移动电话电磁辐射人体暴露比吸收率SAR测量标准方法.docx
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移动电话电磁辐射人体暴露比吸收率SAR测量标准方法
移动电话电磁辐射人体暴露比吸收率（SAR）测量标准方法
A1测量系统
测量系统由人体模型、SAR测试设备、扫描系统和移动电话夹具组成。
A1.1通用要求
用一个可以自动定位的微型探针测试在人体模型内电场的分布。
该分布代表人体头部暴露于移动电话时产生的电磁场分布。
从测试的电场值可以计算出SAR的分布和最大SAR平均值。
测试应该满足下列环境要求：
·环境温度15-30℃，测试过程中温度的变化不超过±2℃。
·移动电话不和当地的移动通信网建立联系。
·避免环境电磁场对SAR测试值的影响。
·避免环境反射对SAR测试值的影响（例如地板、定位器等）。
系统应该按照有关要求每年至少校准一次。
A1.2人体模型（壳体和液体）
A1.2.1一般要求
人体模型的物理特性（尺寸和形状）应该类似人的头和颈。
人体模型的材料应该和头部具有相类似的电介质特性。
为了能够进行场强扫描，头和颈的外形模型内部应含有液体，充当液体容器的模型应圆滑，模型中不包括模型手。
A1.2.2人体模型的外形和尺寸
人体模型外型如图1所示，该模型的耳朵模拟了人在使用移动电话时所压成的扁平状。
图1.A 图1.B
图1人体模型
用于SAR测试的人体模型称为SAM。
用于本标准的人体模型内表面（SAM_in）和外表面（SAM_out）的3D-CAD文件可以在公布的CD-ROM找到，包括3D-IGES和DXF。
A1.2.3人体模型壳体
人体模型外壳应由低损耗、低介电常数的物质制成：
tan（δ）≤0.05,ε≤5。
人体模型外壳的厚度在CAD文件中有定义，误差在±0.2mm（移动电话接触头部的地方）。
人体模型的参考点:
探针的定位应由人体模型上的三维坐标点决定。
点R1、R2和R3用于校准定位系统，其余三点，嘴（M）、左耳（LE）和/或右耳（RE）（最大声学耦合处）用于移动电话在人体模型上的定位（见图2）。
这些点在CAD文件中定义。
A1.2.4液体物质特性
填充在人体模型内的液体物质的电介质特性应满足下式:
εr=46.52–0.006f（MHz）+1.59×10-6f（MHz）2–1.40×10-10f（MHz）3 （5.1）
σ（S/m）=0.8054+0.00015f（MHz）+4.12×10-8f（MHz）2+2.87×10-11f（MHz）3 （5.2）
表1：
液体物质的电介质特性
频率（MHz）
εr
σ（S/m）
300
45
0.85
450
44
0.88
900
42
0.99
1450
41
1.2
1800
40
1.38
2450
39
1.84
3000
39
2.4
在进行SAR计算时应使用实际测试的液体的电介质特性，而不是用公式5.1和5.2及表1的理论值。
A1.3SAR测试设备特性
测试设备应该以系统为单位进行校准。
探针应和放大器、测试设备、数据采集设备一起校准。
测试设备应该在每种“人体组织模拟液”和规定的操作频率、温度下进行校准。
最小的测量下限应低于0.02W/kg，最大的测量上限应大于100W/kg。
SAR从0.02到100W/kg范围内的线性应在±0.5dB之内，各向同性应在±1dB之内，灵敏度、线性、各向同性应在“人体组织模拟液”中测定，并且应规定响应时间。
为了满足以上特性，电场探针中每一个感应体的长度应不超过5mm，包括外壳在内不超过8mm。
如果被测量的信号是脉冲信号，例如TDMA帧，SAR测量设备（RMS检波）的积分和平均时间应足以使测量结果的可重复性偏差在±5%内。
A1.4扫描系统特性
A1.4.1一般要求
为了评估SAR的空间三维分布，扫描系统应能够使固定其上的探针在人体模型的整个被照射区域进行扫描。
扫描系统的机械结构不得影响SAR测量。
A1.4.2技术要求
精度：
探针尖端在整个测量区域的定位精度应小于±0.2mm。
抽样分辨率：
抽样分辨率是系统能够进行测量的最小步长，抽样分辨率应为1mm或更小。
A1.5移动电话夹具特性
移动电话夹具应能够按2.1.4节的要求将移动电话进行定位，倾斜角度的误差容限为±1°。
