2.4 GHz频段人体可穿戴剂量计有效分析人体暴露条件

本实验的主要目标是测量2.4吉赫频段的暴露水平，同时避免因使用个人剂量计作为测量设备所导致的不确定性，例如人体遮挡效应、灵敏度范围有限以及无法识别信号源等问题。该技术的主要优势在于，能够提供不受干扰的电场暴露条件测量结果，从而提升暴露计作为测量设备在合规性测试中的应用效果。由于避免了暴露计使用过程中相关的不确定性，该方法适用于监管领域，可提供可靠的数据，并与非干扰暴露条件下的限值进行对比。

在室内屏蔽设施内进行测试，设施内设有辐射源。该辐射源位于天花板上，在准备剂量计时处于关闭状态。测试对象将沿此路径朝向辐射源行走，随后远离辐射源。

以某种方式标记距离光源水平位置 1.5 米处的点。让受试者面向光源，站在距离 12 米的位置。使用三个与此类似的剂量计，并将其设置为每 4 秒采样一次。

将一个剂量计放置于人员背部的腰部区域，第二个剂量计放置于人员前侧腰部高度处。第三个剂量计则使用一根长度为一米的纸板管。

将剂量计置于管子的末端，以便使其远离受试者。在辐射源开启的情况下，尽可能同时启动所有剂量计。让受试者将管子举至肩部高度，且使剂量计一端朝向辐射源。

指导受试者以每秒10厘米的速度直接朝向辐射源行走，同时将装有剂量计的管子保持在肩部高度。在数据采集过程中保持缓慢的行走速度非常重要。当受试者行进至距离辐射源1.5米处时，让其停止行走。

在关闭辐射源之前，将采集到的数据标记为剂量计上的第一组数据。将剂量计放置到位后，让受试者回到距离辐射源1.5米处，背对辐射源站立。开启辐射源和剂量计，然后要求受试者以每秒10厘米的速度直接走回起点。

到达后，从剂量计收集数据并关闭辐射源。为下一次测量准备新的辐射源。使用模拟信号发生器通过低损耗电缆连接双锥天线。

打开信号发生器，持续发射未经调制的常用 WiFi 频率。将天线垂直放置在房间中央，使其与受试者的行进路径对齐。开始时，受试者应面向信号源，距离信号源 12 米。

将剂量计置于受试者背部中央，确保不在辐射源的视线范围内。另将第二个剂量计放入一根一米长的纸板管中。准备就绪后，尽可能同时开启两个剂量计。

让受试者在肩部高度、正前方一米处手持剂量计。指导受试者以每秒10厘米的恒定速度朝天线方向行走，同时保持剂量计管处于肩部高度。当受试者距离源1.5米时，令其停止前进。

在关闭信号发生器之前，将采集到的数据标记为每个剂量计上的第一组数据。完成后，将剂量计放回原来的位置并准备采集数据，然后启动信号发生器并将天线置于水平方向。请受试者返回起始位置并面向天线。

启动剂量计后，让受试者以新的方向重复朝天线行走的过程。完成后，取下剂量计并收集此组数据。这些累积密度函数是基于剂量计在三个不同位置测量得到的数据，分别对应朝向和远离信号源运动的情况。

当两者均处于源的视线范围内时，固定在身体上的剂量计记录的场强水平与距离佩戴者一米远处的剂量计相近，但略低。为了研究体影效应，绘制受试者朝向源行走过程中记录的电场强度及采样次数。深蓝色表示远离身体的测量值，浅蓝色表示处于身体阴影区域内的测量值。

对于一个63立方米、非恒定宽度且墙壁无反射的封闭空间，遮蔽剂量计在两种极化方式下的数据相似。相比之下，在一个162立方米、恒定宽度且墙壁无反射的封闭空间中，遮蔽剂量计在两种极化方式下的数据存在显著差异。这是对模拟结果中位于用户一米远处的剂量计实验数据的比较。

该用户朝一个垂直极化的辐射源走去。该匹配适用于本屏蔽室以及研究中的其他屏蔽室。记录的数据中没有人体影响。

由于人们普遍关注无线设备发射的射频能量可能对健康造成的影响，该技术的应用延伸至个人健康领域。在实施该过程时，必须牢记在以较低速度行走时，应将剂量计保持在距离使用者一米远的位置，以避免身体遮挡效应。尽管该技术可提供关于室内环境及2.4吉赫频段的信息，但该方法同样适用于室外环境及其他频率范围。

该技术通过一种特定的测量方案，仅需一个剂量计且无需数据处理，即可帮助相关领域的研究人员研究身体阴影效应。