手机天线研发流程及SAR测试介绍
手机天线的测试标准
手机天线的测试标准手机天线是手机通信中至关重要的部件,它直接影响到手机的信号接收和发送质量。
为了确保手机天线的质量和性能,需要进行严格的测试和评估。
本文将介绍手机天线的测试标准,以便于手机制造商和相关测试机构进行参考。
首先,手机天线的测试应包括以下几个方面,频率范围测试、增益测试、辐射功率测试、谐波测试、阻抗匹配测试、辐射效率测试等。
频率范围测试是指测试手机天线在规定的频率范围内的频率响应特性。
这项测试可以通过天线分析仪进行,通过测量手机天线在不同频率下的阻抗匹配情况,来评估其频率范围性能。
增益测试是指测试手机天线在不同频率下的增益情况。
增益是指天线在某一方向上辐射或接收电磁波的能力,是评价天线性能的重要指标之一。
增益测试可以通过天线分析仪或者无线通信测试设备进行。
辐射功率测试是指测试手机天线在规定频率下的辐射功率。
这项测试是为了确保手机天线在发送信号时符合相关的国家和地区的规定,不会对人体和环境造成危害。
谐波测试是指测试手机天线在发送信号时产生的谐波干扰情况。
手机天线在发送信号时会产生一定的谐波,如果谐波干扰过大,会影响到其他无线设备的正常工作。
阻抗匹配测试是指测试手机天线在不同频率下的阻抗匹配情况。
阻抗匹配是指天线和无线通信系统之间的阻抗匹配情况,阻抗不匹配会导致信号反射和损耗,影响通信质量。
辐射效率测试是指测试手机天线在接收信号时的辐射效率。
辐射效率是指天线接收到的信号功率与输入到天线的总功率之比,是评价天线接收性能的重要指标之一。
除了以上几个方面的测试外,手机天线的测试还应包括耐久性测试、环境适应性测试等,以确保手机天线在各种使用环境下都能正常工作。
总之,手机天线的测试标准是确保手机通信质量的重要保障,只有通过严格的测试和评估,才能确保手机天线的质量和性能达到要求,从而提高手机通信的稳定性和可靠性。
希望本文介绍的手机天线测试标准能够为手机制造商和相关测试机构提供参考,促进手机天线质量的提升和通信技术的发展。
什么是SAR以及手机天线SAR的测试
什么是SAR以及手机天线SAR的测试
什么是SAR?
SAR:SAR 的英文全称为Specific Absorption Rate,中文一般称为电磁波吸
收比值或比吸收率。
是手机或无线产品之电磁波能量吸收比值,其定义为:在外电磁场的作用下,人体内将产生感应电磁场。
由于人体各种器官均为有耗介质,因此体内电磁场将会产生电流,导致吸收和耗散电磁能量。
生物剂量学中常用SAR 来表征这一物理过程。
SAR 的意义为单位质量的人体组织所吸收
或消耗的电磁功率,单位为W/kg。
SAR 的测试是经由手机所产生的无线电波能量,通过测试设备来量度究竟人体(也就是脑部或身体) 吸收了多少电磁波辐射。
Area Scan (区域扫描)
* 用来做为快速扫描,找出Peak SAR 的区域,然后再用Zoom scan 量测*
扫描的区域必须比手机和天线投影的面积大
* FCC 规定:Area scan 每次以1 公分平面(10mm2)距离移动,使用1 mm
内插法来找出Peak SAR 的区域
* 当系统扫描出多点的SAR peak (25%以内的peak 值),系统采用Zoom
scan 去每一个peak 的地方,执行各别量测
* 如果立方体碰到phantom 表面,采用梯形的演算法来积分计算1g 或10g
* 生物组织液的密度接近1000 kg/m3
* 1 公克立方体(1g cube) 相当于1cm3 是每边10mm (1cm)
* 10 公克立方体(10g cube)相当于10cm3 是每边21.5 mm
SAR 的伤害
Mobile And Cellular Phone Standards SAR Limit。
sar的介绍和测
SAR原理
SAR是通过测量人体组织在电磁场中的功率吸收 01 而得出的。
电磁场中的电场和磁场分量都会在人体中产生电 02 流,从而引起能量吸收。
SAR的计算需要考虑电磁波的频率、电场强度、 03 磁场强度、人体组织的电导率和介电常数等因素。
SAR的单位
平板电脑SAR测量实例
01
测量目的
评估平板电脑电磁辐射对人体健 康的影响,确保平板电脑在安全 范围内使用。
测量方法
02
03
测量结果
使用SAR测试设备对平板电脑进 行测量,获取SAR值。
根据测量结果,判断平板电脑是 否符合安全标准,并给出使用建 议。
THANKS
感谢观看
手机SAR测量软件
随着智能手机的普及,一些手机应用程序也应运而生,可以用来测量SAR值。这 些手机应用程序通常基于智能手机内置的传感器和功能,通过算法和计算模型来 估算SAR值。
手机SAR测量软件具有方便、快捷、易于使用的特点,但需要注意的是,由于受 到手机硬件和算法等因素的影响,测量结果的准确性和可靠性可能不如专用设备 。
