關(guān)乎手機(jī)輻射安全的SAR測(cè)試是什么?

隨著以智能手機(jī)為代表的無(wú)線通信設(shè)備的進(jìn)化更迭,設(shè)備使用過(guò)程中所產(chǎn)生的電磁輻射對(duì)人體健康的影響也日益受到公眾的廣泛關(guān)注。為了保障無(wú)線通信設(shè)備的運(yùn)行安全以及維護(hù)廣大用戶的切身利益,各國(guó)政府部門及相關(guān)電信法規(guī)機(jī)構(gòu)都做出明確規(guī)定:電磁輻射對(duì)人體的影響需符合安全標(biāo)準(zhǔn)才能投入使用。

1.什么是SAR測(cè)試?

SAR的英文全稱為Specific Absorption Rate,中文一般稱為電磁波吸收比值或比吸收率,是手機(jī)等無(wú)線產(chǎn)品的電磁波能量吸收比值。由于在外電磁場(chǎng)的作用下,人體將產(chǎn)生感應(yīng)電磁場(chǎng),而人體各種器官均為有耗介質(zhì),因此體內(nèi)電磁場(chǎng)將會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,導(dǎo)致吸收和耗散電磁能量,生物計(jì)量學(xué)中常用SAR來(lái)表征這一物理過(guò)程。通俗來(lái)講,SAR是指單位時(shí)間內(nèi)單位質(zhì)量的人體組織所吸收或消耗的電磁波功率,單位為W/kg,或等效地,mW / g。

2.哪些產(chǎn)品需要進(jìn)行SAR測(cè)試?

電子產(chǎn)品的發(fā)射天線距離人體20cm以內(nèi),且無(wú)線發(fā)射功率大于SAR豁免功率限值需要進(jìn)行SAR測(cè)試,常見的產(chǎn)品除手機(jī)外,還包括對(duì)講機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、USB Dongle、POS機(jī)、無(wú)繩電話等等。

但是對(duì)于某些產(chǎn)品,例如醫(yī)院用于病房?jī)?nèi)掛墻上使用的顯示屏、電子展示屏等,雖然主體是平板電腦,且產(chǎn)品有無(wú)線發(fā)射功能,但產(chǎn)品的使用環(huán)境是固定在某一地點(diǎn)(屬于固定式設(shè)備),使用時(shí),發(fā)射天線不貼近人體,因此不需要作SAR測(cè)試。

3.SAR測(cè)試是如何進(jìn)行的?哪些參數(shù)/因素可能影響SAR值的評(píng)估?

測(cè)試是由人體模型、測(cè)量?jī)x器、探針對(duì)及機(jī)械臂組成SAR測(cè)量系統(tǒng),系統(tǒng)置于環(huán)境受控的測(cè)試室中,其中人體模型的內(nèi)部是液態(tài)物質(zhì)(模擬人體組織液),液體的電磁特性與人體組織的電磁特性一致,探針可在其內(nèi)自由移動(dòng)進(jìn)行測(cè)試,最后通過(guò)公式計(jì)算出SAR值。

受測(cè)無(wú)線產(chǎn)品的射頻發(fā)射功率,發(fā)射天線的位置,測(cè)試環(huán)境的溫度,模擬人體組織液的成分配比,探頭的精度校準(zhǔn)參數(shù)等等因素都可能影響SAR的測(cè)試結(jié)果。

4.世界各國(guó)對(duì)SAR測(cè)試有著怎樣的管控規(guī)定?

國(guó)內(nèi)SAR測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為YD/T 1644《手持和身體佩戴使用的無(wú)線通信設(shè)備對(duì)人體的電磁照射人體模型,儀器和規(guī)程第一部分,靠近耳邊使用的手持式無(wú)線通信設(shè)備的SAR評(píng)估規(guī)程(頻率范圍300MHz-3GHz)》。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測(cè)量系統(tǒng)中的人體模型、測(cè)量?jī)x器、探針、人體組織液、機(jī)械臂以及測(cè)量計(jì)算方法作了明確的描述和規(guī)定。限值要求:在進(jìn)網(wǎng)測(cè)試中要求SAR限值取10g平均值,限值為2.0W/kg。

其他海外國(guó)家(部分)的SAR測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及限值要求可參見下表:

5.常規(guī)手機(jī)的SAR值是多少?和4G相比,5G設(shè)備的SAR值會(huì)有什么變化?

