在3GHz以内的工作频段，人们已经设定了可接受的非电离辐射水平的安全标准。尽管这些标准覆盖了很宽范围内的无线设备，但是使用工作在5到6GHz无线设备用户在不断增长。在这一频段，甚至缺乏国际性的测试标准。用来估计靠近人体的无线设备的辐射水平的主要量度就是吸收率(SAR)，这种量度单位为W/kg表示，对此现在只有300MHz到3GHz频段内才有吸收率限制标准。
随着频率升高，人体对波的吸收更强，但是对人体的浅层影响与这种媒质中的传播波长有关。在300MHz，穿透深度通常是50mm。在6GHz，大约是5mm。对SAR测量，最近的注意力集中在835到1900MHz的蜂窝频率范围。探针直径在5到8mm的SAR探测器在这些频率上相对于这些频率对人体的辐射范围来说足够小，并且适于检测靠近人体表面的电磁场变化。但是在应用于IEEE 802.11无线局域网(WLAN)的5.8GHz，穿透深度只有几mm，这样当前这一代的SAR探测器对于辐射范围来说就不再是足够小了。尽管已经估计并校正了在场梯度中由于使用大探针而引起的误差，改进的主要手段还是为5到6GHz的测量生产更小尺寸的SAR探针。在使用测量3GHz以上频率的复杂设备时，会发生另外一些问题，这些问题存在于为在SAR探针的校正和确保测量中得到正确结果而采用的方法上。
在3GHz以下的频率，确保SAR测量系统有效的推荐程序包括使用平衡耦极子，安装在扁平(盒型)人体仿真模型下固定距离处。但是，据报道由于要求制造尺寸降低，而又需要放置准确度增加，从而在5到6GHz频段使用平衡偶极子变得很困难。有人建议在人体模型一定距离处使用开端波导作为可选辐射源，但是我们发现很难得到符合推荐参考值的测量结果。
这个研究建议修改波导确认技术，其中使用了为SAR探针校正所推荐的同样的波导。波导采用一个介质匹配窗口和盒形人体模型直连，这减少了由于泄漏和反射引起的损失，并提供可再现的几何区域，使未对准损失最小。
已经使用扁平人体模型和基于具有介质匹配窗口的波导装置的源定义了一个确认过程。这种配置已经在York大学用Falcon FDTD程序包建模，从而为主要场参数设定了参考值，这包括为系统确认而通过测量应获得的最大1g或者10g平均SAR值。
确认程序使用的模型尺寸根据和SAR估计有关标准的要求预先定好。在超过3GHz的测试频率上，模型的尺寸不需要根据频率确定，而是根据被测试设备的尺寸确定(或者它们的有源部分)。这个研究采用的配置见图1。矩形盒剖面的尺寸对于测试频率来说是足够用的。不同数量的匹配窗口可以用于图1所示频段中的不同频率，但是在本文报道的测试中选用了一个单独的厚度为5.2mm匹配窗口。
这个研究使用了York大学Falcon FDTD软件包的1.6版本。这个软件包已经针对COST 244进行了验证，结果落在中间范围。这个模型以前已经用于几个和当前应用密切相关的研究。波导和c模型根据图1进行配置。
2mm厚的剖面基使用值为2.56的相对介电常数。使用了一个具有间隔为0.5mm的(小于有损流体中波长的10分之一)均匀栅格尺寸。计算的覆盖范围是深度35mm，横向85×65mm。行波波导壁被认为是有损的，使用实际电导率值。采用一个长度变化的“单极”激励源来和50Ω的源阻抗匹配。时间步长由栅格尺寸和稳定条件确定。这里，采用8.34ns的持续时间和0.834ps的时间步长。在安装Windows 2000操作系统的个人电脑上，计算通常花费两个小时。
由于波导尺寸和频率成反比，波导尺寸在300MHz大得不切实际，在5GHz以上时和探针尺寸相比起来还太小。在以前5GHz以上的SAR探针校正和验证工作中采用了两种不同的波导类型。参考资料5种中的脊状波导WR187的优点是具有稍微大点的线性尺寸。在底侧，不推荐用于还没有公开的5到6GHz的SAR探针校正和匹配窗口设计。各种波导尺寸见表1。
