Quy trình xác định giá trị SAR lớn nhất của thiết bị vô tuyến nhiều ăng ten sử dụng kỹ thuật bật/tắt nguồn bức xạ

ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 5(126).2018, Quyển 1 35 
QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ SAR LỚN NHẤT CỦA THIẾT BỊ VÔ TUYẾN 
NHIỀU ĂNG TEN SỬ DỤNG KỸ THUẬT BẬT/TẮT NGUỒN BỨC XẠ 
A MEASUREMENT PROCEDURE FOR DETERMINING THE MAXIMUM SAR VALUE OF 
MULTIPLE ANTENNA RADIO DEVICES USING THE ON/OFF TECHNIQUE 
Chu Văn Hải, Nguyễn Huy Hoàng, Lê Đình Thành 
Học viện Kỹ thuật Quân sự; chuhait1@gmail.com, hoangnh@mta.edu.vn, le.dinhthanh.vn@ieee.org 
Tóm tắt - Trong bài báo này, nhóm tác giả đề xuất một quy trình 
đo mới nhằm xác định SAR cực đại của thiết bị nhiều ăng ten phát. 
Quy trình đo kiểm này dựa trên kỹ thuật bật/tắt lần lượt các ăng 
ten trong mỗi phép đo để xác định các tham số ước lượng, từ đó, 
ước lượng cường độ điện trường tại điểm đo đối với các tổ hợp 
sai pha bất kỳ giữa các ăng ten. Trên cơ sở đó, chúng ta có thể chỉ 
ra tổ hợp sai pha cụ thể ứng với SAR cực đại trong mặt phẳng đo. 
Sau khi biết tổ hợp sai pha này, phép đo xác định SAR trung bình 
không gian cực đại của thiết bị nhiều ăng ten có thể tiến hành 
tương tự như đối với thiết bị đơn ăng ten. Nhóm tác giả phân tích 
các vấn đề cơ bản, mô phỏng và kiểm chứng kỹ thuật ước lượng 
mới đối với một số cấu hình ăng ten điển hình. Kết quả kiểm chứng 
cho thấy kỹ thuật ước lượng và quy trình đo mới đơn giản, chính 
xác và tiết kiệm thời gian. 
Abstract - In this paper, theauthors propose a new measurement 
procedure for determining the maximum SAR value of multi-antenna 
devices. The proposed procedure is based on a new technique which 
requires antennas turning ON/OFF alternatively in each 
measurement to determine the estimated factors. Then, the E-field 
at measured points can be estimated for any combination of relative 
phases of the antennas. Thanks to the estimation, we can find out 
the combination of relative phases corresponding to the maximum 
E-field in the measured plane. By setting the combination to the 
antennas, the maximum spatial-averaged SAR of a multiple-antenna 
device can be measured similarly to that of a single antenna device. 
The authors have analyzed the fundamentals of the new technique, 
conducted simulations and validations for some typical antenna 
configurations. As a result, it is confirmed that the proposed 
technique and procedure is simple, accurate, and time saving. 
Từ khóa - hệ số hấp thụ riêng; thiết bị vô tuyến nhiều ăng ten phát; 
đầu dò điện trường véc-tơ; sai pha tương đối; cường độ điện 
trường. 
Key words - specific absorption rate - SAR; multiple antenna radio 
device; vector field probes; relative phase; E-Field. 
1. Đặt vấn đề 
Thiết bị vô tuyến nhiều ăng ten phát được kỳ vọng sẽ 
đóng vai trò quan trọng trong các hệ thống thông tin vô 
tuyến thế hệ tiếp theo. Hiện nay, các thiết bị vô tuyến nhiều 
ăng ten, bao gồm kỹ thuật MIMO (Multi-Input Multi-
Output), và ăng ten mạng pha, nhận được nhiều quan tâm 
về nghiên cứu và phát triển. Tuy nhiên, để đưa các thiết bị 
này vào hoạt động trong thực tế, có nhiều vấn đề cần nghiên 
cứu, giải quyết như tốc độ truyền dữ liệu, chất lượng tin, 
kích thước, cường độ điện trường bức xạ Trong đó, vấn 
đề về tương thích điện từ trường là yêu cầu quan trọng để 
đảm bảo các thiết bị cung cấp dịch vụ an toàn và tin cậy, 
không gây nhiễu đến thiết bị khác trong hệ thống. 