04
SAR安全标准与法规
国际SAR安全标准
01 国际电信联盟(ITU)
ITU制定了关于SAR值的国际标准,要求SAR值不 超过2.0 W/kg(10g平均质量)。
02 美国联邦通信委员会(FCC)
FCC规定所有在美国销售的手机必须符合SAR限 制,要求最大SAR值为1.6 W/kg(1g平均质量)。
SAR的介绍和测量
目录
• SAR定义与原理 • SAR测量方法 • SAR测量设备 • SAR安全标准与法规 • SAR测量实例
SAR测试的介绍
SAR测试的介绍SAR(Specific Absorption Rate)是指特定吸收率,它是衡量人体在使用无线设备时吸收电磁辐射的能力的标准。
SAR测试是评估电子设备和手机等无线通信设备对人体安全性的重要测试。
在现代社会中,无线通信设备已经广泛应用于生活和工作中,例如手机、无线路由器、蓝牙耳机等。
这些设备发出的无线电波是通过电磁辐射传输的。
然而,长时间接触这些电磁辐射可能对人体健康造成一定风险。
为了保护用户的健康安全,各国纷纷制定了相关的无线电波辐射安全标准,其中之一就是SAR。
SAR测试的目的是确定人体吸收电磁辐射的速率,其单位为每公斤体重吸收的辐射功率(W/Kg)。
测试时,人类模型(通常是一个塑料头部模型)会放置在一个特殊的模拟环境中,这个环境能够模拟人体真实使用设备时的情况。
然后,测试人员将设备放置在一定距离处,设备以最大辐射功率运行,在测试过程中记录下测试人员所吸收的辐射功率。
SAR测试需要在一个符合国际标准的测试室中进行,该测试室必须排除其他电磁辐射源对测试结果的干扰。
测试前,需要对测试设备进行校准并确保其发射功率符合相关的技术规范。
测试人员也需要按照标准程序操作设备,并记录下相关数据。
SAR测试的结果可以用来评估设备的安全性,以及是否符合国际电磁辐射安全标准。
一般来说,设备的SAR值越小,表示设备对人体的辐射影响越小,从而更符合安全要求。
许多国家都规定了最大SAR值的限制,例如美国规定限制值为1.6W/Kg。
SAR测试是手机和无线通信设备上市前的必要测试,在大部分国家都有法律要求。
这些国家要求制造商在将产品引入市场之前进行SAR测试,并将测试结果与相关机构共享。
这些测试结果通常会公开发布,以供消费者在购买设备时参考。
虽然SAR测试在评估无线设备对人体的辐射安全性方面起到了重要作用,但是在日常生活中,人们应该时刻注意减少与无线设备的直接接触时间,特别是儿童应该更加注意,因为他们对辐射的吸收能力可能更高。
FCC对带有多发射机和天线手机的SAR测试要求
FCC对带有多发射机和天线手机的SAR测试要求
一、测试对象
FCC要求对单一射频发射天线和多发射机和天线的手机进行SAR测试。
其中,多发射机和天线指的是手机具备多个天线和发射机,以支持多个通
信频段和技术,如2G、3G和4G。
测试涵盖了常用的通信频段以及包括
LTE在内的移动通信技术。
二、测试方法
三、测试结果
测试结果以SAR值来衡量人体吸收射频能量的速度。
SAR值表示单位
质量的组织吸收的射频能量,通常以瓦特每千克(W/kg)表示。
FCC要求
在测试报告中包含手机在各种工作模式下的SAR值,如通话、数据传输和
待机等。
此外,SAR值还要与国际和国内的相关限值进行对比,以确保手
机不会对人体健康造成潜在威胁。
四、合规要求
FCC规定,手机在正常使用时的SAR值不能超过1.6 W/kg。
这一限制
适用于以5毫米为参考距离的头部和身体部位。
对于5毫米以内的距离,
手机的SAR值应当满足更严格的限制。
此外,FCC还要求手机在各种运营
模式下的SAR值都要满足相关规定,并随时进行监测和测试,以确保其合
规性。
任何超过限制的手机将被禁止销售。
总结起来,FCC对带有多发射机和天线手机的SAR测试要求非常严格。
通过使用标准的测试方法和仿真人体模型,FCC要求手机在各种工作模式
下的SAR值不能超过指定的限制。
这些严格的要求旨在确保手机的射频辐射水平在安全范围内,并保护公众的健康。
sar的介绍和测试
仿真测试环境
利用计算机仿真技术模拟 SAR系统的运行,以便进 行快速、低成本的测试。
测试方法
功能测试
验证SAR系统的主要功能是否 正常工作,如成像、目标检测
与跟踪等。
性能测试
评估SAR系统的性能指标,如 分辨率、灵敏度、抗干扰能力 等。
兼容性测试
检查SAR系统与其他设备或系 统的兼容性,以确保协同工作 。
SAR不受光照和时间限制,可在任何 天气和时间条件下工作,具有全天候、 全天时的特点。
SAR的工作原理
SAR通过在飞行过程中不断向地面发送电磁波信号,并接收反射回来的信号,利用信号的相位和幅度 信息,经过处理后形成高分辨率的图像。
SAR的分辨率取决于其发射信号的波长和天线的大小,具有较高的横向分辨率和较低的纵向分辨率。
