手机对人体电磁辐射指标

4.2 在实际通信网络上的测试报告
序 手机型号
号
通信体制
外观结 构形式
1 南方高科 GSM900/18 直板式
Hi600
00MHz
天线形式 固定螺旋
非免提/ 免提状态 下使用
非免提
人体探针 天线的测 量值 dBm
13
备注
在中国移动网络上测量、这两 款机的测试地点和时间相同。
4
《移动通信》2002 年第 10 期
SGH-388
GSM
非免提
折叠式 固定螺旋
免提ห้องสมุดไป่ตู้
南方高科 6
Hi600
GSM
非免提
直板式 固定螺旋
免提
CDMA
南方高科
7
IS-95 折叠式 拉杆式
SC9988
800MHz
非免提
CDMA
南方高科
8
IS-95 折叠式 固定螺旋 非免提
SC9688
800MHz
0mm 0mm
0.5m 0mm 0.5m
同上 同上 同上
同上
手机与免提耳 机的距离为
0.5m
同上
同上
测试信道为 CH283，天线未 拉出，中间值功 率约为最大和 最小功率的平
均值。 同上
注：人头模型按用户的使用习惯与被测手机相接触(0mm)。在实验室内测量时，对于 GSM900MHz 频 段，测量信道取中间值 CH62；对于 CDMA800MHz 频段，测量信道取中国联通在 133 网上采用的信 道 CH283。在免提状态下，被测手机与人头（既 RF 探针、免提耳机）的距离为 0.5m。
《移动通信》2002 年第 10 期
手机对人体电磁辐射指标 SAR 的测试与改进
李航 广州南方高科有限公司
[摘要]：本文简要介绍了 SAR 的定义和计算公式，介绍了一种简便的、间接的 SAR 测试方法。
根据该测试方法，得到了一些手机对人体电磁辐射强度的数据。对测试结果进行了分析，并给出了改 进 SAR 的建议。
要比 GSM 手机小，即便是将 GSM 手机的时分间断突发考虑在内也是如此。 (2) 不同天线形式的手机比较：测试数据表明，在同一通信体制的条件下，一般来说，具有内置天
线的手机对人体的电磁能量辐射要小于外置天线的手机，因为手机的 PCB 和金属屏蔽层会隔离 掉一部分电磁波。 (3) 免提和非免提使用状态下的比较：前者情况下的辐射肯定要小于后者，因为电磁波在超近感应 场的强度是按照距离的四次方衰落的。
2. 手机对人体电磁辐射的安全标准 在国际上，手机对人体辐射的安全标准或电磁辐射暴露限值是以 SAR(specific absorption rate)
这个指标来表征的。现在有两个标准，一个是在欧洲采用的通行标准——国际非电离性照射保护委员 会（I-CNIRP）规定的 2.0 W/kg ，标准号为：IEEE1528SAR-200X；另一个是美国国家标准化协会（ANSI） 规定的 1.6 W/kg 。在国内，目前 SAR 安全标准和测量方法的标准还未出台。早期的电磁辐射国家标 准是以能流密度μW/cm2 来表征的，它不适用于手机 SAR 的测量情况。SAR 是用单位质量（kg）的人体 吸收多少电磁能量瓦特（W）来表示的，单位为 W/kg。SAR 指标与哪些因素有关呢？我们来看以下的 分析：对高频 RF 电磁波而言，人体也是一种传输介质。人体的电导率和质量密度都会影响到电磁波 的反射和吸收，影响到在近场感应电流的大小，因而这些因素与 SAR 指标有关。SAR 与人体介质的电
参考文献 (1)【移动通信】“手机辐射问题概要”，2001.3. P44,贾明武 (2) 【移动通信】“国外移动电信厂商准备开始在产品上标明 SAR 数值”产品信息动态部分，2001.8. P57
5
SAR = E2σ/ρ SAR 的量纲单位为：（V2/m2 * 1/mΩ）/ (kg/m3)
=（V2/Ω）/kg = W/kg
3. SAR 指标的测试 首先必须指出：要直接准确地测量出 SAR 值是很困难的。因为它涉及到几个不同性质物理量的
测量。这在理论上要涉及到复杂的 Maxwell 方程组、近场感应电流场理论、安培定律、Gauss 定律、 Faraday 定律。一般的做法是采用间接测量法，再通过一个算法和测量软件计算出 SAR 结果。 要测量 SAR 指标，所需要的仪器是复杂的和昂贵的。这可以从它复杂的配置中看出。例如：英国 Indexsar 公司 IXS-050 的测试系统配置如下：基板座、各向同性（isotropic）电场测试探针、探针 信号放大器、与 PC 机的光纤接口线、供探针校验的 RF 功放、手机测试夹具、900/1800MHz 仿人体介 质液体、人头模型（可看成是一个波导腔体，在 IEEE1528 的标准中规定内径为 198mm、壁厚 4mm）、 PC 机、测试软件、测试环境为微波暗室。