移动电话夹具应由低损耗、低介电常数的材料制成，即：
tan（δ）≤0.05,ε≤5。
A1.6其它设备
A1.6.1液体电介质特性的测量
“人体组织”模拟液电介质特性的测量应在相关的频率和温度下进行。
A2SAR评估协议
A2.1测量准备
A2.1.1一般准备
液体电介质的测量应在SAR测量之前进行，且与进行SAR测量时的温度相同，温度差异的容限为±2°C。
测得的“相对介电常数”和导电率应符合1.2.4节针对特定频率规定的值，差异容限为±5%。
人体模型中应填充“人体组织模拟液”。
人体模型内和耳道垂直方向的“人体组织模拟液”深度至少为15cm。
测量前液体应小心搅拌，液体中不应有气泡。
扫描系统的坐标系应与人体模型的坐标系对齐，偏差容限为±0.2mm。
A2.1.2简单性能检查
如果以上任何一个参数有变化，测量前都应进行简单性能验证和噪声电平检查。
简单性能检查的目的是证实系统是否在要求的参数范围内工作。
简单性能检查是通过简单的重复性测试以确保在一致性测试时系统准确无误地工作。
简单性能检查是为了检查系统在短时间内可能的漂移和错误。
例如:
·液体参数的变化,例如水的蒸发作用以及温度的改变等，
·部件失效,
·部件指标漂移,
·在硬件布置中操作员出错,或软件参数设置错误，
·系统中不利的条件,例如RF干扰等。
简单性能验证使用一个偶极子作辐射源来测量10g平均的SAR值。
简单性能检查所采用的部件和步骤和一致性测试中的一样，简单性能检查应在一致性测量之前进性，测量结果应在目标值的±10%内。
目标值应由系统自身决定，例如系统验证之后。
简单性能检查应在移动电话每个发射频段的中心频点进行。
A2.1.3被测移动电话的准备
被测移动电话应该用其内部的发射机，天线、电池和附件应是厂商规定的标准配置。
测量前电池应该充满电，并且测试中没有任何外部连接。
移动电话发射功率和频率（射频信道）应由内部测试程序控制,或用适当的设备（基站模拟器）控制。
移动电话应该用系统允许的最大峰值输出功率发射。
如果用无线链路,基站模拟器的输出应该接一根天线。
天线距离移动电话至少50cm。
基站模拟器天线馈入点的信号应比移动电话的输出功率至少低30dB。
A2.1.4移动电话对于人体模型的位置
移动电话应该置于人体模型脸颊处进行测试，还应在移动电话倾斜时进行测试。
脸颊位置的定义：
a）调整移动电话位置使穿过其耳机中心的水平线和其垂直中心线组成的平面平行于人体模型的竖直（sagittal）侧面（“初始位置”见图2）。
保持此位置，平移调整移动电话，使其垂直中心线落入以耳和嘴参考点（M、RE和LE）构成的参考平面，并使RE和LE构成的直线穿过耳机中心。
b）保持LE–RE线垂直穿过耳机中心，沿着LE–RE线将移动电话移近人体模型，直至与人体模型的耳朵接触。
保持保持移动电话在参考平面内，同时保持移动电话贴住耳朵，移动移动电话的底部直到其前面的任一点接触到人体模型的脸颊或直到移动电话无法贴住耳朵。
倾斜位置的定义:
a）将移动电话放在上述的脸颊位置；
b）保持移动电话在参考平面内，同时保持移动电话贴住耳朵，将移动电话底部向外移动偏离嘴部15°或直到移动电话无法贴住耳朵。
图2移动电话及人体模型上参考点、参考面和初始位置的定义
图3移动电话在人体模型左侧的“脸颊”和“倾斜”位置
A2.2需要完成的测试
将被测移动电话分别置于人体头部模型的左侧和右侧进行测试，测试中被测移动电话工作在其发射频段的中心频率上。
每一侧需要测试2.1.4节所述的两个位置。
在对发射频段的低端和高端频率进行测试时，应该用可以产生最大SAR平均值的配置进行。
如果移动电话有可伸缩天线，则所有上述测试必须在天线拉出和缩回两种状态下分别测试。
对多频段、多制式移动电话所有上述测试必须在每一个频段、制式相应的最大峰值功率下进行测试。
图4需要进行测试的框图（略）
A2.3测试过程
对于2.2节描述的各种测试条件，应分别采用以下测试过程。
a）在人体模型内表面10mm范围内的某一点测量局部SAR值，该测量点应当靠近耳朵部位。
b）持续步骤a的测试3分钟，验证该点SAR值的变化在±5%的范围内，以确保移动电话本身的电子线路指标没有漂移。
c）测量人体模型内SAR分布。
空间步长应小于20mm，如果用表面扫描，则探针几何中心和人体模型内表面的距离应小于8mm，并保持恒定（误差在±5mm内）。