极化SAR技术
总结词
极化SAR技术能够提供更多地面目标信息, 有助于提高遥感监测和识别精度。
详细描述
极化SAR技术通过采用不同极化方式获取地 面目标的多种极化信息,能够更好地分辨出 不同目标,如建筑物、车辆和树木等。此外, 极化SAR技术还可以提供地表结构、土壤湿 度等信息,为地质勘查、农业监测等领域提 供更全面的遥感监测数据。
辨率。
补偿算法
03
采用合适的算法实现运动补偿,如卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤
波等。
03 SAR系统的组成
发射机
1
发射机是SAR系统中的重要组成部分,负责产生 和发射电磁波信号。
2
它通常包括信号源、调制器、功率放大器等部分, 能够产生高功率的射频信号,并通过天线辐射到 空间中。
3
发射机的性能指标包括发射频率、发射功率、波 形质量等,这些指标直接影响着SAR图像的质量 和分辨率。
天线sar指标
天线sar指标SAR(Specific Absorption Rate)是指细胞组织吸收电磁辐射能量的速度和绝对量的一种测量指标。
具体而言,它是衡量电磁波对人体组织产生的热效应的指标。
SAR值越高,代表电磁波对人体组织的热效应越大。
对于移动通信设备来说,例如手机、Wi-Fi路由器等,其辐射主要是由无线电波产生的。
由于长时间接触高SAR值的辐射能量可能对人体健康产生负面影响,所以对这些设备的SAR值进行测量和标准限制成为必要。
SAR值的测量是通过模拟人体组织对电磁辐射的吸收情况进行实验得来的。
通常,使用模拟人体组织的模型(例如液体模型、凝胶模型等)来进行试验,模型中采用了人体组织的电磁特性参数。
然后,在设备发射辐射的情况下,通过对模型进行测量和计算,得出SAR值。
国际上有一些对手机、无线路由器等设备的SAR值有限制的标准,例如在欧盟国家,SAR值标准限制是每千克组织吸收的最大热量为2瓦特/千克。
而在美国,SAR值标准是1.6瓦特/千克。
高SAR值对人体健康可能造成一定的影响。
长时间、频繁接触高SAR值辐射的电子设备可能导致头痛、疲劳、失眠等症状。
此外,一些研究还发现,长期暴露在高SAR值辐射下可能增加患癌症和不孕的风险。
然而,目前存在许多关于SAR值对人体健康影响的研究结果并不一致,科学界对此仍存在争议。
要注意的是,SAR值只是测量电磁辐射对人体组织的热效应,而忽略了非热效应。
一些研究表明,电磁世界对人体健康除了热效应外,还可能影响人体细胞的生物活性。
因此,只有依靠低SAR值来评估电子设备的辐射安全性是不全面的。
总体来说,SAR值是衡量电磁辐射对人体组织热效应的重要指标。
然而,目前仍存在有关它对人体健康影响的科学争议。
为了减少辐射对人体健康的潜在风险,人们在使用电子设备时应尽量减少接触高SAR值辐射的时间,选择低电磁辐射的设备,并遵守相关的辐射标准。
同时,科学界还需要进一步深入研究SAR值对人体健康的潜在影响,以更好地保护公众的健康安全。
sar的介绍和测试
SAM Twin Phantomincl. Support V4.0专用人体模 V4.0专用人体模 型可固定机器手臂位置, 型可固定机器手臂位置, 并依人体组织区分为左右 脑及身体部位供测试人员 将仿真人体组织液放入, 将仿真人体组织液放入, 实施量测.并符合国际法 实施量测. ES59005,EN50361及 规ES59005,EN50361及 IEEE1528IEEE1528-2003 之规范
待测物品功率要求
设置在系统和/或EUT工作要求规定的最大输出功率情形下, 设置在系统和/ EUT工作要求规定的最大输出功率情形下 工作要求规定的最大输出功率情形下, 也就是用户可能被照射的最大功率;如果无法实现, 也就是用户可能被照射的最大功率;如果无法实现,可以 用户可能被照射的最大功率 较低功率下进行测试 下进行测试, 在较低功率下进行测试,然后比例放大到手机的最大输出 功率( EUT的SAR对功率的响应为线性 对功率的响应为线性); 功率(若EUT的SAR对功率的响应为线性); 电池应当充满电; 电池应当充满电 应当充满电; 应当采取措施检查测试过程中EUT出现的任何功率变化; 应当采取措施检查测试过程中 采取措施检查测试过程中EUT出现的任何功率变化 出现的任何功率变化; 应当确定SAR测试过程中任何的输出功率变化跟EUT的设 应当确定 确定SAR测试过程中任何的输出功率变化跟 测试过程中任何的输出功率变化跟EUT的设 和规范一致 一致. 计和规范一致. 如果用无线链路,基站模拟器的输出应该接一根天线距离 如果用无线链路 用无线链路, 手机至少 至少50cm. 手机至少50cm.基站模拟器天线馈入点的信号应比手机 的输出功率至少 30dB. 至少低 的输出功率至少低30dB.
