李孟達 王向暉 張 杰 齊紅新

（華東師范大學物理與電子科學學院生物物理實驗室 上海200241）

電磁暴露引起的生物效應與受輻照動物在電磁場中的電磁暴露劑量有關，電磁暴露劑量數(shù)值模擬計算和實驗探究是電磁生物效應研究中重要的一環(huán)。在動物電磁暴露實驗中，電磁波本身的不同特性（如頻率、入射方式、電場極化方向等）以及電磁波與受輻照體之間相對位置的變化，會使被輻照體所受到的電磁暴露劑量大?。ū任章剩⊿AR））發(fā)生改變，所以，考察波源特性在動物電磁暴露實驗中對SAR（包括局部SAR 和全身平均比吸收率（WBASAR））值的影響，對電磁暴露劑量的評估十分必要。同時，隨著電磁暴露數(shù)值模擬方面的快速發(fā)展，如在算法運算效率以及提升精度等方面研究［1-2］、對電磁暴露劑量防護的模擬計算［3-5］，以及將電磁暴露數(shù)值模擬應用在高鐵、純電動汽車等［6-8］實際情景的輻射劑量探究，促使數(shù)值模擬方法在探究動物電磁暴露劑量方面做出了許多工作。Wu 等［9］和Bamba 等［10］關于20 MHz～6 GHz頻段線極化波的SAR計算結果表明，波源的頻率是影響電磁暴露劑量大小的重要因素；Conil等［11］通過改變線極化波源與計算模型之間的方位角，分析不同入射角度的WBASAR和局部SAR 結果，發(fā)現(xiàn)線極化波入射角度同樣會對電磁暴露劑量產(chǎn)生影響。Chen 等［12］和Yelkenci等［13］綜合考慮線極化波源的頻率、入射角度以及極化方向3種因素進行大量的數(shù)值計算，其結果進一步說明波源入射方式是影響電磁暴露劑量的重要因素。

以上研究均以線極化波作為波源，而非線性極化（圓極化）電磁波同樣在無線訊通等實際工程中有著廣泛的應用，如有些通訊設備被專門設計用于接收和發(fā)射圓極化、橢圓極化等非線極化波。因此，對非線極化波條件下的電磁暴露劑量評估同樣非常重要。Guy 和Chou 等［14-15］以圓形波導管中產(chǎn)生的圓極化波作為波源對大鼠進行電磁輻照，首先開展了非線極化波對動物電磁暴露研究；Wasoontarajaroen等［16］以圓形波導管中產(chǎn)生的圓極化波對大鼠進行更進一步的電磁輻照實驗，其結果表明圓極化波源的WBASAR值同樣與波源入射方向存在一定關系；此外，不同特性的電磁波對于細胞的生存能力也會產(chǎn)生不同的影響［17］；Shckorbatov 等［18-19］從細胞的生物效應角度證明了不同旋向的橢圓極化波會對人類成纖維細胞的遺傳物質結構產(chǎn)生不同的影響，結果還證明了旋向不同的圓極化波對人類細胞的損傷差異性極小。綜上，不同特性的非線極化波在不同入射條件下，會對細胞的生物效應產(chǎn)生不同的影響。

對于動物電磁暴露劑量的評估，以非線極化電磁波或線極化波作為輻照波源時會呈現(xiàn)何種分布規(guī)律？對動物電磁暴露劑量的評估有何不同？以及線極化波源是否足夠涵蓋不同極化方式的電磁波所產(chǎn)生的電磁輻照影響？目前在這些方面的研究還較少。本文通過自主建立雙波源的電磁暴露數(shù)值模擬系統(tǒng)，以不同形態(tài)的橢圓極化波作為波源，在不同的入射方向上對大鼠進行電磁暴露數(shù)值模擬計算，并與線極化波的WBASAR結果進行比較，探討橢圓極化波電磁暴露的特性，為動物電磁暴露的劑量評估提供方法和數(shù)據(jù)上的補充。

