移动电话电磁辐射人体暴露比吸收率(SAR)测量标准方法.
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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
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
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。
A1.3 SAR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
A 1.4.1 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1 mm 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。
A2 SAR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。