電磁輻射SAR測試說明PPT課件

1、國內(nèi)自2001年起有關部門就展開相關的研究和調(diào)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(chǎn)手機企業(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(nèi)企業(yè)帶來很大的壓力。 第1頁/共31頁信息產(chǎn)業(yè)部決定自2005年正式開展手機電磁輻射入網(wǎng)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。第2頁/共31頁國內(nèi)標準進展情況 為配合入網(wǎng)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 ； 200

2、7年信息產(chǎn)業(yè)部發(fā)布行業(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(wǎng)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(chǎn)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(zhì)檢總局正式發(fā)布。第3頁/共31頁國內(nèi)標準進展情況（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

3、公眾靠近人體頭部使用的移動電話應標識下列內(nèi)容： 在產(chǎn)品說明書中應以黑體字表示：“本產(chǎn)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(chǎn)品外包裝上標明電磁輻射比吸收率（SAR）最大值。 在產(chǎn)品說明書上應標明心臟起搏器、助聽器、植入耳渦等使用者在使用本產(chǎn)品時需注意的事項 第4頁/共31頁入網(wǎng)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(jīng)檢測手機一萬五千多部。 第5頁/共31頁限值1.6 W/kg (1g)總數(shù)量不合格數(shù)量合格數(shù)量不合格率合格率2005年1344226111816.82%83.18%2006年1

4、30012411769.54%90.46%2007年258213824445.34%94.66%2008年296712528424.21%95.79%2009年246916323066.60%93.40%2010年306415129134.93%95.07%2011年1-621%93.79%表1 2005年至今入網(wǎng)檢測手機數(shù)量以及不合格率情況（注：1g平均結(jié)果） 第6頁/共31頁表2 2005年至今入網(wǎng)檢測手機數(shù)量以及不合格率情況（注：10g平均結(jié)果） 限值. W/kg (10g)總數(shù)量不合格數(shù)量合格數(shù)量不合格合格2005年1344713370.52%99.48%20

5、06年1300312970.23%99.77%2007年2582225800.08%99.92%2008年2967829590.27%99.73%2009年2469424650.16%99.84%2010年3064730570.23%99.77%2011年1-6月1529115280.07%99.93%第7頁/共31頁圖1 歷年入網(wǎng)檢測手機數(shù)量以及不合格率情況（注：1g平均結(jié)果）圖2 歷年入網(wǎng)檢測手機數(shù)量以及不合格率情況（注：10g平均結(jié)果）第8頁/共31頁不判定判定 目前國內(nèi)標準已經(jīng)到位，測試技術已經(jīng)成熟。 從上述數(shù)據(jù)可以看到，歷年來隨著國內(nèi)研發(fā)和生產(chǎn)制造水平的不斷提高，國產(chǎn)手機的電磁輻射合

6、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(zhì)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(chǎn)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)。 本次項目調(diào)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(jié)果。該值小于2.0W/kg，判為合格；否則判為不合格 第9頁/共31頁測試項目介紹 電磁輻射性能 測試目的： 通過SAR（比吸收率）測試評定手機的

7、電磁輻射大小； 測試意義： 保護了人民群眾的健康 提高了手機產(chǎn)品的質(zhì)量 增強了手機產(chǎn)品的出口競爭力第10頁/共31頁執(zhí)行標準 標準 GB 21288-2007移動電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）第11頁/共31頁SAR的定義 比吸收率（SAR）specific absorption rate 給定密度（）的體積微元（dV）內(nèi)質(zhì)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：)()(dV

8、dWdtddmdWdtdSAR第12頁/共31頁 SAR也可以用下面任意一個式子得到：2ESAR 0|thdtdTcSAR式中：SAR比吸收率，單位是瓦特每千克；E組織內(nèi)電場強度的rms值，單位是伏每米；介質(zhì)導電率，單位是西門子每米；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(nèi)初始時刻溫度對時間的微分，單位開爾文每秒。0|tdtdT第13頁/共31頁測量系統(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強探頭測量模型內(nèi)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

9、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(wǎng)； 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(chǎn)品符合標準。當新系統(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。第14頁/共31頁人體模型（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

10、，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第15頁/共31頁人體模型（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(nèi) 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()0.05,5 ）。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(nèi)的任何區(qū)域，殼體的厚度為(20.2)mm。低損耗的耳朵

11、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6mm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。第16頁/共31頁人體組織模擬液 盛放于人體模型內(nèi)的組織模擬液 的 電 介 質(zhì) 特 性 如 右 表 所 示（頭部液體）。在頻率范圍內(nèi)的其它未給出的頻點，特性參數(shù)可通過內(nèi)部插值得到頻率（頻率（MHz）相對介電常數(shù)相對介電常數(shù)（r）導電率（導電率（）S/m30045.30.8745043.50.8783541.50.9090041.50.97145040.51.20180040.01.40190040.01.40195040.01

12、.40200040.01.40245039.21.80300038.52.40第17頁/共31頁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，最大檢出限應高于100W/kg。在0.01W/kg到100W/kg 的SAR范圍內(nèi)，線性度應該在0.5dB以內(nèi)。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第18頁/共31頁掃描系統(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

13、描定位系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)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(nèi)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毫米或者更小第19頁/共31頁設備夾具規(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)的材料制成：損耗正切0.05，相對介電常數(shù)5。第20頁/共31頁測量設備C

14、ALISARDASY5IndexSAR第21頁/共31頁測量準備（1） 基本準備 在SAR測量前24小時內(nèi)必須對組織模擬液的電介質(zhì)特性進行測量。測量電介質(zhì)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300MHz2GHz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(nèi)。 （2）對于2GHz3GHz之間的頻率，測得的導電率應在表1目標值的5以內(nèi)，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

15、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300MHz3GHz頻率范圍內(nèi)這是靠15cm的液體深度來實現(xiàn)的。液體的粘性不應妨礙探頭的移動。第22頁/共31頁測量準備（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(nèi)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1

16、g或10g平均SAR測量。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(nèi)。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(nèi)。第23頁/共31頁系統(tǒng)檢查框圖第24頁/共31頁測量準備（3） 待測無線設備的準備 應該使用被測無線設備自身內(nèi)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，測量過程中不應有其它外部電纜連接。 使用內(nèi)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

17、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(chǎn)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(chǎn)品上連接線纜很有可能改變產(chǎn)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，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(chǎn)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(jié)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。第25

18、頁/共31頁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(cè)和右側(cè)進行測試。如果手機結(jié)構(gòu)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。第26頁/共31頁被測設備參考線的定義典型翻蓋手機典型直板手機第27頁/共31頁“貼臉”位置“傾斜”位置“貼臉”和“傾斜”位置的定義第28頁/共31頁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)射頻段的帶寬超過了其中心頻率的1%，那么在發(fā)射頻段的低端頻率和高端頻率的頻道也應當進行測試。如果發(fā)射帶寬超過了其中心頻率的10%，應按照下述公式確定測試頻道的數(shù)目，1/ )(*10*2clowhighcfffroundupN測量頻點的選擇第29頁/共31頁測試程序序號檢驗項目標準與要求屬性類別1在人體模型頭部左側(cè)貼臉位置，工作在本頻段的中間頻率參見YD/T 1644.1的第5.2章A2在人體模型頭部左側(cè)與臉傾斜15度，工作在本頻段的中間頻率參見YD/T 1644.1的第5.2章A3在人體模型頭部右側(cè)貼臉位置，工作在本頻段的中間頻率