转载 手机辐射测试-SAR综述 华为mate8 sar辐射值

导读:
本文分5部分, 可以选择性浏览

1.SAR基础篇--简介SAR的定义
2.SAR标准篇--简介欧美和中国的SAR标准
3.SAR测试篇--讲解手机SAR测试全过程
4.SAR应用篇--如何避辐射

5.附录--简单说说手机的其它辐射源
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篇头, 随机说几个观点:
1.手机待机时辐射很小(或者说几乎没有), 那些晚上以关机来避辐射的机友有点大惊小怪了

2.手机辐射是可测量的, 但是成本很高, 周期很长. 每台手机每个人使用习惯不同, 变数很大.

3.手机辐射本质就是电磁波辐射,与电视机(显像管)的辐射有差异

4.手机辐射只有近场效应,一台离你半米远的手机是没有任何危害性的.(爆炸除外)

5.手机辐射大小(近似)正比与手机发射功率.

手机被设计成尽可能用最小的功率来保证通讯(partV有图例证)
在基站覆盖不好信号弱的地方, 手机以最大功率发射, 此时辐射最大;
反之, 手机离基站近, 信号好的时候,手机发射功率自动降低, 辐射随之降低.

6.手机的天线性能跟SAR是一对难以平衡的参数.
天线性能出色的手机,其测试出来的最大SAR值也会很大.
一个烂天线,其测试出来的SAR值反而会很小.
但是这并不意味着天线性能好的手机在实际使用的时候辐射会比天线性能差的手机大.
原因参考上一条5.

7.大家不要谈SAR色变,说SAR值大的手机就一定不好.
SAR值只是告诉你这台手 机可能造成的最大辐射, 并不是当前使用时的辐射
原因参考上一条6.

8.2.0W/kg的SAR限值, 不是对人体造成辐射伤害的临界值,这是一个加了安全系数的保险值.

Part I SAR基础篇

信息技术日益发达, 人们在享受其便利的同时, 逐渐关心电信终端的电磁辐射对人体带来的健康问题;

各国政府(包括中国)对手机辐射这项指标非常重视, 而且有些已经要求在产品的说明书中标识SAR值.

那么什么造成了人体辐射? 什么是SAR?

辐射: 在外磁场的作用下, 人体内将产生电磁感应场. 由于人体的各种器官均为有耗的介质, 因此体内的电磁场将会产生电流,导致吸收和耗散电磁场. 这些就是人体受到的辐射.

SAR(比吸收率 Specific Absorption Rate): 在生物剂量学中, 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(或者mW/g).

计算公式如下:(取自国标 GB 21288-2007)

Part II SAR标准篇

此篇说一下各国的SAR标准和差异. 首先不得不提一下一个国际组织 ICBIRP(国际非电离辐射防护委员会)

ICNIRP 导则中提供了SAR基本限制的根据:

4W/kg(全省平均值)是热效应的基本限制, 当SAR达到4W/kg时, 会对人体产生显著的不良影响

在该基本限值的基础上, 采用10倍的安全系数为职业人群接收照度的限值, 即0.4W/kg(全身平均)

在该基本限值的基础上, 采用50倍的安全系数为普通人群接收照度的限值, 即0.08W/kg(全身平均)

职业人群: 专业从事通讯相关工作的人.

普通人群: 我们老百姓....

在该导则的基础上, 欧洲, 澳洲, 日_本等国规定了具体的SAR限值, 如下:(单位W/kg)

其中, 大家熟知的2.0 , 即"局部", 是以10g的人体组织来取平均值的.

与此同时, 我们也来了解一下北美韩国和台湾的SAR限值,如下:(单位W/kg)

其中, "局部", 是以1g的人体组织来取平均值的. 这个地方美标和欧标是有差别的,不光在于数值的大小不同， 计算方法也有差异。 下篇测试篇中再讲解.

PartIII SAR测量篇

一、SAR的测试系统包括: 4个基本部分

A 人体模型(含人体组织模拟液)

B 被测物夹具

C 扫描定位系统

D SAR测量装置

看图

二、几个大家可能感兴趣的点：

人体组织模拟液: 是由蔗糖/NaCl/去离子水/纤维素/防腐剂/乙醇、乙二醇、丙二醇等按一定比例混合而成

扫描定位系统：其实就是一个机械手臂，该系统需要保证±0.2mm的定位精度以及能够达到至少每1mm的空间分辨率。才能保证最终测量的计算精度

SAR测量探头：

我放一个局部放大的图， 大家可以抽象的理解为是一个类似温度计一样东西在给人体测温（实际是测量电磁量）

三、测量时手机的位置

简而言之： 手机在左脸和右脸，贴近脸部和倾斜夹角脸部。这几种组合状态下都需要测试

所有可以看到测试设备上有左右2个 “半头部”的模拟。

给个示意图：

四、测量环境要求

环境问题18～25℃， 温度变化不超过±2℃

避免射频噪音、静电。 所以测试时候是禁止旁边有人开手机的， 也禁止人员进入。 操作员遥控操作。

五、测量步骤

摆放手机->1手机最大功率发射->2机械手定位测量其中某一点的辐射值->3移到下一个点再进行测试直到获得全区域的3D数据->4数据传到电脑计算10g(或者1g组织液)的最大值.->改变手机位置重复上述1234测试

每一个点都需要停留一定时间以获得准确的测量值. 可以看到这个测试是很花时间. 一台手机测试下来需要一整天.