SAR量测步骤 SAR量测步骤
手机射频(天线)测试的主要参数与测试方法
在业务信道(TCH)激活PHASE ERROR即可观测到相位误差值。测试时通过综 合测试仪MU200产生比特流进行调制后送给手机,并指令手机处于环回模式。然后 去捕捉手机的一个突发信号,对其进行均匀相位抽样,抽样周期为调制信号周期的 1/2,最后根据抽样的正常突发中的样点计算出相位轨迹和误差。 测试条件
2) 发射功率/时间特性 定义
发射功率时间特性是指发射功率与发射时间之间的关系。由于GSM系统是 一个TDMA的系统,八个用户共用一个频点,手机只在分配给它的时间内打开, 然后必须及时关闭,以免影响相邻时隙的用户。由于这一原因,GSM规范对一 个时隙中的RF突发的幅度包络作了规定,对于的平坦度也作了相应的规定,这 个幅度包络在577us的一个时隙内,其动态范围时隙中间有用信号大于70dB, 而时隙有用部分平坦度应小于±1dB。
TDMA帧,用于在物理信道中体现逻辑信道复用,含26个帧的复帧周期为120ms, 用于业务信道或随路控制信道,含51个帧的复帧周期为235.385ms,用于控制 信道;
超帧:由多个复帧构成超帧,超帧周期为6.12秒,用于控制信道或特种业务; 超高帧:包含2048个超帧,周期为3小时28分53秒760毫秒,用于加密的 话音和数据;以上分类比简单的全帧,子帧分类更明确
SAR的介绍和测试
SAR的介绍和测试SAR的测试是通过结合电磁模型和测量技术来评估设备对人体产生的电磁辐射水平。
一般来说,SAR测试主要包括两个方面:计算和测量。
在计算方面,一般使用电磁模型对设备进行建模,然后利用数值计算方法对设备产生的电磁辐射进行估算。
这些电磁模型一般基于人体解剖结构和设备的物理参数,如频率、功率、天线形状等。
计算SAR的过程可以分为两个步骤:首先,计算设备在人体附近的电磁辐射功率密度;然后,将功率密度根据人体组织的电磁特性转化为SAR值。
计算得到的SAR值可以用来评估设备对人体的风险。
在测量方面,常见的方法是使用特殊的测量装置来直接测量设备产生的电磁辐射程度。
这些测量装置一般是仿真人体模型,内部包含多个传感器和实时数据采集系统。
通过将设备放置在模型附近,并测量传感器接收到的电磁辐射信号,可以得到设备的SAR值。
这种测量方法具有直接性和准确性,可以提供更真实的SAR值。
SAR测试的标准和规范是国际上普遍遵循的,常见的有国际电工委员会(IEC)、美国联邦通信委员会(FCC)和欧洲委员会等制定的规范。
这些规范一般要求设备在正常使用状态下的SAR值不得超过一定的限制,以确保设备对人体的安全性。
具体的测试步骤和要求根据不同的规范可能会有所差异,但一般包括以下几个方面的内容:1.测量设备的频率范围和功率2.使用适当的仿真人体模型进行测量3.测量设备在不同频率和功率下的SAR值4.根据规范要求,评估设备的SAR值是否符合安全要求,如果不符合,可能需要进行相应的改进和优化。
需要注意的是,SAR测试是定量评估设备对人体的电磁辐射水平的方法,但并不意味着SAR值越低就越安全。
SAR值只是一个指标,更重要的是要综合考虑设备的实际使用条件、暴露时间和实际辐射源的情况,来综合评估设备对人体的潜在健康风险。
总之,SAR是评估无线通信设备电磁辐射对人体安全的重要指标,通过计算和测量来确定设备的SAR值。
SAR测试是确保设备符合安全要求的必要步骤,也是无线通信设备发布上市前必须进行的测试之一、在未来,随着无线通信技术的不断发展,SAR测试方法和标准也会继续完善,为人们带来更安全的通信环境。
手机天线电磁兼容性(SAR&HAC)研究
手机天线电磁兼容性(SAR&HAC )研究 中文摘要I硕士专业学位论文( 2010届)中文摘要手机天线电磁兼容性(SAR&HAC )研究英文摘要Study on electromagnetic compatibility(sar&hac) formobile Phone’s antenn研究生姓名王龙祥 指导教师姓名刘学观 专 业 名 称电子与通信工程 研 究 方 向电子与通信工程 论文提交日期 2010.10手机天线电磁兼容性(SAR&HAC)研究中文摘要随着科技的日益进步,移动电话终端的发展也非常快速,品牌繁多,功能强大。
目前国外也有越来越多的检测机构针对手机天线对人体的影响提出了越来越多的检测指标。
美国无线通信和和互联网协会简称CTIA,是通信行业里面全球最权威的一家非营利机构,最早提出了衡量手机天线的一些性能指标。
这其中就包含了衡量电磁兼容性的指标SAR和HAC。
SAR是衡量人脑和人体吸收或消耗电磁功率的一个比值,HAC是衡量手机天线所产生的电磁场对于佩带助听器人士的电磁干扰。
这二个指标是目前衡量手机天线电磁兼容性的重要指标。
本文先简单介绍了手机天线的无源电参数和有源电参数,其中包含无源电参数包含了输入阻抗、方向系数、辐射效率、增益、极化方向,有源电参数主要讲了全向辐射功率TRP、全向接受灵敏度TIS、比吸收率SAR、助听器兼容性HAC。
其中SAR 研究的是在外电磁场的作用下,人体内将产生感应电磁场。
由于人体各种器官均为有耗介质,因此体内电磁场将会产生电流,导致吸收和耗散电磁能量。
HAC讨论的是手机天线与助听器共同工作时的电磁兼容性指标,由于佩带助听器人士经常在打电话的过程中,受到手机的电磁场与助听器的互相干扰,会让通话变的异常不清晰。
然后分别以印刷电路天线(PIFA)和单极子天线为例,介绍了各自的SAR和HAC特性。
最后以一款阿尔卡特的手机为例,阐述了通过贴铜箔法、开口窗法、天线走线调整法来提高SAR和HAC的性能,使其指标符合CTIA的规范标准。