这个研究采用的波导是较小的WG13类型，在推荐用于较高频率探针校正的推荐列表中，并且也给出了匹配窗口参数。这里的目的就是通过对探针校正和系统验证采用同样的元件，来降低SAR估计需要的元件数目。
为5到6GHz频段选择组织模拟流体的配方非常复杂。已经证明使用简单的糖/盐/水配方，很难获得需要的特性值。幸运的是，Bristol大学在模拟流体配方方面取得了进展，能够获得具有需要特性的稳定流体。这个研究采用的流体是由Bristol大学生产的大脑组织模拟流体，它在5.2和5.8GHz频率下的测量特性列在表2中，该表同时列出了参考13中的要求。
参考13给出了合适的匹配窗口的特性值和尺寸，不过关于这些推荐值，在不同的文本中差别很大。为给这个研究做准备，对匹配窗口设计采用了两种不同的方法。第一种是采用实用的试验方法，即利用不同尺寸的试验窗口进行试验，从而确定最佳反射损耗条件下的尺寸。使用来自Emerson&Cuming微波产品公司的ECCostock(K=6.0)介质材料制成尺寸为5.3和4.4mm的窗口。第二个方法是，使模型内产生的SAR最大而反射信号最小，在此基础上利用计算来预测最佳尺寸(图2)。
计算和测量在5.2和5.8GHz频率上进行，并对结果进行了比较。测量依赖于类似的使用匹配窗的波导中的SAR探针的校正，在这里，通过利用分析计算得到的结果，来与测量得到的E场轮廓相匹配，来对校正施加影响。对于5到6GHz频段内的微小穿透深度，很有必要通过波导的校正阶段推导出边界校正因子，并利用这些因子来校正因靠近表面而受影响的测量结果。
测量通过利用两种探针直径5和3mm的IndexsarSAR探头进行。将得到的验证测量结果和两种探针尺寸可接受的参考值进行比较。
在校正和测量阶段都需要准确确定流体的介电性质，并且在这个研究中，采用了最近在流体配方和介电性质测量技术方面的进展，从而降低了在总的校正和验证过程中的不确定性。通过结果的组合，选用了表3种所列的尺寸和介电特性。为方便起见，两种频率都使用一个窗口，尽管这涉及到一些折衷。在使用Bristol大脑流体的WG13波导中，两种具有不同探针尺寸的SAR探测器被采用并校正。每个探针的尺寸见表4。图3给出了典型的测量结果与分析得到的中心线轮廓的比较。
吸收率测量对于理解非电离辐射，比如蜂窝电话和蜂窝基站对人类和生物体的影响来说非常重要。如上月所述，一种改进的波导源技术在5到6GHz之间能够帮助用于SAR测量的测试系统。本文的第2部分将会阐述这种技术是怎样帮助减少由于泄漏和探针位置不正确引起的测量误差的。
和分析得出的深度曲线相比，在规则波导中当靠近表面的时候，测量得到的曲线相对高一些。在用平直端探头对着扁平人体模型平面，吸收流体仿佛从探头表面和吸收液体的低损耗区之间的缝隙中“挤出来”一样，这时就会发生上面所说的测量曲线较高的情况。在参考10中给出了一种至少在对着波导匹配窗口时足以校准这一影响的简单方法，这和使用薄的且具有较低相对介电常数的壳壁暴露情况下是不一样的。
在探头校准中所用的校准方法所确定的一些因数，同样也需要用于测量的结果。然而，当“壁”材料相差很大的情况下，使用同样的修正因数，其合理性是值得疑问的，并肯定会引入一些不确定性。在本研究所报导的测量中，在波导探头校准过程中，边界校准根据参考10来确定，并用该边界校准来校准测量数据。
图1中来自用于验证测试几何结构的模型的结果是以下面两种形式得到的，一种是预测得到的中心衰减曲线(图4和图5)，另一种是按照每瓦输入功率正对着模型表面作用于1g的立方体平均体积上所产生的最大平均吸收率所得到的。采用对适当数量的立方进行平均后得到的最大值。
使用适于外推的指数曲线，对从0到10mm的中心线扫描所得的集合进行平均，以便对1-gSAR的最大可能值提供检查。这个参数和计算得到的1g SAR值(表5)的比值给出流体中SAR域横向扩散的推断，并提供了一个可以用来检查用于测量结果的后处理容量平均的因数。