如果用体积扫描，则扫描的体积应尽可能接近人体模型内表面（小于8mm）,步长应小于或等于5mm。
扫描深度应达到25mm，然后进行步骤f。
d）从扫描的SAR分布图，找到最大SAR值的位置。
并找到超过最大SAR值50%的局部SAR值的位置。
e）以小于5mm的步长，30mm×30mm×25mm的最小体积测量SAR值，分离的网格测试点应集中在SAR最大值处。
f）使用插值法和外推法，在质量平均所需的空间分辨率下来确定局部SAR值。
g）重复在步骤a中在起始测试点的测试，如果在步骤b中的最终测试值和步骤a中的测试值相差大于±5%，则用充满电的电池重新进行测试，或者将漂移值计入不确定度评估里。
A2.4“后处理”
A2.4.1插值
如果测量网格不足以细到满足在给定的质量上计算SAR平均值的要求，则测量点之间进行插值计算。
A2.4.2外推
一般用的场强探头包含3个彼此靠近的正交偶极子，这些偶极子都嵌在保护套管中，测量点的位置离探头顶部有几毫米，这个位置偏差应在指明已测SAR值的空间位置时加以考虑。
A2.4.3平均体积的定义
平均体积应该是一个包含10g等效组织液体的立方体，立方体的大小取决于等效组织液体的密度。
为了和液体电介质特性的定义一致，1000kg/m3的密度代表头部组织的密度而不是人体模型中液体的密度。
如果立方体和人体模型表面相交，则应调整立方体直到3个顶角接触到人体模型表面或一个表面在其中心点与人体模型表面相切。
最接近人体模型表面的立方体表面应该修改成适合人体模型表面的形状，多出的体积应在立方体的背面减掉。
A2.4.4寻找最大值
在具有局部最大SAR值的点附近，应在人体模型内表面移动立方体。
一个具有局部最大SAR值的立方体不应在所扫描体积的边缘。
如果此情况发生，应移动扫描立方体重新进行测量。
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boardid=9）
---- [转帖]让我们一起认识手机辐射 （http:
//www.emcchina.org/forum/dispbbs.asp?
boardid=9&id=3281）
-- 作者：
seagullrun
-- 发布时间：
2004-1-1515:
42:
44
-- [转帖]让我们一起认识手机辐射
名词解释—机构
CENELEC--欧洲电工标准化委员会
ITU--国际电信联盟
ICNIRP--国际非电离性照射保护委员会
CNACL--中国国家实验室认可委会
FCC--美国联邦通信委员会
WHO--国际卫生组织
IEEE--国际电子电器工程师协会
名词解释—中国泰尔实验室－－
隶属于信息产业部，始建于1981年，原名为“中国电话参考当量检测中心”，由原邮电部和国家标准总局联合批准成立。
2000年1月12日，经国家质量技术监督局和信息产业部联合批准，实验室正式更名为“中国泰尔实验室”。
成为我国电信技术标准和测试方法研究、电信设备检验和试验的规模化、综合性国家实验室。
泰尔实验室下属的“安全防护与电磁兼容测试研究部”是信息产业部电信产品入网认证指定的权威测试机构。
作为通信领域最具权威的电磁兼容实验室已得到中国国家实验室认可委会（CNACL）、欧洲实验室认可权威机构DAR和美国联邦通信委员会（FCC）的认可，负责向国内外机构和客户提供电磁兼容和电磁辐射测试、咨询和仲裁服务。
拥有世界上最先进的、国内仅有的一套电磁剂量评估系统，可以对手机对人体电磁辐射产生的辐射进行测量。
名词解释—SAR
SAR是SpecificAbsorbtionRate的缩写，即“比吸收率”。
就是单位时间内单位质量的物质吸收的电磁吸收辐射能量。
通俗地讲，就是测量手机辐射对人体的影响是否符合标准。
目前国际通用的标准为：
以6分钟计时，每公斤脑组织吸收的电磁辐射能量不得超过2W。
这一标准是国际业界的通用标准。
据中国泰尔实验室专门从事该项工作的电磁辐射测量专家、泰尔实验室副主任王南、马鑫两位专家介绍，只有SAR值才是衡量手机辐射量的惟一标准。
什么是手机辐射，手机辐射的分类
当人们使用手机时，手机会向发射基站传送无线电波，而任何一种无线电波或多或少的被人体吸收，这种无线电波就称为手机辐射。
手机辐射可分为两种：
－－手机机身辐射