Một tham số đặc trưng để kiểm tra tính tương thích điện 
từ trường đó là hệ số hấp thụ riêng SAR (Specific 
Absorption Rate) được chỉ ra trong các chuẩn quốc tế về an 
toàn bức xạ vô tuyến [1], [2], [3]. Hệ số hấp thụ riêng SAR 
được định nghĩa là giá trị đặc trưng cho công suất hấp thụ 
trên mỗi đơn vị khối lượng của một cơ thể sinh học khi cơ 
thể đó tiếp xúc với trường điện từ. Giá trị SAR tỷ lệ với 
bình phương biên độ cường độ điện trường bức xạ, và được 
tính theo công thức: 
  
2
 W / SAR E Kg = (1) 
trong đó,  và tương ứng là độ dẫn điện ( /S m ) và 
mật độ khối lượng riêng (
3/Kg m ) của cơ thể sinh học; E 
là cường độ điện trường tại điểm đo ( /V m ). 
Hệ thống đo SAR thông thường có các thành phần 
chính gồm: (1) một phantom được cấu tạo từ chất điện môi 
ít tổn hao; (2) chất lỏng bên trong phantom có tính chất 
điện từ trường tương đương với cơ thể con người; (3) đầu 
dò điện trường để đo cường độ điện trường bên trong 
phantom; và (4) thiết bị cần đo. Tùy thuộc vào các hệ thống 
đo khác nhau, có thể có thêm cánh tay robot để điều khiển 
đầu dò điện trường đo các điểm khác nhau trong phantom. 
Phantom có 2 loại cơ bản là phantom phẳng - dùng để đo 
SAR của các thiết bị vô tuyến nói chung và phantom có 
dạng đầu người (head phantom) - dùng để đo SAR của điện 
thoại di động. Chất lỏng bên trong phantom (liquid) là môi 
trường hấp thụ sóng điện từ mạnh. Đầu dò điện trường có 
hai loại: đầu dò vô hướng [4] (scalar probes) và đầu dò véc-
tơ [5] (vector probes). Đầu dò vô hướng chỉ có thể cung 
cấp thông tin về biên độ điện trường tại điểm đo, trong khi 
đó đầu dò véc-tơ cung cấp thông tin cả về pha và biên độ 
của điện trường. 
Đối với các thiết bị vô tuyến có 1 ăng ten phát (trên một 
đường thông tin), các kỹ thuật đo SAR và quy trình tìm giá 
trị SAR lớn nhất đã được chỉ rõ trong các chuẩn đo quốc tế 
[1], [2]. Tuy nhiên, đối với thiết bị có nhiều ăng ten phát 
hoạt động trong cùng một tần số, các kỹ thuật đo và quy 
trình xác định SAR hiện nay vẫn chưa rõ ràng, tốn thời gian 
và phức tạp. Chẳng hạn, các chuẩn IEEE 1528 [1] và 
IEC/TR 62630 [2] hiện tại khuyến nghị thực hiện các phép 
đo SAR với các giá trị sai pha của nguồn bức xạ (ăng ten) 
thay đổi từ 0 độ đến 360 độ (với một giá trị bước pha xác 
định). Theo đó, nếu thiết bị có N ăng ten phát hoạt động 
trong cùng một tần số, và bước pha là k độ, thì cần thực 
hiện 1360 /( )Nk − phép đo SAR lặp đi lặp lại, và tìm giá trị 
SAR lớn nhất trong số kết quả đo. Rõ ràng, đây là một quy 
trình tốn nhiều thời gian, thậm chí không khả thi trong thực 
tế khi giá trị bước pha nhỏ, hoặc số lượng ăng ten lớn, biết 
36 Chu Văn Hải, Nguyễn Huy Hoàng, Lê Đình Thành 
rằng mỗi phép đo SAR thường mất khoảng 30 phút. 
