電磁輻射sar測試說明

1、電磁輻射（SAR）測試說明,工業(yè)和信息化部電信研究院周 鎰,手機的電磁輻射問題一直是公眾密切關注的問題。歐洲和北美地區(qū)早在上個世紀90年代就分別制定強制要求開展相關檢測。國際上的限值標準有分歧歐洲：10g平均2.0W/kg北美：1g平均1.6W/kg,國內自2001年起有關部門就展開相關的研究和調查工作。限值標準的制訂是一大難題制訂松了不能有效的保護人民群眾的健康制訂嚴了又會限制行業(yè)的發(fā)展。 另外大多數(shù)國產手

2、機企業(yè)根本沒有電磁輻射（SAR）的相關概念，更遑論進行這方面的技術儲備，如果開展強制性檢測的話，在當時的條件下無論采用何種標準都會給國內企業(yè)帶來很大的壓力。,信息產業(yè)部決定自2005年正式開展手機電磁輻射入網檢測。要求：檢測同時給出1g平均和10g平均的電磁輻射（SAR）值并不作出合格與否的判定。,國內標準進展情況,為配合入網測試工作的開展，2004年發(fā)布了YD/C 《無線通信終端電磁輻射測量方法 》；2007年信息產業(yè)部發(fā)布行

3、業(yè)標準YD/T 1644.1《手持和身體佩戴使用的無線通信設備對人體的電磁照射——人體模型、儀器和規(guī)程 第1部分：靠近耳邊使用的手持式無線通信設備的SAR評估規(guī)程（頻率范圍300MHz-3GHz） 》該標準是目前電磁輻射（SAR）進網檢測的方法標準2007年年底，由中國疾病預防控制中心環(huán)境與健康相關產品安全所等多個部門歷時五年制訂的國家強制標準GB 21288《移動電話電磁輻射局部暴露限值》由國家質檢總局正式發(fā)布。,國內標準進展情況

4、（2）,標準中明確規(guī)定：暴露限值任意10克生物組織、任意連續(xù)6min平均比吸收率（SAR）值不得超過2.0W/kg。 標識要求所有提供公眾靠近人體頭部使用的移動電話應標識下列內容：在產品說明書中應以黑體字表示：“本產品電磁輻射比吸收率（SAR）最大值為X.X W/kg，符合國家標準GB 21288-2007的要求?！?，并鼓勵在產品外包裝上標明電磁輻射比吸收率（SAR）最大值。在產品說明書上應標明心臟起搏器、助聽器、植入耳渦

5、等使用者在使用本產品時需注意的事項,入網開展情況,工信部電信研究院作為檢測單位，自2005年起至2011年6月已經檢測手機一萬五千多部。,表1 2005年至今入網檢測手機數(shù)量以及不合格率情況（注：1g平均結果）,表2 2005年至今入網檢測手機數(shù)量以及不合格率情況（注：10g平均結果）,,圖1 歷年入網檢測手機數(shù)量以及不合格率情況（注：1g平均結果）,,圖2 歷年入網檢測手機數(shù)量以及不合格率情況（注：10g平均結果）,不判定

6、－>判定,目前國內標準已經到位，測試技術已經成熟。從上述數(shù)據(jù)可以看到，歷年來隨著國內研發(fā)和生產制造水平的不斷提高，國產手機的電磁輻射合格率也越來越高。 通過后期整改改善電磁輻射（SAR）值的手段有限，而且會影響到手機的通話質量。電磁輻射問題需要自手機設計階段開始考慮，進行整體優(yōu)化設計，這必然導致生產企業(yè)的成本增加。在現(xiàn)階段電磁輻射（SAR）值不作為強制指標的情況下，也不排除極少數(shù)企業(yè)為了降低成本而犧牲電磁輻射指標的情形出現(xiàn)。

7、本次項目調整后按照GB 21288的要求執(zhí)行，作為判定項，沒有過渡期。限值：所有檢驗項目中，給出最大的峰值空間平均SAR值（10g體積平均）作為檢測的總結果。該值小于2.0W/kg，判為合格；否則判為不合格,測試項目介紹,電磁輻射性能測試目的：通過SAR（比吸收率）測試評定手機的電磁輻射大?。粶y試意義：保護了人民群眾的健康提高了手機產品的質量增強了手機產品的出口競爭力,執(zhí)行標準,標準GB 21288-2007移動電