－－基站辐射
手机辐射的测试标准－－SAR
1990年，IEEE制定了手机电磁辐射的衡量技术标准。
1998年ICNIRP（国际非电离性照射保护委员会）也制定了类似的技术标准，标准中均采用SAR来度量手机电磁辐射的大小。
ICNIRP的标准得到了ITU（国际电信联盟）和WHO（国际卫生组织）的推荐以及绝大部分国家的支持，北美FCC采用的是IEEE标准，美国CTIA等行业组织还建议在手机外包装上标出SAR值。
目前由国家质检总局牵头，联合国家计量院、卫生部、环保局、信息产业部等单位组建的“电磁辐射国家标准制定联合工作组”正在联合制定我国的电磁辐射防护标准，其中也以SAR作为衡量手机辐射的基本限值。
SAR值是如何测定的
●由人体模型、测量仪表、探针以及机械臂等组织测量系统。
系统置于屏蔽室中。
人体模型的内部是液态物质，液体的电磁性与人体的电磁性一致，探针可以在其内自由运动。
●欧洲采用的测试标准的测量单位是10克（国际电联推荐），美国采用的测试标准以1克组织为测量单位。
●手机紧贴模型放置，使手机处于最大发射功率状态，由机械臂自动测量
场强E。
●由以下公式计算SAR：
SAR＝（δ/р）·E2
其中，р：
液体密度；δ：
介电常数；E：
场强。
手机辐射标准（SAR限值）
根据国际电信联盟和国际卫生组织推荐的衡量手机辐射的技术标准SAR值的要求，GSM和窄带CDMA手机的电磁辐射必须在国际权威卫生组织认证的许可范围以内。
ITU标准限值为2.0W/KG，FCC标准限值为1.6W/KG。
国际权威组织关于手机辐射的基本结论－1
·国际通行以SAR作为衡量手机辐射的基本限值;
·对手机辐射的测量不能在空气中进行。
国际权威组织关于手机辐射的基本结论－2
·任何无线发射装置，都会产生电磁辐射，从这个角度上看，纯粹意义上的“绿色手机”是不存在的。
·目前标准规定的手机辐射限值，一般比可能引起危险的辐射剂量要小50倍。
所以，符合标准的入网手机都是安全的。
·世界卫生组织声明指出,没有证据显示，使用手机会损害人体健康。
国际权威组织关于手机辐射的基本结论－3
·各款手机SAR值的大小主要取决于其天线、外观设计等因素，而非移动通信的网络技术或技术制式。
单就手机的不同品牌、同一品牌不同型号来说，它们的辐射差别是很大的，甚至可能相差几十倍之多。
不同类型手机SAR差别形成的原因
中国泰尔实验室主任工程师魏然认为，不同类型手机SAR值差异较大的形成原因和电磁辐射源距离人体的远近有关。
从发射功率的角度看，各手机大体在一个水平上，一般GSM手机最大功率为2W（由于采用TDMA技术，实际平均功率为0.25W），一般CDMA手机最大功率为1W。
而电磁辐射源距离人体的远近就成为决定SAR值大小的一个决定性因素，发射源距离人体每近1毫米，SAR值就会增大许多。
因此各手机厂商都在努力做这方面的改进工作，力争使手机天线离人体越远越好。
GSM手机和CDMA手机SAR值比较
根据中国权威的手机辐射测试机构泰尔实验室所做的辐射测试：
GSM和CDMA手机的SAR值基本都在0.2~1.5之间，差别不大，都在标准规定的限值以内，也就是说两类手机对人体的辐射影响相差不大，均符合环保要求。
GSM手机是按照时分多址理论工作的，最大功率约为2W。
但是在实际使用过程中，它的发射功率经过了一个时间平均的过程，最终一般在125mW左右。
而CDMA是按照码分多址的理论工作的，最大功率一般为250mW，但是由于在实际使用过程中它的功率发射是连续的，因此其最大发射功率基本上即是其连续功率，这样导致在实际的SAR测量中，两者的差别不大，都在标准规定的限值以内。
各类手机SAR值－1（采用ITU标准）
各类手机SAR值－2（采用FCC标准）
基站辐射远小于手机辐射
有不少人误以为，基站辐射要大于手机辐射，事实恰恰相反。
研究表明，基站辐射对人体的影响要远远小于手机。
因为基站与手机对人而言是不同的辐射环境。
一般基站离地面有１５米到５０米，对处于其辐射场中的人而言，是属于远场辐射的范围。
在距离发射天线２米到５米距离处，辐射一般不会超过限值。
另外，基站都会有严格的保护范围作为防护措施来减小辐射。
基站越多，辐射越小
基站的实际发射功率取决于手机与基站的通信距离。
基站的通信覆盖面积越小，其实际发射功率就越低，产生的辐射也越小。