Một số nghiên cứu trong [6], [7], với trường hợp 2 ăng 
ten phát và giá trị bước pha bằng 45 độ, thực hiện 8 phép đo 
để xác định giá trị SAR lớn nhất. Tuy nhiên, do bước pha là 
khá lớn nên giá trị SAR lớn nhất tìm được có thể nhỏ hơn rất 
nhiều giá trị SAR thực tế (ứng với giá trị sai pha không phải 
là bội của bước pha 45 độ). Các nghiên cứu này chỉ dừng lại 
với các trường hợp 2 ăng ten phát. Khi số lượng các ăng ten 
phát tăng lên, kỹ thuật đo này trở nên khó khả thi vì yêu cầu 
số lượng lớn các phép đo SAR trong thực tế. 
Để giảm thời gian đo, một kỹ thuật khác đã được giới 
thiệu trong [8]. Theo đó, giá trị SAR của thiết bị nhiều ăng 
ten phát được xác định bằng cách kết hợp các giá trị SAR 
riêng lẻ của từng ăng ten. Tuy vậy, kỹ thuật này chỉ có thể 
chỉ ra giá trị cận trên của SAR, và giá trị này thường quá 
cao so với SAR thực tế (overestimating). 
Ngoài ra, trong [9], đánh giá SAR trên 4 mẫu điện thoại 
di động điển hình có 2 ăng ten phát cùng một tần số hoạt 
động ở băng tần LTE. Giá trị SAR được tính theo công thức 
của FCC [3] và không xem xét đến sự thay đổi sai pha giữa 
2 ăng ten. Vì vậy giá trị SAR thu được có thể thay đổi khi 
sai pha thay đổi. Một kỹ thuật ước lượng được giới thiệu 
trong [10], phân tích vị trí đặt các ăng ten trong thiết bị di 
động với 6 mẫu được khảo sát. Kết quả cho thấy SAR lớn 
nhất tại hình a và hình c có thể dự đoán được tương ứng 
với sai pha cụ thể là 0° và 180° giúp giảm rất nhiều thời 
gian đo. Nghiên cứu cũng đưa ra hướng dẫn thiết kế thiết 
bị cầm tay đa ăng ten với SAR thấp. Tuy nhiên, kỹ thuật 
ước lượng này có thể không chính xác khi số lượng ăng ten 
tăng, vị trí đặt khác và với chủng loại ăng ten khác. 
Như vậy, các kỹ thuật đo SAR hiện nay đang gặp thách 
thức rất lớn về thời gian đo và tính chính xác trong xác định 
SAR của thiết bị. Để giải quyết bài toán này, nhóm nghiên 
cứu đã giới thiệu một vài kỹ thuật để ước lượng nhanh SAR 
[11], [12]. Các kỹ thuật này được phát triển trên cơ sở phân 
tích lý thuyết điện trường tổng tại điểm đo, tính toán các 
tham số ước lượng và thực hiện ước lượng SAR với các tổ 
hợp sai pha bất kỳ của nguồn bức xạ. Các kiểm chứng cho 
một vài mô hình cụ thể đã được tiến hành nhằm minh chứng 
cho tính chính xác của kỹ thuật ước lượng. 
Trong bài báo này, nhóm tác giả trình bày chi tiết một 
kỹ thuật mới để xác định các tham số ước lượng, từ đó đề 
xuất quy trình đo đơn giản và hiệu quả nhằm xác định giá 
trị SAR cực đại của thiết bị vô tuyến nhiều ăng ten phát. 
Kỹ thuật mới được phát triển trên cơ sở ứng dụng hệ thống 
đo điện trường sử dụng đầu dò điện trường véc-tơ. 
2. Phân tích điện trường tại điểm đo 
Để đơn giản, trước hết ta khảo sát điện trường tại một 
điểm đo bên trong chất lỏng của hệ thống đo SAR. Về cơ 
bản, môi trường chất lỏng bên trong phantom là môi trường 
hấp thụ sóng điện trường mạnh. Vì vậy, điện trường tại điểm 
đo bên trong phantom của thiết bị có N ăng ten phát có thể 
được biểu diễn là tổng véc-tơ các thành phần điện trường 
gây ra bởi mỗi nguồn bức xạ riêng lẻ theo phương các trục 
x, y, z. Để đánh giá SAR, ba thành phần điện trường theo 
phương các trục x, y, z cần được đo kiểm. Tuy nhiên, dưới 
đây, nhóm tác giả chỉ trình bày giải pháp ước lượng cho 
thành phần điện trường theo trục x (trường hợp theo 
phương trục y, z ước lượng tương tự). Xét theo phương trục 
x, giá trị cường độ điện trường tại điểm đo được tính theo 
công thức: 
 2
1 2 ...