电磁辐射(SAR)测试说明讲解
94.66%
95.79%
93.40%
95.07%
93.79%
80.00%
70.00%
60.00%
PASS
50.00%
FAIL
40.00%
30.00% 20.00% 10.00%
16.82%
9.54%
5.34%
4.21%
6.60%
4.93%
6.21%
0.00%
2005年(总计:1344) 2006年(总计:1300) 2007年(总计:2582) 2008年(总计:2967) 2009年(总计:2469) 2010年(总计:3064) 2011年6月(总计:1529)
2021年4月12日
第3页
• 信息产业部决定自2005年正式开展手机电磁辐射 入网检测。
• 要求:
– 检测同时给出1g平均和10g平均的电磁辐射(SAR) 值
– 并不作出合格与否的判定。
2021年4月12日
第4页
国内标准进展情况
• 为配合入网测试工作的开展,2004年发布了YD/C 《无线通 信终端电磁辐射测量方法 》;
执行标准
• 标准
– GB 21288-2007移动电话电磁辐射局部暴露限值 – YD/T 1644.1-2007手持和身体佩戴使用的无线通信设备
对人体的电磁照射——人体模型、仪器和规程 第1部分: 靠近耳边使用的手持式无线通信设备的SAR评估规程 (频率范围300MHz-3GHz)
2021年4月12日
• 在产品说明书上应标明心脏起搏器、助听器、植入耳涡等使用 者在使用本产品时需注意的事项
2021年4月12日
第6页
入网开展情况
sar测试标准
sar测试标准SAR测试标准。
无线设备在使用过程中会产生电磁辐射,而特别是移动通信设备,如手机、无线路由器等,其电磁辐射对人体健康可能会造成一定影响。
因此,为了保障公众的健康安全,各国对无线设备的电磁辐射进行了严格的监管和测试,其中SAR(特定吸收率)测试就是其中之一。
SAR测试是对无线设备在正常使用时人体吸收的电磁能量进行测量和评估的标准化测试方法。
其目的是确保无线设备在使用时对人体的电磁辐射能量在安全范围内,不会对人体造成危害。
SAR测试标准的制定和执行对于保障公众健康和推动无线技术的发展都具有重要意义。
SAR测试标准的制定主要包括以下几个方面:1. 测量方法,SAR测试需要使用特定的人体模型进行测量,以模拟人体在使用无线设备时对电磁辐射的吸收情况。
同时,还需要考虑不同频率、功率和使用位置等因素对测试结果的影响,确保测试结果的准确性和可靠性。
2. 测试要求,SAR测试标准对测试设备、测试环境、测试流程等都有详细的要求,以确保测试的科学性和严谨性。
同时,还需要对测试结果进行评估和分析,以确定是否符合相关的安全标准和法规要求。
3. 标准制定,SAR测试标准是由相关的标准化组织、行业协会和政府部门共同制定的,其制定过程需要考虑到最新的科学研究成果、行业发展趋势和公众健康安全等因素,以确保标准的及时性和适用性。
SAR测试标准的执行需要有关各方共同努力,包括无线设备制造商、测试实验室、监管部门等。
其中,无线设备制造商需要按照相关的SAR测试标准对其产品进行测试和评估,确保产品在投放市场前符合相关的安全要求;测试实验室需要具备专业的测试设备和技术人员,以确保测试结果的准确性和可靠性;监管部门需要加强对无线设备的监管和抽检,确保市场上的无线设备符合相关的安全标准和法规要求。
总之,SAR测试标准的制定和执行对于保障公众健康和推动无线技术的发展都具有重要意义。
各方应共同遵守相关的标准和法规要求,加强对无线设备的监管和测试,以确保无线设备在使用时对人体的电磁辐射在安全范围内,不会对人体造成危害。
手机天线的研发过程中的几种常见的手机天线测试方法
手机天线的研发过程中的几种常见的手机天线测试方法随着移动通信的飞速发展和应用,中国的手机行业也不断发展壮大,当然中国的手机用户也在迅猛增长。
而手机的射频器件中,手机天线是无源器件,手机天线作为手机上面唯一的一个“量身定做”的器件,它的特殊性和重要性必然要求其研发过程对天线性能的测试要求非常严格,这样才能确保手机的正常用。
现在就简单的介绍一下手机天线的研发过程中的几种常见的手机天线测试方法:1、微波暗室(Anechonic chamber)波暗室又叫无反射室、吸波暗室简称暗室。
微波暗室由电磁屏蔽室、滤波与隔离、接地装置、通风波导、室内配电系统、监控系统、吸波材料等部分组成。
它是以吸波材料作为衬面的屏蔽房间,它可以吸收射到六个壁上的大部分电磁能量较好的模拟空间自由条件。
暗室是天线设计公司都需要建造的测试设备,因为对于手机天线的测试比较精确而且比较系统,其测试指标可以用来衡量一个手机天线的性能的好与坏。
主要是天线公司使用,但其造价昂贵。
2、TEM CELL测试用TEM CELL测试天线有源指标,因为微波暗室和天线测试系统造价比较昂贵,一般要百万以上,一般的手机设计和研发公司没有这种设备,而用TEM CELL(也较三角锥)来代替测试。
和微波暗室的测试目的一样,TEM CELL也是一个模拟理想空间的天线测试环境,金属箱能够提供足够的屏蔽功能来消除外部干扰对天线的影响,而内部的吸波材料也能吸收入射波,减小反射波。
TEM CELL不能对天线进行无源测试,只能对有源指标进行测试。
由于空间限制,TEM CELL的吸波材料比较薄,而对于劈状吸波材料,是通过劈尖间的多次反射增加对入射波进行吸收,因此微波暗室里的吸波材料都比较厚,而TEM CELL的吸波材料都不购厚,因此对入射波的吸收都不是很充分,因此会导致测试的结果不精确。
另外,TEM CELL的高度也不够,这也是TEM CELL不能进行定量测试的一个原因。