1 計算方法與原理

1.1 數(shù)值方法

數(shù)值模擬計算基于時域有限差分法（Finitedifference time-domain，F(xiàn)DTD）［20-22］，F(xiàn)DTD 方法是求解Maxwell微分方程的直接時域法，通過對電場分量E和磁場分量H在空間和時間上交替抽樣的離散，將Maxwell方程中的微分項進行差分處理得到電場和磁場在空間上的時域遞推公式。模擬電磁場隨時間演化的過程可以很好地處理復雜物體的電磁散射和輻射問題。Maxwell 旋度方程見式（1）。

式中：E、H 分別為電場和磁場強度；D、B 分別為電通量密度和磁通量密度；J、Jm分別為電流密度和磁流密度。文中所有變量的單位均為國際標準單位。在三維直角坐標系的計算空間中，電場和磁場各自有3 個方向上的分量，故可以將Maxwell方程式寫為式（2）、（3）。

式中的本構關系可表示為式（4）。

式中：ε、μ分別表示介電常數(shù)和磁導系數(shù)，σ、σm分別表示電導率和導磁率。

對式（2）、（3）進行FDTD差分離散，即將式中的微分項利用差分項代替，以式（2）中第一分式為例［23］，見式（5）。

式中：Hy、Hz分別為磁場的y 方向分量和z 方向分量，對Maxwell方程中的其他分量的遞推式也做類似處理。此外，在計算空間邊界處利用各向異性完美匹配層（UPML）設置吸收邊界［23］模擬電磁波在無限大空間中的傳播。

1.2 波源

1.2.1 線極化波源

選取不同極化方向的線極化波和不同形態(tài)的橢圓極化波作為入射波源進行模擬計算。輻照波源為單波源線極化波時，選取水平極化和垂直極化兩種線極化波作為波源，即極化角α分別為0和π/2，如圖1（a）所示。

以+y 方向為例，用EzHxKy來代表沿著+y 方向入射，電場極化方向為z 軸方向，而磁場分量沿x軸方向振動的線極化波；同樣，以ExHzKy代表沿+y方向入射的線極化波，極化方向為x軸。兩種線極化波的波矢方向以及電磁場分量的方向關系示意圖見圖1（b）、（c）。同理，以EyHzKx、EzHyKx表示沿x 軸方向入射的兩線極化波波源，以ExHyKz、EyHxKz表示沿z軸方向入射的兩線極化波波源。

1.2.2 橢圓極化波源

文中使用的橢圓極化波源利用兩個線極化波合成［24］。將極化方向相互垂直且頻率都相同的兩列線極化電磁波傳播至計算空間中，初始相位差?φ 從0～2π 每次間隔π/6 進行變化。?φ 為0 和π 時得到兩極化角α 分別為π/4 和3π/4 的線極化波，其電場振動方向如圖2（a）、（n）、（g）、（h）所示。?φ為π/2 和3π/2 時得到圓極化波分別如圖2（d）和（k）所示，其他情況則得到不同形態(tài)的橢圓極化波。

在比較單波源線極化波的電磁暴露結果與不同形態(tài)橢圓極化波的結果時，保持兩種電磁波的入射功率一致。線極化波源入射波電場幅值設置為1 V/m，橢圓極化波的每個單波源的振幅均設置為0.707 V/m［25］，即兩者的輻射功率密度皆為0.001 33 W/m2。

1.3 模型場景

數(shù)值模擬計算中使用的電磁輻照對象是198 g大鼠的三維立體模型，購買自IT’IS4公司。此大鼠模型根據(jù)解剖學結構由60 種不同的組織構建而成，其分辨率為1 mm，各個組織的電磁參數(shù)取自聯(lián)邦通信委員會的大鼠組織介電參數(shù)數(shù)據(jù)庫［26］，表1列出了在輻照波源為2.45 GHz條件下重要組織的電導率與介電常數(shù)。