8、話電磁輻射局部暴露限值YD/T 1644.1-2007手持和身體佩戴使用的無線通信設備對人體的電磁照射——人體模型、儀器和規(guī)程 第1部分：靠近耳邊使用的手持式無線通信設備的SAR評估規(guī)程（頻率范圍300MHz-3GHz）,SAR的定義,比吸收率（SAR）－specific absorption rate給定密度（?）的體積微元（dV）內質量微元（dm）所吸收（消散）的能量微元（dW）對時間的微分值就是SAR：,,SAR也可以用下面任

9、意一個式子得到：,,,,式中：SAR——比吸收率，單位是瓦特每千克；E——組織內電場強度的rms值，單位是伏每米；σ——介質導電率，單位是西門子每米；ρ——組織密度，單位是千克每立方米；ch——組織的比熱容，單位是焦爾每千克和開爾文； ——組織內初始時刻溫度對時間的微分，單位開爾文每秒。,,測量系統(tǒng)一般性說明,SAR測量系統(tǒng)主要由人體模型、電子測量儀器、掃描定位系統(tǒng)和被測設備夾具等組成。測量應通過自動定位的迷你小型場

10、強探頭測量模型內部的電場分布來進行。根據(jù)測得的場強值可以計算出SAR的分布以及峰值空間平均SAR。進行測量的實驗室應該滿足以下環(huán)境條件：環(huán)境溫度在18℃到25℃之間，測量過程中液體溫度變化不能超過±2℃；環(huán)境電磁噪聲不能超過0.012 W/kg（下檢出限0.4W/kg的3%）；被測無線通信設備不能連接到本地公眾通信網；反射、輔助射頻發(fā)射機等的影響應該小于測得SAR值的3?。測量設備的制造商必須聲明其產品符合標準。當

11、新系統(tǒng)投入使用或者對系統(tǒng)作出任何修改時（例如，新的軟件版本、使用了不同的數(shù)據(jù)采集器、或者使用了不同的探頭等等），至少一年要執(zhí)行一次按照標準的附錄D進行的系統(tǒng)驗證。,人體模型（1）,標準的模型形狀是根據(jù)人體學研究中90％成年男子頭部的研究報告而制定的，模型的耳朵模擬人使用手持設備時耳朵的扁平狀態(tài)。 點M是嘴部參考點，LE是左耳參考點（ERP），RE是右耳參考點（ERP）。這些必須標注在模型的外表面上便于根據(jù)模型進行無線設備的重復定位,人

12、體模型（2）,模型的外殼材料應該對于組織模擬液配方中用到的化學成分具有抵抗力。包括耳朵間隔在內的人體模型的外殼應該由低介電常數(shù)、低損耗材料制成（ tan(δ)≤0.05,ε≤5 ）。與SAM標準模型的CAD文件相比，人體模型的形狀制造公差應小于±0.2mm。除了耳朵及其延伸部分外，在手機投影內的任何區(qū)域，殼體的厚度為(2±0.2)mm。低損耗的耳朵間隔器（與頭部模型相同的材料）應該在ERP和組織模擬液邊界之間提供6m

13、m的間隔，且公差為±0.2mm。在頭部正中間從前到后平面的±1.0cm帶狀區(qū)，制作公差應該是±1.0mm。,人體組織模擬液,盛放于人體模型內的組織模擬液的電介質特性如右表所示（頭部液體）。在頻率范圍內的其它未給出的頻點，特性參數(shù)可通過內部插值得到,SAR測量設備規(guī)格,測量設備作為一個完整的系統(tǒng)進行校準。探頭與相同的或技術上相當?shù)姆糯笃?、測量設備和數(shù)據(jù)采集器一起校準。最小檢出限應低于0.02W/kg，最大檢

14、出限應高于100W/kg。在0.01W/kg到100W/kg 的SAR范圍內，線性度應該在±0.5dB以內。靈敏度和各向同性應在組織模擬液中確定。應給出響應時間的指標。建議在探頭的偶極子單元附近其封裝套的外直徑不要超過8mm,掃描系統(tǒng)規(guī)格,一般要求為了評估三維SAR分布，裝有探頭的掃描定位系統(tǒng)應可以掃描模型的整個暴露體積。掃描定位系統(tǒng)的機械結構不應干擾SAR測量。掃描定位系統(tǒng)應該至少通過三個參考點和模型相關聯(lián)，這些點由使用者

15、或系統(tǒng)制造商定義。技術要求定位準確度探頭尖端在測量區(qū)域內的定位準確度應優(yōu)于±0.2mm。定位分辨率定位分辨率是每一個測量系統(tǒng)能在其上執(zhí)行測量的增量。定位分辨率應該是1毫米或者更小,設備夾具規(guī)格,必須特別注意避免環(huán)境（例如地板、設備夾具、液體表面）的反射和吸收對于SAR測量所造成的重大影響。設備夾具必須保證設備能夠根據(jù)標準要求進行定位，并保證在傾斜位置下角度公差在±10。夾具必須由低損耗和低介電常數(shù)的材料制