Nii
NtotE a a e a e
= + + + (2) 
trong đó 1...
n
n Na = là các giá trị phức, đặc trưng cho 
điện trường tại điểm đo gây ra bởi ăng ten thứ n; và
( )2...
n
n N = là sai pha tương ứng giữa ăng ten thứ n và 
ăng ten 1. 
Chúng ta nhận thấy rằng, nếu có thể xác định được các 
giá trị 1...
n
n Na = thông qua một số hữu hạn các phép đo 
cho trước, thì cường độ điện trường ứng với tổ hợp sai pha 
bất kỳ có thể được ước lượng thông qua công thức (2). Vì 
thế, các giá trị 1...
n
n Na = được gọi là các tham số ước 
lượng. Trong các nghiên cứu ước lượng trước đây [11], 
[12], các tham số ước lượng 1...
n
n Na = được xác định 
dựa trên dữ liệu đo từ các phép đo đối với các tổ hợp sai 
pha biết trước. Tuy nhiên, việc thiết lập các giá trị sai pha 
chính xác ở một giá trị nào đó trong quá trình đo là rất khó 
khăn và thường gây ra sai số. Nếu việc thiết lập các tổ hợp 
sai pha có sai số lớn, thì giá trị SAR ước lượng có thể khác 
nhiều so với giá trị SAR thực tế. 
Để giải quyết vấn đề này, nhóm tác giả đề xuất trong 
bài báo kỹ thuật xác định các tham số ước lượng 
 1...
n
n Na = một cách đơn giản mà không cần thiết phải 
thiết lập giá trị sai pha trong các phép đo. Từ công thức (2), 
chúng ta thấy rằng các tham số ước lượng 1...
n
n Na =
đặc trưng cho cường độ điện trường tại điểm đo gây ra bởi 
từng nguồn bức xạ. Vì thế, bằng cách bật/tắt tuần tự từng 
ăng ten và đo cường độ điện trường bức xạ từ ăng ten đang 
bật, các tham số này có thể được xác định thông qua các 
phép đo sử dụng đầu dò điện trường véc-tơ. 
Quy trình cơ bản được thực hiện như sau: 
1 tot
2 tot
N tot
a = E (1) Khi ¨ng ten 1 bËt, c¸c ¨ng ten kh¸c t¾t
a = E (2) Khi ¨ng ten 2 bËt, c¸c ¨ng ten kh¸c t¾t
a = E (N) Khi ¨ng ten N bËt, c¸c ¨ng ten kh¸c t¾t
 (3) 
Như vậy, đối với thiết bị có N ăng ten phát, cần thực hiện 
N phép đo để xác định các tham số ước lượng 1... .
n
n Na =
So với kỹ thuật ước lượng trong [12] (cùng sử dụng loại đầu 
dò điện trường véc-tơ), số lượng phép đo được yêu cầu là 
không đổi, song hệ thống đo sẽ phức tạp hơn do phải bật/tắt 
nguồn kích thích và khó thực hiện với hệ thống ăng ten được 
kích thích đồng thời, ví dụ như ăng ten mảng pha. Tuy nhiên, 
kỹ thuật bật/tắt tuần tự từng ăng ten sẽ loại bỏ được sai số 
gây ra do việc đặt sai tổ hợp sai pha của các nguồn bức xạ. 
Sau khi các tham số ước lượng được xác định, thì cường độ 
điện trường tại điểm đo ứng với tổ hợp sai pha bất kỳ đều có 
thể được ước lượng dựa vào công thức (2). 
3. Quy trình đo SAR mới 
Đối với việc đo SAR theo các chuẩn quốc tế IEEE1528 
[1] hay IEC/TR 62630 [2], quy trình đo SAR phải thực hiện 
qua 2 bước đo cơ bản: i) đo trong một mặt phẳng xác định 
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 5(126).2018, Quyển 1 37 
(gọi là area scan), và ii) đo trong một không gian hình lập 
phương xung quanh điểm có giá trị SAR lớn nhất trong mặt 
phẳng đo ở bước i (được gọi là zoom scan). Giá trị SAR 
lớn nhất cần được xác định là giá trị SAR trung bình theo 
không gian (spatial-averaged SAR), được tính là trung bình 
SAR của các điểm đo trong bước ii. 