根据天线辐射的远场测试分析,对于EGSM/DCS频段的手机天线,被测手机与天线的距离。
电磁辐射(sar)测试说明
测试方法
在模拟人头模型上使用手 机,通过电磁场测量仪测 量手机周围的电磁辐射强 度。
测试结果
根据不同品牌和型号的手 机,其电磁辐射强度存在 差异,但均符合国际和国 内标准。
案例二:平板电脑SAR测试
测试目的
评估平板电脑电磁辐射对人体头部的影响。
测试方法
在模拟人头模型上使用平板电脑,通过电磁场测 量仪测量平板电脑周围的电磁辐射强度。
SAR值通常以瓦特每千克(W/kg)或毫瓦特每克(mW/g)为 单位进行测量。
SAR测试目的
01
确保无线通信设备在正常使用过 程中不对人体产生过量的电磁辐 射暴露。
02
评估不同设备在相同或不同工作 条件下对人体的电磁辐射暴露水 平,为消费者提供安全可靠的无 线通信设备。
SAR测试标准
国际上,SAR测试标准由国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)和美国 电气电子工程师协会(IEEE)等组织制定。
技术进步
随着电磁波技术的不断发展,SAR测试技术也在不断进步,测试精度和效率得 到显著提升。
挑战与问题
然而,SAR测试技术在发展过程中也面临诸多挑战和问题,如电磁波干扰、人 体安全等问题,需要进一步研究和解决。
未来研究方向
交叉学科研究
未来SAR测试技术的研究将更加注重与其他学科的交叉融合,如医学、生物学等 ,以实现更精准、更安全的SAR测试。
数据处理与分析
数据整理
对测试数据进行整理,包括数据筛选、异常值处理等。
数据分析
根据测试目的,对数据进行统计分析,得出电磁辐射的分布情况、 强度等结果。
结果评估
根据分析结果,评估设备的电磁辐射水平是否符合标准或预期要求, 并给出相应的建议和改进措施。
手机天线研发流程及SAR测试介绍
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2013-7-14
对SAR测量系统的总体要求
基本构成 人体模型(含人体组织模拟 液) 被测物夹具 扫描定位系统 SAR测量装置
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2013-7-14
测试系统环境的要求
环境温度18-25℃,温度的变化不超过±2℃; 避免射频噪声、ELF噪声(照明系统、探头定位系统、实验室电源接 地等等)、静电效应(探头移动、人的走动等等)对SAR测试值的影 响; 环境噪声(EUT不发射信号时)小于0.4W/kg的3%,也就是12 mW/kg ; 如果测量在射频受控环境中进行,比如电波暗室,可以一年进行一次 射频检查。 避免环境反射对SAR测试值的影响(例如线缆、地板、墙壁、被测物 定位器等),反射信号应小于EUT的SAR的3%;
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人体模型
中间带状区域 F
B RE LE LE RE M N LE
M
标准的模型形状是根据人体学研究中90%成年男子头部的研究报告 而制定的,模型的耳朵模拟人使用手持设备时耳朵的扁平状态。 点M是嘴部参考点,LE是左耳参考点(ERP),RE是右耳参考点 (ERP)。这些必须标注在模型的外表面上便于根据模型进行无线 设备的重复定位。
手机天线研发流程及SAR测试介绍
张宪华
HuiZhou HWD
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手机天线研发流程
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天线主要参数
辐射方向图 方向性 增益 效率 极化 阻抗 带宽 VSWR Return loss
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天线研发流程及SAR测试介绍
天线研发流程及SAR测试介绍1.天线研发流程:天线研发是在通信系统设计中的重要环节之一,其目的是设计一个性能良好、满足特定要求的天线系统。
以下是一般的天线研发流程:步骤一:需求分析和规划首先,确定需要设计的天线系统的要求和规格。
包括天线类型,频段,增益,方向性等。
根据所需的频段和应用场景,选择合适的天线类型。
步骤二:理论研究根据设计要求,利用电磁理论、天线理论等进行理论研究。
通过模拟和仿真工具,如CST、HFSS等,对天线进行设计建模和性能预测。
步骤三:天线设计和优化根据理论研究结果进行天线设计。
将设计方案转化为实际可生产的天线结构,并考虑制造工艺和材料选择。
利用工程软件进行设计、优化和仿真。
步骤四:制造和测试将设计好的天线样品进行制造。
通过制造工艺和材料选择,制备出符合设计要求的天线。
然后,对天线进行性能测试,如S参数测试、频率响应测试等。
步骤五:仿真验证将设计好的天线样品进行仿真验证。
利用仿真软件,比对仿真结果和实际测试结果,对设计进行验证和优化。
步骤六:验证和集成对设计好的天线样品进行验证,与实际系统进行集成测试。
根据集成测试的结果,对设计进行修正和调整。
步骤七:量产和市场应用最后,进行天线的大规模制造和量产。
将天线产品应用于各种通信系统中。
2.SAR测试介绍:SAR(Specific Absorption Rate)是一种测量电磁波对人体吸收的量化指标。
它表示单位质量或单位体积组织吸收的电磁能量。
SAR测试是为了评估电磁波对人体的生物效应和安全性。
SAR测试是使用模型人体进行的,该模型人体具有与真实人体相似的尺寸和电性参数。
