại TDMA quét từ 10Hz đến 250Hz với duty cycle 12.5% để bao quát tất hệ thống TDMA 29 Tiểu luận Tương thích điện từ Những đóng góp tín hiệu thành phần tạo nên tín hiệu nhiễu minh họa hình 34, dạng sóng tổng hợp bao gồm cụm xung sóng mang hẹp Với định nghĩa giả định nêu, tham số thử nghiệm gồm:  Tần số sóng mang: tức tần số nguồn gây nhiễu, f;  Băng thông nguồn, B;  Số lượng nguồn nhiễu, N, xác định tùy theo mức an tồn nói;  Cường độ trường đỉnh nguồn đơn, E 1m: từ suy cường độ trường đỉnh trường hợp có mức an toàn cao hơn, dựa vào hệ số FE Nhiễu đơn giản tạo từ nguồn phát tín hiệu ( sóng mang), nguồn tạo xung để kết hợp với qua cổng AND, thêm trộn (mixer) hình 35: Hình CHƯƠNG : PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA MÁY DI ĐỘNG Ở MƠI TRƯỜNG BỆNH VIỆN-9 Cấu hình test Generic 30 Tiểu luận Tương thích điện từ Hình CHƯƠNG : PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA MÁY DI ĐỘNG Ở MƠI TRƯỜNG BỆNH VIỆN-10 Các dạng sóng điều chế 2.3.3 Giới hạn sử dụng điện thoại di động Một phương pháp rõ ràng làm giảm tiềm EM tương tác điện thoại di động thiết bị điện xung quanh để hạn chế kiểm soát việc sử dụng điện thoại di động thời hạn định Về có hai cách tiếp cận thực :  Hạn chế số lượng điện thoại di động khu vực định  Loại trừ việc sử dụng điện thoại di động hồn tồn từ số khu vực Có tình cần thiết cho người sử dụng di động, ví dụ bác sĩ bệnh viện Số lượng thiết bị hoạt động gây đe dọa EM, lập luận hai điện thoại khơng có nguy cao Do đó, việc sử dụng điện thoại di động với số lượng lớn bị cấm, cá nhân tiếp tục sử dụng Nếu khu vực tồn điện thoại di động có nguy EM tiềm u cầu người sử dụng tránh khơng sử dụng Bởi truyền tải điện tương đối thấp kết hợp với thiết bị thơng tin di động có nguy EM không mong muốn xảy khoảng cách ngắn, tức vài mét Do đó, 31 Tiểu luận Tương thích điện từ lựa chọn thực tế để loại trừ việc sử dụng thiết bị di động phạm vi định, nơi thiết bị nhạy cảm sử dụng Phương trình 11 sử dụng để xác định khoảng cách tối thiểu yêu cầu: Với - d: khoảng cách loại trừ tối thiểu (m) - PT : Công suất phát xạ hiệu dụng thiết bị di động (W) - k: nhân tố - E : cường độ trường tối đa (V/m) Phương trình 12 sử dụng để xác định kích thước vùng ngăn chặn cần thiết : ƯN sử dụng để đơn giản hóa đe dọa, tham số đe dọa thay đổi khoảng cách từ nguồn đến thiết bị nạn nhân, nhiều nguồn góp phần vào mối đe dọa 32 Tiểu luận Tương thích điện từ KẾT LUẬN VÀ CÁC KHUYẾN NGHỊ 2.4 Tổng quát: Bởi mật độ lượng EM tạo thiết bị viễn thơng di động nhanh chóng giảm khoảng cách từ tăng lên, kết luận thiết bị độc lập nguồn vòng 10m cần phải xem xét xác định mối đe dọa Đối với hệ thống phân phối, với hệ thống dây kết nối có khu vực lớn cho nguồn điện thoại di động để tương tác với hệ thống Mặc dù kết nối dây hàng trăm chí hàng ngàn mét chiều dài có 10m gần thiết bị cần phải xem xét suy giảm đặc điểm kết nối điển hình cáp, tần số viễn thơng di động Cho có nguồn vòng 10m thiết bị hệ thống dây điện có 10 m cáp cần đươc xem xét khu vực tương tác tuyệt đối lớn cho hệ thống phân phối vòng bán kính 20m Phương pháp đơn giản để làm giảm khả tương tác không mong muốn để giới thiệu điện thoại di động loại trừ khu vực xung quanh thiết bị nhạy cảm Loại trừ khu vực có bán kính từ đến mét cung cấp mức độ bảo vệ cao đến tất cả, trường hợp cực đoan Có thể kết luận tương lai mối đe dọa EM từ thiết bị viễn thông