Cần chú ý rằng, việc ước lượng giá trị cường độ điện 
trường ở đây là ước lượng theo từng điểm. Nghĩa là, các 
tham số ước lượng ở các điểm đo khác nhau sẽ khác nhau. 
Vì thế, việc đo các điểm trong bước đo “area scan” cần 
được thực hiện lần lượt trong mỗi lần bật/tắt các ăng ten. 
Sau khi thực hiện ước lượng và xác định tổ hợp sai pha của 
các nguồn ứng với giá trị cường độ điện trường (hay SAR) 
lớn nhất trong mặt phẳng đo, chúng ta có thể thực hiện 
bước đo “zoom scan” đối với tổ hợp sai pha đó và xác định 
giá trị SAR trung bình không gian lớn nhất. 
Trên cơ sở kỹ thuật ước lượng trên, nhóm tác giả đưa 
ra quy trình đo mới nhằm xác định giá trị SAR trung bình 
không gian cực đại cho các thiết bị vô tuyến có nhiều ăng 
ten phát như chỉ ra trên Hình 1. Các phép đo “area scan” 
và “zoom scan” được thực hiện tuân thủ theo tiêu chuẩn 
quốc tế về đo SAR. 
Thực hiện N phép đo “area scan” để xác định:
Etot (1) cho ăng ten thứ 1 bật, (N-1) ăng ten còn lại tắt.
Etot (2) cho ăng ten thứ 2 bật, (N-1) ăng ten còn lại tắt.
Etot (N) cho ăng ten thứ N bật, (N-1) ăng ten còn lại tắt.
Bắt đầu
Thiết lập công suất ở mức lớn nhất cho mỗi ăng ten phát
Tính toán các tham số ước lượng a1 aN theo (3)
Ước lượng Etot cho (β2 ,β3 ,,βN) bất kỳ theo công thức (2) 
Kết thúc
Xác định bộ giá trị (β2 ,β3 ,,βN)max tương ứng với (Etot)max
Đo Etot tương ứng với giá trị (β2 ,β3 ,,βN)max trong “zoom scan”
Xác định SAR theo công thức (1) trong “zoom scan”
Lựa chọn hệ thống đo sử dụng đầu dò véc tơ
Tính toán giá trị SAR trung bình không gian theo chuẩn IEEE1528/IEC62209
Hình 1. Quy trình đo SAR của thiết bị có N ăng ten 
4. Mô hình và kết quả kiểm chứng 
4.1. Mô hình 
Để kiểm chứng việc xác định hệ số ước lượng dựa trên 
việc bật/tắt tuần tự các ăng ten, nhóm tác giả xây dựng một 
số mô hình với 3 trường hợp thiết bị đo kiểm DUT (Device 
Under Test) như sau: 2 ăng ten chữ F ngược (IFA: Inverted-
F Antenna); 3 ăng ten chữ F ngược và 3 ăng ten chấn tử 
nửa sóng. Cấu hình ăng ten và các thông số kích thước 
được thể hiện trong Hình 2 và Bảng 1. DUT được đặt phía 
dưới phantom phẳng và cách chất lỏng trong phantom là 
10 mm. Kích thước phantom phẳng, vỏ phantom, các thông 
số chất lỏng theo các tiêu chuẩn quốc tế được thể hiện ở 
Bảng 1. Hình 3 là ví dụ biểu diễn mô hình phantom phẳng 
và DUT là ăng ten chữ F ngược. Mặt phẳng đo “area scan” 
nhóm tác giả lựa chọn là mặt phẳng XZ phía trong phantom 
và cách DUT là 11 mm. 
Mô hình phantom phẳng, cấu hình DUT được mô 
phỏng bằng phần mềm CST STUDIO SUITE [13] 
(Computer Simulation Technology) ... Dữ liệu cường độ 
điện trường khi bật/tắt từng ăng ten có được từ mô phỏng 
tính toán sẽ được sử dụng thay thế cho dữ liệu đo thực tế. 