在計算空間中，大鼠模型的位置關系如圖3（a）所示，波源入射的方向與計算空間坐標系的關系如圖3（b）所示，其中φ表示波矢量與x軸的夾角，θ為波矢量與z軸的夾角。

考慮以2.45 GHz的電磁波分別從頭部、尾部、背部和腹部以及側面等方向輻照大鼠模型，如圖3所示。大鼠模型的長軸與z軸平行，體寬與體高分布分別沿x 軸和y 軸方向，頭部、尾部、背部和腹部入射方向對應計算空間坐標系的+z、-z、+y和-y 方向，側面入射則用+x/-x 表示。為了保證計算的精確度，綜合考慮入射波的頻率以及大鼠模型的電磁參數(shù)等因素，設定計算空間中FDTD元胞的網(wǎng)格邊長為1 mm。

在電磁暴露的研究中，常以SAR 值作為評價電磁暴露劑量大小的物理量［27-29］。SAR 值包括局部SAR 和WBASAR 計算方式，本文以大鼠的WBASAR 值作為電磁暴露水平的衡量標準，觀察大鼠整體的能量吸收大小，其計算見公式（7）［30］。

表1 大鼠模型中重要組織在2.45 GHz條件下對應的電導率與介電常數(shù)Table 1 Electrical conductivity and permittivity of important tissues in a rat model under 2.45 GHz electromagnetic wave irradiation

1.4 雙波源數(shù)值仿真的實現(xiàn)方法

對于生物電磁劑量相關的數(shù)值仿真計算，Remcom公司開發(fā)的XFdtd 是該領域最常用的商用計算軟件，其高效穩(wěn)定的特點在生物電磁劑量研究中得到廣泛應用。其不足之處是僅能在單一波源輻照條件下進行電磁暴露劑量的計算，無法滿足橢圓極化波的產(chǎn)生條件，即需要極化方向相互垂直，且頻率都相同的兩列線極化電磁波以一定的相位差傳入計算空間。為了解決這一關鍵性難題，本文基于FDTD理論自主建立了可支持多波源入射的電磁暴露數(shù)值仿真系統(tǒng)，以此來模擬在橢圓極化波等輻照條件下的電磁暴露場景。

實現(xiàn)多波源入射電磁暴露數(shù)值仿真系統(tǒng)的核心在于能夠將多個波源按照設定的條件一同加入到FDTD計算空間中，本文根據(jù)FDTD方法中總場散射場邊界（TF/SF）加入波源的方法［23］，將一維平面波按照不同的入射條件投影到三維計算空間的TF/SF 邊界上，在投影邊界上各電磁場分量見式（8）。式中：E0表示一維平面波的電場量，Z0表示真空中波阻抗，α、θ、φ 同為圖3 所示的波源入射的方位角。通過此方式，能夠將兩個波源一同加入到計算空間中，并分別體現(xiàn)在3個坐標軸方向上的電場、磁場分量上，完成雙波源的加入。在此基礎上，通過與真空中解析解以及商業(yè)軟件存在介質場景的結果進行對比和分析，得到了與正確結果完全符合的數(shù)據(jù)，由此說明本文所建立的多波源電磁仿真系統(tǒng)在處理電磁輻射問題上是可靠的。

2 結果與分析

2.1 入射波垂直大鼠體長方向

首先考慮入射方向垂直大鼠體長方向的情況。

2.1.1 側面入射

由+x 方向，即波從大鼠模型的左側面向右側面入射的數(shù)值模擬結果如圖4所示。圖4中曲線表示W(wǎng)BASAR值隨橢圓極化波源橢偏率的變化，上下兩條虛線分別表示EzHyKx、EyHzKx兩線極化波源的WBASAR結果。

從圖4可以看出，在側面入射條件下，橢圓極化波輻照大鼠的WBASAR值隨著相位差的改變而變化，即表明橢圓極化波源的橢偏率是影響電磁暴露結果的重要因素之一。同時，在橢圓極化波橢偏率的一個變化周期中，WBASAR 也呈現(xiàn)出一定的對稱性分布。