测试过程中,将模型人体与天线系统进行完全或部分接触,通过测量模型人体吸收的电磁能量来计算SAR值。
SAR测试通常包括以下步骤:步骤一:建立模型人体使用具有标准尺寸和电性参数的人体模型,如美国联邦通信委员会(FCC)的具有特定体积和电导率的模型。
步骤二:测量电磁场在模型人体附近,使用测量设备(如探针、场强计等)测量天线系统辐射的电磁场值。
手机天线测试
浅谈实践中的手机天线测试随着移动通信的飞速发展和应用,中国的手机行业也不断发展壮大,当然中国的手机用户也在迅猛增长。
手机用户也在迅猛增长。
而手机的射频器件中,而手机的射频器件中,而手机的射频器件中,手机天线是无源器件,手机天线是无源器件,手机天线是无源器件,手机天线手机天线作为手机上面唯一的一个“量身定做”的器件,它的特殊性和重要性必然要求其研发过程对天线性能的测试要求非常严格,这样才能确保手机的正常用。
研发过程对天线性能的测试要求非常严格,这样才能确保手机的正常用。
现在就简单的介绍一下手机天线的研发过程中的几种常见的手机天线测试方法:方法:1、微波暗室(、微波暗室(、微波暗室(Anechonic chamber Anechonic chamber ) 波暗室又叫无反射室、吸波暗室简称暗室。
微波暗室由电磁屏蔽室、滤波与隔离、接地装置、通风波导、室内配电系统、监控系统、吸波材料等部分组成。
它是以吸波材料作为衬面的屏蔽房间,它可以吸收射到六个壁上的大部分电磁能量较好的模拟空间自由条件。
暗室是天线设计公司都需要建造的测试设备,因为对于手机天线的测试比较精确而且比较系统,其测试指标可以用来衡量一个手机天线的性能的好与坏。
主要是天线公司使用,但其造价昂贵。
天线的性能的好与坏。
主要是天线公司使用,但其造价昂贵。
2、TEM CELL 测试测试用TEM CELL 测试天线有源指标,因为微波暗室和天线测试系统造价比较昂贵,一般要百万以上,一般要百万以上,一般的手机设计和研发公司没有这种设备,一般的手机设计和研发公司没有这种设备,一般的手机设计和研发公司没有这种设备,而用而用TEM CELL (也较三角锥)来代替测试。
和微波暗室的测试目的一样,较三角锥)来代替测试。
和微波暗室的测试目的一样,TEM CELL TEM CELL 也是一个模拟理想空间的天线测试环境,金属箱能够提供足够的屏蔽功能来消除外部干扰对天线的影响,而内部的吸波材料也能吸收入射波,减小反射波。
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移动电话SAR适用标准
标准(限值) 国际:ICNIRP导则,3G TR 34.925 美国:ANSI C95.1,1.6 W/kg (1g) 欧洲:EN 50360(2001),ETSI TR 134.925,2.0 W/kg (10g) 标准(测量方法) 美国:IEEE Std 1528-2003 欧洲:EN 50361(2001) 中国:YD-T 1644.1-2007
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人体模型
模型的外壳材料应该对于组织模拟液配方中用到的化学成 分具有抵抗力。包括耳朵间隔在内的人体模型的外壳应该 由低介电常数、低损耗材料制成( tan(δ)≤0.05,ε≤5 )。与 SAM标准模型的CAD文件相比,人体模型的形状制造公差 应小于±0.2mm。除了耳朵及其延伸部分外,在手机投影 内的任何区域,壳体的厚度为(2±0.2)mm。低损耗的耳朵 间隔器(与头部模型相同的材料)应该在ERP和组织模拟 液边界之间提供6mm的间隔,且公差为±0.2mm。在头部 正中间从前到后平面的±1.0cm带状区,制作公差应该是 ±1.0mm。
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ICNIRP导则-基本限值
暴露特性 频率范围 头部和躯干电流密 度(mA/m2) (rms) 全身平均 SAR (W/kg) 局部暴露SAR (头部和躯干) (W/kg) 局部暴露SAR (肢体) (W/kg)
职业暴露
1 Hz以内 1 – 4 Hz 4 Hz–1 kHz 1–100 kHz 100 kHz–10 MHz 10 MHz–10 GHz
手机常用内置天线装配方式
1)Stamping+Support
2)单个Stamping
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手机常用内置天线装配方式
3)单个FPC
4)Support+FPC
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手机常用内置天线装配方式
6)Support+FPC+弹片触角
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基本限值(ICNIRP限值)
直接根据已确定的健康效应而制定的暴露在时变电场、磁场和电 磁场下的限值; 根据场的频率的不同,用来表示此类限值的物理量有电流密度 (J)、比吸收率(SAR)和功率密度(S); 只有被暴露者体外空气中的功率密度可以迅速轻易地测量;
模具周期 支架软模 支架硬模 弹片硬模 模具时间 修模时间 模具时间 修模7
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SAR测试介绍
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什么是SAR?