Để đánh giá sai số ước lượng, nhóm tác giả cũng lấy dữ 
liệu mô phỏng tính toán SAR tương ứng với các sai pha từ 
0 độ đến 360 độ (với bước pha là 15 độ) cho trường hợp 2 
ăng ten; đối với trường hợp 3 ăng ten, dữ liệu SAR tính 
toán tương ứng với 64 tổ hợp sai pha
2 3
, 
giữa các nguồn 
bức xạ, trong đó
2 3
,  lần lượt nhận các giá trị 0 độ đến 
360 độ (với bước pha là 45 độ). Các dữ liệu mô phỏng này 
sẽ được dùng để so sánh với dữ liệu ước lượng SAR theo 
quy trình được đề xuất như Hình 1. Tất cả các dữ liệu SAR 
được chuẩn hóa theo giá trị SAR lớn nhất trong mặt phẳng 
đo “area scan”. Ngoài ra, kỹ thuật ước lượng trong [12] 
cũng được sử dụng để so sánh kết quả ước lượng SAR với 
kỹ thuật bật/tắt nguồn bức xạ mà nhóm tác giả đề xuất. 
5
0
29
3
5
100
Inverted F 
antennas
GND
(a) 
5
0
29
3
5
100
Inverted F 
antennas
GND
29
(b) 
Hình 2. Mô hình và kích thước (mm) ăng ten chữ F ngược: 
(a) trường hợp 2 ăng ten; (b) trường hợp 3 ăng ten. 
10 mm
Chất lỏng trong phantom
Mặt phẳng quan sát 
DUT
Ăng ten chữ F ngược
Vỏ phantom
Vỏ phantom
Hình 3. Mô hình phantom và ăng ten chữ F ngược 
Bảng 1. Các thông số của phantom và ăng ten chấn tử nửa sóng 
TT Tham số Giá trị 
1 Kích thước phantom (180 120 150)mm 
2 Độ dày vỏ phantom 2mm 
3 
Khoảng cách giữa chất lỏng 
phantom và DUT 
10mm 
4 Hằng số điện môi của chất lỏng 39,2 
5 Độ dẫn điện chất lỏng (σ) 1,8 /S m 
6 Khối lượng riêng chất lỏng (ρ) 
31000 /Kg m 
7 Tần số 2,45GHz 
8 Bán kính lưỡng cực 1,8mm 
9 Chiều dài tổng thể / 2 
10 Khoảng cách giữa 2 ăng ten / 4 
38 Chu Văn Hải, Nguyễn Huy Hoàng, Lê Đình Thành 
4.2. Kết quả kiểm chứng 
4.2.1. Trường hợp 2 ăng ten 
Hình 4. Phân bố SAR trên mặt phẳng đo “area scan”: 
(a) Ăng ten 1 bật, ăng ten 2 tắt; (b) Ăng ten 2 bật, ăng ten 1 tắt 
Với mô Hình 2 ăng ten chữ F ngược, Hình 4 thể hiện 
phân bố SAR khi bặt/tắt ăng ten trên mặt phẳng đo “area 
scan”. Dữ liệu SAR này dùng để tính toán các tham số ước 
lượng theo (3). 
Từ các tham số ước lượng nhanh chóng xác định được 
SAR với sai pha bất kỳ thay đổi từ 0 độ đến 360 (với bước 
pha là 1 độ). Hình 5 biểu diễn SAR lớn nhất cho tương ứng 
với các sai pha khác nhau. Từ Hình 5, nhận thấy đường 
biểu diễn SAR lớn nhất cho cả 2 kỹ thuật ước lượng là 
tương đối trùng khớp và tại sai pha bằng 175 độ, cả 2 kỹ 
thuật SAR ước lượng đều cho kết quả SAR lớn nhất trên 
mặt phẳng đo “area scan”, giá trị SAR sai lệch khoảng 
0,28%. Phân bố SAR lớn nhất tại sai pha bằng 175 độ trên 
mặt phẳng đo “area scan” được thể hiện trong Hình 6, dễ 
thấy các phân bố SAR là khá tương đồng. 
Hình 5. Giá trị SAR lớn nhất tương ứng với các sai pha 
Hình 6. Phân bố SAR trên mặt phẳng đo “area scan” tại sai 
pha bằng 175 độ: (a) Kỹ thuật bật/tắt nguồn bức xạ; 
 (b) Kỹ thuật trong [12]; (c) Dữ liệu tính toán mô phỏng 
Hình 7. Sai số giữa ước lượng và tính toán SAR 
Hình 7 thể hiện sai số giữa SAR tính toán mô phỏng và 
SAR ước lượng cho tất cả các trường hợp kiểm tra, sai số 
ước lượng giữa kỹ thuật đề xuất và kỹ thuật trong [12] đều 
rất nhỏ (dưới 0,5%). 