觀察圖4中橢圓極化波的WBASAR變化曲線，以?φ 取π/6 和11π/6 為例進行分析，如圖2（b）、（m）所示的橢圓極化波形態(tài)。這兩種情況所對應波源的橢偏率相同，但橢圓極化波的旋向相反，相位差為π/6時對應的是右旋橢圓極化波，11π/6對應左旋橢圓極化波。對比這兩者的WBASAR結果可以發(fā)現(xiàn)，橢偏率相同但旋向相反的橢圓極化波源得到的結果不同。這兩種情況下的波源表達見式（9）。

兩種情況下的相位差分別為π/6和11π/6，且兩相位差之和為2π，故可以得到第二種橢圓極化波電場y方向分量的簡化關系式見式（10）。

比較Ey1和Ey2的表達式可以看出ωt 不斷變化時，兩種情況下的橢圓極化波源的變化規(guī)律是不同的，故而產(chǎn)生了不同的電磁輻照結果，這與Shckorbatov［18］的研究發(fā)現(xiàn)是相吻合的。觀察其他橢偏率相同而旋向相反的波源所對應的WBASAR結果，同樣有上述結論。但當相位差為π/2 和3π/2時，即得到圓極化波源的y 方向電場表達式如式（11）。

從Ey1和Ey2的表達式中可以看出兩者隨時間的變化規(guī)律恰好等大反向，從而可知兩旋向相反橢圓極化波的電場量變化規(guī)律同樣呈現(xiàn)出大小相等、方向相反的規(guī)律，故兩種旋向相反的圓極化波源會得到相同的WBASAR 結果， 這同樣與Shckorbatov 關于不同旋向的圓極化波源對人類細胞影響的研究發(fā)現(xiàn)是相吻合的［19］。故可得出結論：當橢圓極化波源以側面輻照大鼠時，波源的旋向也是影響電磁暴露結果WBASAR大小的重要因素之一。

此外，比較橢圓極化波與EzHyKx和EyHzKx兩種線極化波的WBASAR 結果值，可以發(fā)現(xiàn)前者的WBASAR 變化范圍始終被包含在兩線極化波的結果中。即可以得出結論：當從側面方向輻照大鼠時，與入射波能量相同條件下的橢圓極化波WBASAR 結果相比，線極化波EzHyKx的結果總大于不同橢偏率的橢圓極化波輻照結果，而線極化波EyHzKx的結果則總小于橢圓極化波。波源的電場振動方向與大鼠體態(tài)的長軸和短軸的關系是產(chǎn)生這一現(xiàn)象的重要原因，如圖5所示。

線極化波EzHyKx的電場振動方向與大鼠的長軸方向一致，EyHzKx的電場振動方向沿大鼠的體寬短軸方向，而橢圓極化波的電場振動方向則是隨著時間空間不斷地旋轉，即在大鼠的長軸和短軸之間呈周期性分布，從而使得同樣條件下，橢圓極化波經(jīng)過大鼠組織時產(chǎn)生的能量吸收也處于兩線極化波之間，故表現(xiàn)為WBASAR的結果出現(xiàn)上述分布特點。

2.1.2 背部入射

為進一步考察在入射方向改變時是否仍然能夠得到上述結果，改變電磁波為+y 方向入射，即從大鼠背部入射進行數(shù)值模擬計算，得到WBASAR結果如圖6所示。

整體觀察背部入射時的橢圓極化波電磁暴露數(shù)值模擬結果，可以發(fā)現(xiàn)WBASAR值隨著波源橢偏率的改變也呈現(xiàn)出對稱性的周期變化趨勢，且其對稱性明顯高于從側面入射時橢圓極化波的WBASAR 變化曲線，這是由于大鼠的組織分布沿著背部入射時的截面較側面入射時呈現(xiàn)出較高的對稱性，如圖7所示。橢圓極化波橢偏率變化的高度對稱性和大鼠組織分布的對稱性共同作用，使得背部入射時的WBASAR結果呈現(xiàn)出高度的對稱性周期分布。