di động thực so với mối đe dọa tại, số lượng thiết bị sử dụng tăng Đây thiết bị cầm tay tương lai sử dụng truyền tải điện thấp khơng có bùng nổ đặc điểm TDMA Ngoài hệ thống tương lai hoạt động tần số cao hơn, cáp suy giảm, hệ thống phân phối, cao Mặc dù số lượng thiết bị tăng số lượng thiết bị góp phần hướng tới mối đe dọa dự kiến giữ nguyên cho hệ thống tương lai 33 Tiểu luận Tương thích điện từ 2.5 Cho nhà thiết kế nhà sản xuất thiết bị : Các nhà sản xuất thiết bị cần phải nhận thức tiêu chuẩn EMC kiểm tra miễn dịch không đảm bảo thiết bị miễn dịch hệ thống thông tin di động tương lai Máy phát di động đưa vào gần với thiết bị, tạo cường độ trường điện từ 10V / m trở lên Thiết kế thiết bị cần phải nhận thức dải tần số sử dụng hệ thống tương lai mối đe dọa dải tần Hệ thống sử dụng tần số băng tần 1.8GHz Việc chuyển sang hệ thống hệ thứ ba có nghĩa có nhiều thiết bị phát sóng di động 2GHz Khẩu độ dây cáp có kích thước đặc trưng 80mm trở thành cộng hưởng thu RFI tần số Thiết bị hệ sử dụng logic điện thấp yêu cầu thiết kế cẩn thận EMC hệ thống có miễn dịch thấp nhiều để RFI so với hệ thống so sánh cách sử dụng điện logic Power cao trừ chăm sóc thực để giảm khớp nối hệ thống môi trường điện từ, đặc biệt tần số cao (1,8-2.5GHz) Việc sử dụng logic tốc độ cao làm tăng băng thông mạch kỹ thuật số làm tăng phạm vi tần số dễ bị nhạy cảm 2.6 Đối với việc vận hành hệ thống viễn thông di động: Các thành phần tần số thấp trường xạ nguyên nhân vấn đề EMC với thiết bị phát sóng điện thoại di động nên tránh Giải điều chế biên độ tín hiệu thiết bị phi tuyến tính tạo tín hiệu dải thơng cho thiết bị Tần số y sinh (DC-100Hz) đặc biệt cần phải tránh 2.7 Đối với tiêu chuẩn tổ chức : Tiêu chuẩn miễn nhiễm không bao gồm tần số (PCN) máy phát điện thoại di động hệ (UMTS) Tiêu chuẩn miễn nhiễm không cung cấp đánh giá đầy đủ tính nhạy cảm kỹ thuật số 34 Tiểu luận Tương thích điện từ thiết bị RFI, đặc biệt chống lại mối đe dọa thống qua, tạo quần thể loại thiết bị di động 2.8 Đối với quản trị viên người quản lý: Những người chịu trách nhiệm cho thiết bị an toàn quan trọng cần phải xem xét khả máy phát điện thoại di động đặt gần với thiết bị, tạo trường đe dọa cao nhiều so mức độ miễn nhiếm thiết bị thử nghiệm Trong hầu hết sách hạn chế địa phương, chẳng hạn sử dụng đơn vị chăm sóc đặc biệt bệnh viện, đủ để làm giảm đáng kể nguy ảnh hưởng điện từ 35 Tiểu luận Tương thích điện từ * Tài liệu tham khảo : - Electromagnetic Compatibility Aspects of Radio-based Mobile Telecommunications Systems - Produced in 1999 for the LINK Personal Communications ogramme by ERA Technology Ltd, Cleeve Road, Leatherhead Surrey, KT22 7SA, England 36 ... TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA MÁY DI ĐỘNG Ở MƠI TRƯỜNG BỆNH VIỆN-7 Đường bao tín hiệu từ điện thoại di động GSM hoạt động kênh 1, 47 124 CHƯƠNG : PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA MÁY DI ĐỘNG Ở MÔI TRƯỜNG BỆNH VIỆN... 50% Trường đỉnh rms cho sóng mang khơng điều chế CHƯƠNG : PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA MÁY DI ĐỘNG Ở MƠI TRƯỜNG BỆNH VIỆN 2.1 Miêu tả kịch : 2.1.1 Xét mơi trường bệnh viện: Ở bệnh viện có đa dạng thiết. .. (“threat”) trường hợp giả định điển hình nêu mục 2.3.1 Trường hợp bệnh viện Nhiễu điện từ (EM) gây từ thiết bị di động cầm tay môi trường bệnh viện thảo luận mục 2.1.1, trường hợp, trường hợp