4.2.2. Trường hợp 3 ăng ten chữ F ngược 
Hình 8. Phân bố SAR cho 3 ăng ten chữ F ngược trên mặt 
phẳng đo “area scan”: (a) Ăng ten 1 bật, 2, 3 tắt; 
 (b) Ăng ten 2 bật, 1, 3 tắt; (c) Ăng ten 3 bật, 1, 2 tắt 
Hình 8 biểu diễn phân bố SAR trên mặt phẳng đo “area 
scan” cho trường hợp 3 ăng ten chữ F ngược khi bật/tắt 
tuần tự từng ăng ten. Tương tự như trường hợp 2 ăng ten, 
nhóm tác giả cũng nhanh chóng xác định được SAR lớn 
nhất trên mặt phẳng đo “area scan”. Hình 9a cho biết SAR 
lớn nhất xác định tại tổ hợp sai pha (92 độ và 67 độ) theo 
kỹ thuật đề xuất và Hình 9b biểu diễn SAR lớn nhất tương 
ứng tại tổ hợp sai pha (90 độ và 65 độ) khi sử dụng kỹ thuật 
trong [12]. 
Hình 9. Giá trị SAR lớn nhất tương ứng với các tổ hợp sai pha 
cho trường hợp 3 ăng ten chữ F ngược: 
 (a) Kỹ thuật bật/tắt nguồn bức xạ; (b) Kỹ thuật trong [12] 
Hình 10. Sai số giữa tính toán và ước lượng SAR cho trường 
hợp 3 ăng ten chữ F ngược: 
(a) Kỹ thuật bật/tắt nguồn bức xạ; (b) Kỹ thuật trong [12] 
Hình 10 thể hiện sai số giữa SAR tính toán mô phỏng 
và SAR ước lượng cho tổ hợp 64 bộ sai pha kiểm tra. Với 
cả 2 kỹ thuật, ước lượng sai số đều rất nhỏ (dưới 1,6% cho 
kỹ thuật đề xuất và dưới 0,8% cho kỹ thuật trong [12]). 
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 5(126).2018, Quyển 1 39 
4.2.3. Trường hợp 3 ăng ten chấn tử nửa sóng 
Hình 11. Phân bố SAR cho 3 ăng ten chấn tử nửa sóng trên 
 mặt phẳng đo “area scan”: (a) Ăng ten 1 bật, 2, 3 tắt; 
(b) Ăng ten 2 bật, 1, 3 tắt; (c) Ăng ten 3 bật, 1, 2 tắt 
Tiến hành các bước tính toán tương tự như trường hợp 
3 ăng ten chữ F ngược. Kết quả phân bố SAR tương ứng 
với các tham số ước lượng thể hiện trên Hình 11; phân bố 
SAR lớn nhất trên mặt phẳng đo “area scan” (Hình 12) và 
sai số kiểm tra thể hiện trên Hình 13 cho cả 2 kỹ thuật ước 
lượng. Các kết quả đều cho thấy kỹ thuật ước lượng bật/tắt 
nguồn bức xạ xác định nhanh chóng SAR lớn nhất và sai 
số ước lượng dưới 0,5%. SAR lớn nhất ước lượng theo kỹ 
thuật đề xuất tương ứng với tổ hợp sai pha (225 độ và 12 
độ) (Hình 12a) và theo kỹ thuật [12] tương ứng với tổ hợp 
sai pha (212 độ và 347 độ) (Hình 12b). 