為觀察在背部入射時旋向對WBASAR 結果的影響，分別對比相位差為π/6和11π/6、2π/6 和10π/6、4π/6 和8π/6、5π/6 和7π/6 等4 種橢偏率相同但旋向相反的橢圓極化波源，其WBASAR結果的差異平均在11.2%左右。這說明在背部入射時，橢圓極化波源的旋向依然是影響電磁暴露WBASAR結果的重要因素。對于圓極化波源，左旋和右旋的WBASAR結果分別為0.032 81 mW/kg和0.032 89 mW/kg，較側面入射時更為接近，即仍然可以認為旋向對圓極化電磁波的電磁暴露結果幾乎不產(chǎn)生影響。

此外，將橢圓極化波在背部入射所得WBASAR 結果，與此入射方向上兩線極化波EzHxKy和ExHzKy結果進行比較，可以得到與側面入射時類似的結論，即電場極化方向平行于大鼠長軸的WBASASR 結果總大于相同波源能量條件下的橢圓極化波結果，而電場極化方向平行于大鼠體寬短軸的線極化波的結果總小于橢圓極化波。

2.1.3 其他入射波垂直大鼠體長的方向

取同樣垂直大鼠長軸的腹部（-y）和側背部（xOy）方向進行電磁輻照，側背部入射時的波源波矢方向沿計算空間的x 軸與y 軸角平分線方向，以xOy 表示，所得結果如圖8 所示。從圖8 可以看到，所得WBASAR 的變化規(guī)律與上述基本相同，進一步論證了波源沿垂直大鼠長軸方向進行輻照時所得結論。

2.2 入射波平行大鼠體長方向

與上述入射方向相比，平行于大鼠體長方向是另一類較為特殊的電磁波入射方向，根據(jù)大鼠沿頭部方向的體態(tài)分布為例進行分析，結果如圖9所示。大鼠在此方向上僅僅存在體寬短軸（x軸方向）和體高短軸（y 軸方向），即不存在明確的體長軸與短軸的分布特點，且大鼠在體寬短軸方向上的組織分布要略大于體高短軸。同時在此方向上大鼠的身體截面多呈近似圓形或近似橢圓的形狀，即表現(xiàn)出較為微小的組織分布變化，這與上述入射方向上的大鼠體態(tài)分布特點相差較大。

2.2.1 頭部入射

如圖10 所示，整體來看頭部入射的結果，無論是橢圓極化波源橢偏率的改變，還是線極化波源極化方向的改變都對WBASAR 值的影響較小，整體變化范圍僅在7.7%以內，這與大鼠沿體長軸方向截面的組織分布變化微小的特點是相符合的。同時，橢圓極化波的WBASAR結果表現(xiàn)出更強的對稱性分布特點，且觀察橢偏率相同的WBASAR值幾乎相等，即表明頭部入射時旋向對WBASAR值的影響已經(jīng)可以忽略。橢圓極化波在頭部入射時表現(xiàn)出與垂直大鼠體長方向入射時的變化規(guī)律明顯不同，這與此兩種情況下大鼠組織分布特點的顯著差異是相符合的。

對比線極化波和橢圓極化波的WBASAR 結果可以發(fā)現(xiàn)，有部分形態(tài)橢圓極化波的結果值比大鼠體高方向短軸極化的線極化波（EyHxKz）結果更小，即橢圓極化波的WBASAR 變化范圍超出了ExHyKz和EyHxKz對應的WBASAR 值之外，意味著在頭部入射的情況下，線極化波的WBASAR值已經(jīng)不能夠代表橢圓極化波結果的變化范圍。