SAR是英文Specific Absorption Rate的缩写,是计量多少无线 电频率辐射能量被身体所实际 吸收的表示单位,称作特殊吸 收比率或者SAR。 SAR的表示单位:瓦特每千克 (W/kg)或者毫瓦每克 (mw/g)。 SAR的准确定义:给定密度() 的体积微元(dV)内质量微元 (dm)所吸收(消散)的能量 微元(dW)对时间的微分值就 是SAR:
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对SAR测量系统的总体要求
基本构成 人体模型(含人体组织模拟 液) 被测物夹具 扫描定位系统 SAR测量装置
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测试系统环境的要求
环境温度18-25℃,温度的变化不超过±2℃; 避免射频噪声、ELF噪声(照明系统、探头定位系统、实验室电源接 地等等)、静电效应(探头移动、人的走动等等)对SAR测试值的影 响; 环境噪声(EUT不发射信号时)小于0.4W/kg的3%,也就是12 mW/kg ; 如果测量在射频受控环境中进行,比如电波暗室,可以一年进行一次 射频检查。 避免环境反射对SAR测试值的影响(例如线缆、地板、墙壁、被测物 定位器等),反射信号应小于EUT的SAR的3%;
10 MHz–10 GHz
f/500
–
0.08
0.08
2
2
4
4
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基本限值:比吸收率
比吸收率:Specific Absorption Rate (SAR) 定义为生物体单位时间(s),单位质量(kg)所吸收的电磁能量, 其单位是W/kg。 ICNIRP导则中基本限值的根据 4 W/kg(全身平均值)是热效应的基本限值,当SAR达到4W/kg 时会对人体产生显著的不良效应; 在该基本限值的基础上,采用10倍的安全系数作为职业人群 接受照射的限值:0.4W/kg(全身平均) ; 在该基本限值的基础上,采用50倍的安全系数作为普通人群 接受照射的限值:0.08W/kg (全身平均) 。
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手机天线研发流程
PIO阶段 1,天线验证(1周) 2,弹片修模(4-5天) 3,天线验证(2-3天)
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手机天线研发流程
Lot0阶段 天线验证(1周)
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三家供应商的模具时间
天线供应商 安费诺 ‘10-11 ’3-4 ‘13-15 ’3-4 ‘10-12 ’3-4 硕贝德 ‘8-10 ’3-4 ‘10-12 ’3-4 ‘8-10 ’3-4 倚天 ‘8-10 ’3-4 ‘10-12 ’3-4 ‘10-12 ’3-4
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国际SAR限值标准的提出依据 :
在美国,1985年FCC就已经实施了有关无线电对环境辐 射的安全指南,FCC关于人类暴露于RF电磁场的危害的指南 主要源于两个专业组织的建议书(辐射保护与测量委员 会)NCRP与(电气与电子工程师研究院)IEEE 。 欧洲和其他地方的国家采用“国际非电离无线电保护委员 会” (ICNIRP)制定的辐射指南。
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SAR的限值(欧洲、澳洲、日本)
局部特 定部位 10.0 2.0
全身平均 职业 公众 0.4 0.08
手、手腕、足、足踝 20.0 4.0
单位:W/kg; “局部”是以10 g人体组织的平均值; “手、手腕、足、足踝”是以10 g人体组织的平均值 “全身” 是以主要测量区域的平均值计算。
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天线主要参数
辐射方向图 方向性 增益 效率 极化 阻抗 带宽 VSWR Return loss
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人体模型
中间带状区域 F
B RE LE LE RE M N LE
M
标准的模型形状是根据人体学研究中90%成年男子头部的研究报告 而制定的,模型的耳朵模拟人使用手持设备时耳朵的扁平状态。 点M是嘴部参考点,LE是左耳参考点(ERP),RE是右耳参考点 (ERP)。这些必须标注在模型的外表面上便于根据模型进行无线 设备的重复定位。
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基本限值:比吸收率
比吸收率:Specific Absorption Rate (SAR) 定义为生物体单位时间(s),单位质量(kg)所吸收的电磁能量, 其单位是W/kg。 ICNIRP导则中基本限值的根据 4 W/kg(全身平均值)是热效应的基本限值,当SAR达到4W/kg 时会对人体产生显著的不良效应; 在该基本限值的基础上,采用10倍的安全系数作为职业人群 接受照射的限值:0.4W/kg(全身平均) ; 在该基本限值的基础上,采用50倍的安全系数作为普通人群 接受照射的限值:0.08W/kg (全身平均) 。
手机天线测试
Passive: 1,VSWR 2,Return Loss 3,效率 Active: 1,OTA(Over the air) 2,SAR(Specific Absorption Rate) 3,HAC (Hearing Aid Compatibility)
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参考限值(ICNIRP限值)
参考限值是从相关的基本限值用测量和/或计算技术导出的,个别 是基于暴露在电磁场中的感觉和不利的间接影响提出来的; 导出的物理量是电场强度(E)、磁场强度(H)、磁通量密度(B)、功 率密度(S)和流过肢体的电流(IL)。反映感觉和其他间接效应的物 理量是接触电流(IC)和用于脉冲场的“比吸收能”(SA); 遵守参考限值可以保证遵守对应的基本限值。如果测量或计算值 超过参考限值,并不意味着基本限值一定被超过。但是,一旦超 过参考限值,则必须检验其与基本限值的符合性,并决定是否有 必要采取额外的保护措施。
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可行性评估阶段
1,ID和MED的配合 2,天线空间,环境的评估 3,无源测试报告的提供(2-3天) 1)VSWR 2)Return Loss 3)效率 4,3D图纸的提供(2-3天)
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手机天线研发流程
Mockup阶段
1,调试样机的准备工作(1天) 2,快递调试样机到供应商(1-2天) 3,提供有源测试报告,包括OTA,SAR,HAC(14-15天) 4,PK,确定供应商(2天) 4,支架软模(8-11天)+修模(3-4天) 5,供应商外发弹片样品(4-5天) 6,热熔装配(2-3天) 7,送样(2天)
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40 40/f 10 f/100 f/100 – 8 8/f 2 f/500