Hình 12. Giá trị SAR lớn nhất tương ứng với các tổ hợp sai pha 
cho trường hợp 3 ăng ten chấn tử nửa sóng: 
(a) Kỹ thuật bật/tắt nguồn bức xạ; (b) Kỹ thuật trong [12] 
Hình 13. Sai số giữa tính toán và ước lượng SAR cho trường 
hợp 3 ăng ten chấn tử nửa sóng: 
(a) Kỹ thuật bật/tắt nguồn bức xạ; (b) Kỹ thuật trong [12] 
5. Kết luận 
Trong bài báo này, nhóm tác giả đã phân tích, đề xuất 
kỹ thuật ước lượng và quy trình đo mới, cho phép xác định 
giá trị SAR lớn nhất của thiết bị vô tuyến có nhiều ăng ten 
phát một cách nhanh chóng và chính xác. Kỹ thuật được đề 
xuất trong bài báo này cho phép xác định các giá trị ước 
lượng thông qua việc đo điện trường tại điểm đo sử dụng 
các đầu dò véc-tơ khi các nguồn bức xạ (ăng ten) lần lượt 
được bật/tắt. Ưu điểm của kỹ thuật này là tránh được sai số 
đo gây ra do việc đặt sai giá trị sai pha của nguồn trong quá 
trình đo. 
Nhóm tác giả thực hiện một số kiểm chứng trong các 
mô hình khác nhau để xác định tính chính xác của kỹ thuật 
đề xuất. Kết quả là, giá trị ước lượng SAR và giá trị tính 
toán SAR khá phù hợp với nhau. Sai số giữa giá trị ước 
lượng và giá trị mô phỏng chỉ nhỏ hơn 1,6% trong hầu hết 
các trường hợp. 
Với quy trình mới này, việc đo SAR của các thiết bị vô 
tuyến nhiều ăng ten trở nên đơn giản hơn, nhanh hơn và 
chính xác hơn so với các kỹ thuật hiện tại, góp phần giảm 
thời gian và chi phí trong đo kiểm của nhà sản xuất. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] IEEE 1528, IEEE Recommended Practice for Determining the Peak 
Spatial-Average Specific Absorption Rate (SAR) in the Human Head from 
Wireless Communications Devices: Measurement Techniques, Ed.2013. 
[2] IEC/TR 62630, Guidance for Evaluating Exposure from Multiple 
Electromagnetic Sources, Ed. 1.0, 2010. 
[3] FCC OET Bulletin 65, Evaluating Compliance with FCC Guidelines for 
Human Exposure to Radiofrequency Electromagnetic Fields, Ed. 97-01. 
[4] DASY52 by SPEAG, 
systems/. 
[5] ART-MAN by ART-Fi,  
[6] K.-C. Chim, K. C. L. Chan, and R. D. Murch, “Investigating The 
Impact of Smart Antennas on SAR”, IEEE Trans. Antennas Propag., 
Vol. 52, No. 5, May 2004, pp. 1370-1374. 
[7] J. O. Mattsson, and L. P. De Leon, “SAR Evaluation of A Multi-
Antenna System”, Proc. IEEE Antennas and Propagation Int. 
Symp., Honolulu, Jun. 2007, pp. 1373-1376. 
[8] T. Iyama and T. Onishi, “Maximum Average SAR Measurement 
Procedure for Multi-Antenna Transmitters”, IEICE Trans. Comm., 
Vol. E93-B, No. 7, Jul 2010, pp. 1821-1825. 
[9] K. Zhao, S. Zhang, Z. Ying, T. Bolin, S. He, “SAR Study of 
Different MIMO Antenna Designs for LTE Application in Smart 
Mobile Handsets”, IEEE Trans. Antennas Propag., Vol. 61, No. 6, 
Jun. 2013, pp.3270-3279. 
[10] H. Li, A. Tsiaras, B. Lau, “Analysis and Estimation of MIMO-SAR 
for Multi-antenna Mobile Handsets”, IEEE Trans. Antennas 
Propag., 2017, pp. 1522-1527. 
[11] D. T. Le, L. Hamada, and S. Watanabe, “Measurement Procedure to 
Determine SAR of Multiple Antenna Transmitters Using Scalar 
Electric Field Probes”, Proc. IEEE The International Conference on 
Advanced Technologies for Communications 2014 (ATC'14)., Ha 
Noi, Oct 2014. 
[12] D. T. Le, L. Hamada, S. Watanabe, and T. Onishi, “An Estimation 
Method for Vector Probes Used in Determination SAR of Multiple-
Antenna Transmission Systems”, Proc. IEEE International 
Symposium on Electromagnetic Compatibility., Tokyo, May 2014. 
[13] https://www.cst.com/products/csts2.
(BBT nhận bài: 23/01/2018, hoàn tất thủ tục phản biện: 28/05/2018)