2.2.2 尾部入射

波源沿-z（尾部）方向入射同樣平行于大鼠體長方向，其電磁暴露數(shù)值模擬的WBASAR結果如圖11 所示。從圖11 可以看出，尾部入射的WBASAR 結果整體變化范圍仍很小，且同樣表現(xiàn)出較高的對稱性分布，同時旋向產(chǎn)生的影響可以忽略。此外，橢圓極化波的變化范圍同樣超出ExHyKz和EyHxKz兩線極化波范圍之外。由此表明，尾部入射時橢圓極化波的WBASAR變化規(guī)律與頭部入射時幾乎一致，即論證了波源沿平行大鼠體長方向入射時所得結論的可靠性。

2.3 重要組織的平均SAR

對于電磁暴露劑量的評估，大鼠重要組織的平均SAR 同樣是非常重要的參考依據(jù)，在本文的數(shù)值仿真中，計算大鼠的大腦、心臟、肝臟、睪丸等重要組織的平均SAR，不同入射方向上的結果如圖12所示。圖12中的曲線代表不同組織的平均SAR以及此入射方向上WBASAR隨橢偏率的變化曲線，每種組織平均SAR 曲線對應顏色相同的兩條虛線，他們分別代表與圖4、6、10 和11 中描述的線極化波相同條件下所計算得到的對應組織的平均SAR，圖12中（e）為相位差?φ取π/6橢圓極化波源側面入射時，沿坐標軸方向某一截面上的SAR分布圖。

2.3.1 橢圓極化波條件下組織平均SAR的特點

從圖12 可以看出，大鼠重要組織的平均SAR隨橢圓極化波橢偏率的變化呈現(xiàn)與WBASAR相類似的變化規(guī)律，但不同的組織在不同入射條件下的結果又有所不同，大腦和睪丸等位于體表組織的平均SAR總大于此條件下的WBASAR，這也是大腦、睪丸等組織作為電磁暴露研究重要對象的一個原因［31-35］；而肝臟等位于大鼠內部靠中心位置，其組織平均SAR 相比其他組織，整體變化范圍很小，且始終小于WBASAR；對于心臟等偏向于大鼠身體一側的組織，其平均SAR與WBASAR的大小關系隨著入射方向的改變產(chǎn)生較大的變化，當波源沿垂直大鼠長軸方向入射時，心臟的組織平均SAR幾乎完全小于WBASAR，而當波源沿平行大鼠長軸方向入射時，心臟的組織平均SAR 與WBASAR 的大小關系隨橢偏率的改變產(chǎn)生較大差異。

此外，比較圖12（c）和（d）中兩種輻照條件下大腦和睪丸的組織平均SAR 可以發(fā)現(xiàn)，頭部入射時橢圓極化波的大腦平均SAR 隨著橢偏率的變化有較大范圍的波動，而睪丸組織平均SAR 的變化則相對平穩(wěn)，然而當波源沿尾部入射時，兩者表現(xiàn)出相反的變化規(guī)律。這說明波源與組織之間的相對位置關系對橢圓極化波條件下的組織平均SAR 也有較大的影響，即靠近波源的組織的平均SAR 會隨橢圓極化波橢偏率的改變產(chǎn)生較大的變化，而距離波源相對較遠的組織，其平均SAR隨橢偏率的變化相對較小。

2.3.2 橢圓極化波與線極化波對應組織平均SAR之間的差異

與WBASAR 類似，橢圓極化波源與線極化波源條件下的組織平均SAR 在分布范圍上亦有所不同。當波源從側面或背部等垂直大鼠長軸的方向入射時，橢圓極化波的WBASAR整體分布在同方向入射的兩線極化波范圍之內，但是觀察波源從側面入射時的結果如圖12（a）所示，大腦區(qū)域的平均SAR明顯分布在EzHyKx和EyHzKx兩線極化波的大腦平均SAR 范圍之外，分別超出EzHyKx的19.9%，并低于EyHzKx的34.2%；然而，當波源從背部入射時，橢圓極化波條件下大腦組織的平均SAR的大小完全分布在線極化波SAR的范圍之內。同樣，與線極化波條件下的組織平均SAR 相比，盡管睪丸組織的平均SAR大于WBASAR，但是無論波源從側面入射還是背部入射，其平均SAR 的大小都分布在兩線極化波條件下睪丸組織平均SAR的范圍之內。