6. 减小电磁波对人体辐射的改进措施 通信体制：建议使用 CDMA 手机 天线形式：采用具有内置天线的手机 发射功率：由于在 GSM 和 CDMA 通信系统中均采用了 APC 控制方式，建议用户在信号比较强的地 方（例：窗户口）使用手机，以减小手机的发射功率、因而减小 SAR。 操作距离：推荐使用免提耳机/MIC 组件 防辐射手机贴：有一定的作用，但肯定会对手机的 RF 性能指标、对天线的方向图和增益造成不 良的影响，不推荐使用。
0mm 0.5m
同上
0mm
最大发射功 率
中间值功率 最小功率
0mm
同上
19.7 10.8 0.1 18.9 8.5 -0.4 3.2 -6.1 -15.5 18.7 9.4 -0.2 2.2 -8.4 -19.3 22.8 20 9.7 -2.6 -5.9 -16.2
11 -17 -47
10 -16 -48
1. 概述 目前，在国内移动电话（手机）的使用越来越广泛普及，根据信息产业部的统计在去年年底已经
达到 1.44 亿部，现在已经达到 1.7 亿部，手机在国内的拥有率约为 13%。手机既是一种移动通信工 具又是一部小功率的发射机。虽然射频 RF 发射功率比较小（只有瓦的量级），但由于该类产品在使用 环境中要贴近人的大脑，所以因为距离的原因在单位面积上的 RF 功率辐射强度还是比较大的，经常、 长期使用手机会对人体特别是对神经系统造成一定程度的伤害。至于影响的程度到底有多大、从长远 的角度来看待该问题、在哪些方面会对人体造成一些潜在的危害，这在国内外众说纷纭均没有一个统 一的说法。据国际著名最具权威的医学杂志【LANCET】（柳叶刀）的报告显示，电磁辐射会对人体的 神经系统和血压造成不良的影响。关于 GSM 手机与 CDMA 手机对人体辐射大小的比较，哪一类手机的 辐射比较大，这在社会上也存在着不同的说法。笔者认为：随着手机的普及使用、电磁环境变得越来 越恶劣，这个问题会越来越突出，由此必然会引出手机对人体的安全辐射这一敏感而又复杂的问题。
我们现在的主要任务是要比较 GSM 手机和 CDMA 手机哪一类产品对人体的电磁辐射更强。我们可 以将这个问题简化：既不测 SAR 的绝对数值、而是测量相对值即可。从 SAR 的定义可知，SAR 与电磁 波强度的平方成正比，也就是说在人体模型介质参数和其它条件均相同的条件下，若测量到的电磁波 能量越大、则表明人体的吸收量 SAR 越大或手机对人体的辐射越强。这样也就可以间接地得到不同型 号手机 SAR 值大小的比较结果。测试原理框图如下：
1
《移动通信》2002 年第 10 期
导率σ有关，σ越小、感应到的高频电流就越小，电波的吸收就越少，SAR 就越小。人体的σ与电波 频率有关，在 900MHz~2400MHz 的范围内，σ随着频率的增加而增加。（如在 900MHz 时，σ为 0.97s/m; 1800MHz 时为 1.40s/m 。） SAR 还与传输介质的密度ρ有关，ρ越大、高频电波的衰减就越快、 电波的吸收量就越少、SAR 就越小。电磁波是在传输介质内向前传输的一种高频振荡波，可以想象若 电场强度 E 越大（即照射剂量越大），则被介质吸收的量也越大。经过科学家的分析、计算和实际测 量，得出 SAR 的计算公式为：
CDMA 南方高科
2
IS-95
折叠式 拉杆式
非免提
-17
SC9988
800MHz
在中国联通 133 网络上测量， 这两款机的测试地点和时间相 同。
注：笔者仅对被测手机（EUT）在当时、当地、当时当地电磁环境条件下的测试数据负责。
5. 测试结论 (1) 不同通信体制手机的人体辐射比较：通过本测试得到的数据表明，CDMA 手机对人体的电磁辐射
17.4 7.3 -11.7
16.2 6.7 -2.1 -7 -17.1 -23
备注
测试信道为 CH62,测量值 为 10 次测量的
平均值
同上
3
《移动通信》2002 年第 10 期
南方高科 3
Hi690
GSM
直板式 内置式
免提 非免提 非免提
三星 4
SGH-288
GSM
折叠式 固定螺旋
免提
三星 5
CMD55
或
CMU200 综测仪
RF 能量测试探针
介质 液体
2
《移动通信》2002 年第 10 期
人头模型
RF 电缆
手机按键面
手机背面
注：采用综测仪测试时，测试环境地点为屏蔽室。当测试 CDMA 手机时，采用 R/S 公司的 CMU200 手机综合测试仪。
4. 几款手机对人体电磁辐射强度的测试报告 4.1 利用综合测试仪在可控制状态下的测试报告
序号 手机型号
Nokia 1
3310
南方高科 2
S320
通信体制 GSM GSM
外观结 天线形式
构形式 直板式 内置 直板式 固定螺旋
非免提/ 免提状态 使用
非免提
非免提
手机离人 头距离
0mm 0mm
0.5m
手机发射信 号电平
5级 33dBm 10 级 23dBm 15 级 13dBm
同上
人体测试探 针天线的测 量值 dBm