附图是3D数据模拟图和测试报告图。

六、10g和1g的差别

上图说话

可以看到同一台手机， 同样的辐射结果， 以1g进行最大值计算， 要比10g最大值要严格很多。

根据我这边的测试数据比对， 基本上欧标的2.0W/kg(10g平均）相当与美标1.0W/kg(1g平均）

所以这里提醒2点

1. 大家在说SAR值大小的时候，一定要看一下是10g平均还是 1g平均

2. 美标的要求比欧标严格了将近2.5倍， 而不是字面上的2.0/1.6=1.25倍

Part IV SAR 应用篇

一、SAR值评估

1.SAR只在手机以最大功率时进行测试。

通常手机在通话时是保持在可能的最低功率。而在待机时几乎没有发射, 也就没有辐射.
见图说话:
A-手机待机时的波形, 几乎看不到手机发射
B-手机拨号瞬间波形,手机通常都以最大功率发射,此时才会达到其最大的SAR值.
C-手机进入正常通话状态, 此时手机信号良好, 发射功率自动下调. 不足最大的1/4. SAR值自然随之下降.

2.SAR值只是一个评估值，厂家往往会测试10台手机，获取其中一台的最大值写在说明书中

实际使用的时候有可能会因为个体手机的差异， 偏大或偏小。

3.SAR值会随用户的使用习惯（比如手的握姿而改变）

上图说话

二、如何避辐射

相关内容， 百度搜索一下一大把

我只说关键点和可能存在的误区：

1. 手机充电器不产生辐射效应， 打电话时插了充电器与否不影响sar值

2. 手机辐射是近场效应， 只要手机离开人体10厘米， SAR值锐减一半以上

所以商务人士尽量用免提耳机或者蓝牙耳机通话，使手机本体尽量远离头部。

3. 手机电磁波是不传导的（严格说是几乎没有）， 带有线耳机不会把手机的辐射传导过来。

4.手机辐射是有累计效应的，打1小时的连续电话带来的辐射效应（可能伤害）比1天分散10次打6分钟电话带来的辐射（可能伤害）要多一些。

Appendix附录
蓝牙:
工作频率:2.4GHz
蓝牙是能工作在以下三种功率级下的短距离无线网络技术：
功率级1(最高功率电平+20dBm，有效范围100m), 即0.1W GSM手机最大功率的1/20
功率级2(最高功率电平+4dBm，有效范围20m), 即2.5mW 蓝牙耳机常用功率等级.
功率级3(最高功率电平0dBm，有效范围10m)。 即1mW, GSM手机最大功率的1/2000
蓝牙是短距离传输模式, 蓝牙耳机如果离手机很近的话, 几乎没有发射功率.
所以业内也没有针对蓝牙的人体辐射评估值.

Wifi:
工作频率2.4GHz
根据欧标EIRP规定, 最大不超过100mW. 即+20dbm, 约为GSM峰值功率的1/20
跟蓝牙类似, 也是近距离传输模式, 且通常不会紧贴人体, 特别不会靠近头部.
所以辐射不大

FM发射:
频率: 88MHz-108MHz
其余资料待更新

GPRS:
频率: 850/900/1800/1900MHz
本质同GSM, 手机上网时手机本身产生的辐射量与通话时相当
差异只在, 上网时手机位置不在头部附近, 通常对人体的影响没通话时大.

CDMA:

频率: 800MHz(中国境内)
待更新...

3G:
待更新...

对讲机:
功率很大, 5W. 对人体辐射待整理.

GPS:
这个本来不想写的, 因为是常识问题,手机GPS电路只接收卫星信号, 不对外发射.
所以GPS根本不存在辐射这个概念.

手机爆米花的视频:
这个纯粹是恶搞, 这段视频后来被爆是小日本在桌子地下放了一个改装过的微波炉. 所以才会爆米花.
一台手机, 齐峰值功率才2W, 平均功率才零点几瓦. 这些能量辐射到一颗爆米花上则是少之又少, 能有5%就不错了.
就这些能量能让玉米升温1摄氏度就很了不起了.
但就是这么一段视频,误导了多少人多少时间啊.

参考文献:

[1]内部培训资料

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