换句话说：
就是基站越多，则辐射越小；基站越少，需要覆盖的面积就越大，则辐射就越大。
作为非常成熟的GSM通信网，广东移动的ＧＳＭ网小区的覆盖半径只有几十米。
因此，广东移动ＧＳＭ的基站辐射强度是很低的。
关于手机辐射测量
中国泰尔实验室副主任王南：
需要特别指出的是，对手机辐射的测量不能在空气中进行。
我们注意到近期媒体报道有家企业聘请外国公司在北京二环路上测手机辐射，这种测试方法本身就是错误的，因此得出的结果是不科学、不准确的。
因为手机引起的辐射属于近场辐射，在不同的条件下进行测量会得到很不一样的结果。
所以一定要在精确接近手机实际使用的条件下，按照国际标准进行测量。
单就手机的不同品牌，同一品牌不同型号来说，它们的辐射差别是很大的，甚至可能相差几十倍之多。
关于手机辐射对人体健康的影响--1
世界卫生组织在瑞士的日内瓦总部发表声明，指出没有证据显示，使用手机会损害人体健康。
世界卫生组织在声明中说，一段时间以来，有人将一些癌症及脑活动的变化与使用手机联系起来，但是迄今为止没有一项研究证实这个论断。
声明说，唯一能确定的事实是，使用手机能使使用者体温稍有增加，但是手机所产生的高频场不会引起癌症。
当然也有例外，即使用心脏起搏器的人要注意，手机可能对心脏起搏器的工作有影响。
此外，世界卫生组织还认为，手机信号中转基站的辐射影响比手机的要小。
关于手机辐射对人体健康的影响--2
受英国政府的委托，12名英国专家也研究了这个问题，专家也得出了与世界卫生组织类似的结论，他们认为只要合理地使用手机，就绝对不会有损健康。
关于所谓“绿色手机”—1
中国移动通信的权威之一、重庆邮电学院教授李方伟博士认为，“绿色手机”这一提法是纯粹的炒作。
他说，GSM和CDMA手机的SAR值基本在0.2—1.5之间，差别并不大，都在ITU和FCC标准规定的限值以内，也就是说两种手机对人体的辐射都符合环保要求。
从这个角度看，也可以说两种手机都是“绿色”的，但换一个角度看，任何无线发射装置，都会产生电磁辐射，所谓“绿色手机”神话根本就不存在。
李指出，不同手机辐射的差别主要在于天线和外观设计的差异性。
即使是在最先提出CDMA标准的美国和CDMA市场发展得最好的韩国，也没有“绿色手机”一说。
关于所谓“绿色手机”—2
中国第三代移动通信系统研究开发项目总体组成员、北京邮电大学张平教授表示：
“GSM手机辐射高，CDMA手机辐射低”的说法实际上是在误导消费者。
手机辐射的高低与手机制造商的生产技术有关，同时普通消费者得到的手机辐射数据只是在理想的实验室环境测得的数据，并不代表实际应用中的真实情况。
如果通过这样简单的对比就下结论，容易误导消费者。
张平介绍，据国际电联对市场上手机的评测显示，并非GSM手机辐射一定高，而CDMA手机中也有辐射较高的，目前中国市场允许出售的GSM手机都已通过国家检测，对消费者来说都是安全的。
现象解释：
电磁耦合
日常使用中，我们经常遇到使用GSM手机时，会导致计算机屏幕的扭曲或对其他电器产生干扰？
针对这一现象，电磁辐射测量专家、泰尔实验室副主任王南、马鑫两位专家介绍说，产生这种现象的原因是由于GSM手机发射的是脉冲信号，易与其他电器产生耦合，所以有时会导致计算机屏幕扭曲或对电器产生干扰的现象，但这一切只能说明GSM手机发射的是脉冲信号，而不是电磁辐射大。
原文：
-- 作者：
noproblem
-- 发布时间：
2004-1-1523:
19:
07
--
好文,更正一个地方:
SAR应该是SpecificAbsorbtionRatio而不是SpecificAbsorbtionRate,中文翻译成"吸收比率"更好.
另外,SAR的测量值与测量仪器甚至药液有很大关系,在国外,也只有规模较大的实验室可以做这样的测试.
-- 作者：
rainbow916
-- 发布时间：
2004-2-157:
29:
45
--
据说，NOKIA正在开发的3G手机，采用单方向辐射，天线放在手机背面，打电话时，手机的辐射不会对着人，因而不会对人体造成影响。
-- 作者：
mosch
-- 发布时间：
2004-2-1612:
44:
47
--
不错，又学习了。
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