16、成：損耗正切≤0.05，相對介電常數(shù)≤5。,測量設備,CALISAR,DASY5,IndexSAR,測量準備（1）,基本準備在SAR測量前24小時內必須對組織模擬液的電介質特性進行測量。測量電介質特性時，組織模擬液的溫度應與SAR測量過程中相同，且溫度變化不能超過±2℃。（1）對于300MHz~2GHz之間的頻率，測得的導電率和介電常數(shù)應在表1目標值的±5?以內。（2）對于2GHz~3GHz之間的頻率，測得的導

17、電率應在表1目標值的±5?以內，對測得的相對介電常數(shù)的允許公差可放寬至不超過表1目標值的±10?，但是必須采用可獲得的配方盡可能地接近表1目標值。介電常數(shù)與目標值的偏差對SAR的影響應包含在不確定度評定中。對于水平布置的人體模型，裝入其中的組織模擬液深度至少應在ERP之上15cm。測量前應仔細攪拌液體，并保證沒有氣泡。應注意避免液體表面的反射，在300MHz~3GHz頻率范圍內這是靠15cm的液體深度來實現(xiàn)的。液體

18、的粘性不應妨礙探頭的移動。,測量準備（2）,系統(tǒng)檢查在SAR測量前必須對系統(tǒng)進行檢查。系統(tǒng)檢查的目的在于確保系統(tǒng)工作時滿足其規(guī)格要求。系統(tǒng)檢查是一項可再現(xiàn)的測量，以保證系統(tǒng)在進行符合性測量時可以正常工作。執(zhí)行系統(tǒng)檢查旨在用于檢查短期內可能存在的漂移和系統(tǒng)其它的不確定度，例如：液體參數(shù)的變化；組件故障；組件漂移；設置中的操作失誤或軟件參數(shù)的錯誤；系統(tǒng)中的不利條件，例如射頻干擾。系統(tǒng)檢查是一項完整的1g或10g平均SAR測量。

19、將1g或10g平均SAR測量值歸一化至標準場源的輸入功率目標值，并和相應測量頻率、標準場源以及特定的平坦模型下的1g或10g平均SAR目標值進行比較。確定各次系統(tǒng)檢查的誤差，必須在系統(tǒng)檢查目標值的±10％之內。進行系統(tǒng)檢查時測量頻率應該在被測設備中間頻率的±10％之內。,系統(tǒng)檢查框圖,測量準備（3）,待測無線設備的準備應該使用被測無線設備自身內部的發(fā)射機。天線、電池和附件都應是制造商指定的。測量前電池應充滿電，測量

20、過程中不應有其它外部電纜連接。使用內部測試程序或適當?shù)臏y試設備（接著天線的基站模擬器）來控制設備的輸出功率和工作頻率（頻道）。對靠近耳邊使用的情況，無線設備應被設置在最高功率電平發(fā)射。電磁照射測試應基于被測設備的功能和照射特性來進行。例如：工作模式、天線配置等。對于最終商業(yè)版本的產品應在所有的正常工作配置（沒有連接任何電纜）下進行測試。在產品上連接線纜很有可能改變產品上的金屬和導電部分的射頻電流分布。此外，如果使用原型樣機進行測試，

21、那么必須證實其商業(yè)版本有完全相同的機械和電特性。如果這一點得不到保證，就必須重新對未修改的商業(yè)版產品進行抽樣測試。如果被測設備不能在最高的時間平均功率電平上工作，那么可以在較低的功率上進行測試，然后把測試結果按比例換算到最大輸出功率對應的值，前提條件是被測設備的SAR響應是線性的。,被測設備相對于人體模型的定位,標準規(guī)定了手機在頭部模型上的兩種測試位置 “貼臉”和“傾斜”。手機應在這兩種位置下分別在SAM模型的左側和右側進行測試。如果

22、手機結構特殊，按照標準描述的正常使用位置不能實現(xiàn)，比如不對稱的手機，應當將手機定位于代表手機正常使用狀態(tài)的位置，并在報告中對此進行詳細記錄。,被測設備參考線的定義,典型翻蓋手機,典型直板手機,,,“貼臉”位置,“傾斜”位置,“貼臉”和“傾斜”位置的定義,測量頻率被測設備應當在所有的發(fā)射頻道都符合照射標準的要求。但是，在每一頻道下進行測試不切實際也沒有必要。對于手機的每一工作模式，應當在最靠近中心發(fā)射頻率的頻道進行測試。如果發(fā)射頻段的