當波源平行大鼠長軸方向入射時，如圖12（c）、（d）所示，兩種波源入射條件下的心臟等組織的平均SAR在WBASAR的上下不斷浮動，不同之處在于波源從頭部入射時，橢圓極化波條件下的心臟平均SAR分布范圍大于ExHyKz和EyHxKz對應的線極化波結果，即部分橢偏率對應橢圓極化波條件下的心臟平均SAR高出EyHxKz的10.7%，并低于ExHyKz的22.2%；而尾部入射時橢圓極化波的心臟平均SAR 的分布被完全涵蓋在線極化波中。對于肝臟組織，橢圓極化波沿頭部入射和尾部入射時的肝臟組織平均SAR 主要分布在線極化波肝臟組織平均SAR 的范圍之內，僅有部分超出了兩線極化波的范圍；相比之下，波源沿垂直大鼠長軸方向入射時，不同橢偏率條件下的肝臟組織平均SAR 幾乎都在兩線極化波范圍之外，且大部分結果比線極化波EyHzKx/ExHzKy對應的肝臟平均SAR更小，這表明波源入射方向雖然對橢圓極化波輻照下肝臟等組織的平均SAR 整體變化范圍的影響較小，但對于橢圓極化波與線極化波結果的大小關系會產(chǎn)生較大的影響。

3 結論

在橢圓極化波的電磁暴露數(shù)值模擬計算中，波源的橢偏率是影響電磁輻照結果的重要因素，其WBASAR結果會隨著波源橢偏率的對稱性周期性變化，表現(xiàn)出一定的對稱性周期分布，且此對稱性隨波源入射方向上大鼠的組織分布對稱性的提高而升高。與線極化波類似，橢圓極化波源的入射方向同樣是影響動物電磁暴露劑量評估的重要因素，表現(xiàn)為波源入射方向與大鼠體長方向相互垂直和平行時分別表現(xiàn)出明顯不同的變化規(guī)律。

橢圓極化波的旋向同樣會對電磁暴露的結果產(chǎn)生重要影響，當波源垂直大鼠體長方向入射時，旋向對橢圓極化波的WBASAR值的影響平均達到11.0%以上，但波源以大鼠體長方向入射時，旋向產(chǎn)生的影響幾乎可以忽略。而對于橢圓極化波中的特殊情況——圓極化電磁波來說，無論入射方向如何變化，旋向幾乎不對電磁暴露結果產(chǎn)生影響。

對比各個入射方向上相同能量條件下的線極化波和橢圓極化波電磁暴露結果可以得出結論：線極化電磁波作為波源對動物電磁暴露劑量大小的評估不能夠完全代表非極化波電磁波，即不能夠完全涵蓋橢圓極化波的變化范圍。表現(xiàn)為當波源入射方向垂直大鼠體長方向時，橢圓極化波的WBASAR 變化范圍總處在線極化波結果之間；但入射方向與大鼠體長方向平行時，線極化波的結果僅能包含部分形態(tài)的橢圓極化波，即此時不能夠代表橢圓極化波源對動物電磁暴露劑量大小的評估。

在兩種波源條件下對組織內部電磁暴露劑量的評估同樣存在差異，橢圓極化波WBASAR的分布是否處于同能量條件下相同入射方向上“水平”或“垂直”極化的線極化波WBASAR的極值范圍內，并不能決定各組織的平均SAR 也處在此時線極化波條件下對應組織的平均SAR 范圍之內，且橢圓極化波條件下的組織平均SAR 還受組織在大鼠體內的分布位置、與體表的距離，以及與波源之間的相對位置關系等因素的影響，并在不同入射方向上呈現(xiàn)出不同的分布規(guī)律。

所以，對動物電磁暴露劑量的評估不僅要參考線極化波的結果，同時也需要綜合考慮非線極化波源的電磁暴露結果，從而得到更加全面的結論。