下圖是隨機(jī)選擇市面上10款5G手機(jī)進(jìn)行4G頻段和5G頻段的SAR對(duì)比測(cè)試結(jié)果:

從圖中可以看出,5G手機(jī)的SAR測(cè)試值并不一定會(huì)比4G手機(jī)的SAR值大。被測(cè)手機(jī)在4G頻段和5G的Sub-6GHz頻段的SAR值相當(dāng);從發(fā)射功率來(lái)看,他們?cè)谙嗤腃lass等級(jí)下允許的最大發(fā)射功率相同,但是可以根據(jù)需要、在容差范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整,也就導(dǎo)致了每款手機(jī)的實(shí)際功率在大部分情況下都是有區(qū)別的。一般在其他情況相同的條件下,功率的變化會(huì)導(dǎo)致SAR值不同。而在相同發(fā)射功率下,SAR值的大小ー般取決于天線電路的設(shè)計(jì)及相關(guān)技術(shù)和新材料的運(yùn)用。也即是,5G技術(shù)相較于4G技術(shù)并不會(huì)引起手機(jī)SAR值的改變,無(wú)論是4G手機(jī)還是5G手機(jī)只要符合了本地法規(guī)的強(qiáng)制要求,它們都是安全的。

(注:僅僅不同手機(jī)頭部SAR值對(duì)比并不能說(shuō)明手機(jī)輻射的大小。因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)對(duì)測(cè)試位置有嚴(yán)格定義,手機(jī)擺放位置是固定的,如果天線在手機(jī)頂部則測(cè)出來(lái)頭部SAR值大,天線在底部則測(cè)出來(lái)的頭部SAR值?。?。

6.對(duì)于上市產(chǎn)品來(lái)說(shuō),除了SAR測(cè)試,無(wú)線終端產(chǎn)品還需要通過(guò)哪些測(cè)試?

無(wú)線產(chǎn)品銷售的國(guó)家不同,需要滿足的檢測(cè)認(rèn)證需求也是不一樣的:

國(guó)內(nèi)銷售:還需要做SRRC(國(guó)家無(wú)線電型號(hào)核準(zhǔn))、CTA(入網(wǎng)許可證)、CCC(中國(guó)強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證)、RoHs認(rèn)證(關(guān)于限制在電子電氣設(shè)備中使用某些有害成分的指令)等;

歐盟成員國(guó)銷售:還需要滿足CE-RED指令、RoHs、REACH、WEE、CB、德國(guó)GS等法規(guī)管控,并通過(guò)相應(yīng)的測(cè)試并取得證書;

美國(guó)銷售:還需要做FCC ID、UL、FDA等認(rèn)證并取得證書,其中FCC ID認(rèn)證必須提供當(dāng)?shù)卮砩绦畔ⅲ?/p>

加拿大銷售:還需要做IC、CSA等認(rèn)證并取得證書;

日本銷售:還需要做MIC、PSE等認(rèn)證并取得證書;

其他國(guó)家、地區(qū)無(wú)線認(rèn)證:包括RCM(澳洲、新西蘭)、NBTC(泰國(guó))、ANATAL(巴西)、IMDA(新加坡)、ICASA(南非)、TRA(阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó))、CITC(沙特阿拉伯)、WPC(印度)、NOM(墨西哥)、EAC/FAC(俄羅斯)等等。

7.隨著5G時(shí)代的到來(lái),無(wú)線終端產(chǎn)品檢測(cè)認(rèn)證面臨著哪些挑戰(zhàn)?

隨著5G在全球陸續(xù)開啟商用,包括智能手機(jī)、模組、CPE在內(nèi)的各類5G終端也紛紛上市。在研發(fā)及生產(chǎn)移動(dòng)終端產(chǎn)品的過(guò)程中,都必然要經(jīng)過(guò)測(cè)試這一步驟。在產(chǎn)品研發(fā)階段,通過(guò)一系列的測(cè)試,可以幫助我們發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的缺陷與問(wèn)題;在產(chǎn)品生產(chǎn)階段,可以通過(guò)檢測(cè)來(lái)發(fā)現(xiàn)不良產(chǎn)品,避免把有問(wèn)題的產(chǎn)品交付給客戶。對(duì)于包括手機(jī)、蜂窩模組等在內(nèi)的移動(dòng)終端產(chǎn)品來(lái)說(shuō),在產(chǎn)品最終上市之前,往往還需要通過(guò)一致性測(cè)試、互操作性測(cè)試、可靠性測(cè)試等,這些測(cè)試可以由制造商、獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室、政府機(jī)構(gòu)等來(lái)完成,一些運(yùn)營(yíng)商還有定制化的驗(yàn)收測(cè)試環(huán)節(jié)。

前述一系列的測(cè)試都會(huì)依據(jù)相應(yīng)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)有全球或國(guó)內(nèi)行業(yè)組織制訂的標(biāo)準(zhǔn),有國(guó)家機(jī)構(gòu)發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn),也有企業(yè)自身定義的內(nèi)部測(cè)試要求。同時(shí)也需要一系列的測(cè)試儀器儀表來(lái)對(duì)待測(cè)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試測(cè)量,針對(duì)不同的測(cè)試項(xiàng)目與測(cè)試領(lǐng)域,會(huì)用到不同的新儀器。新標(biāo)準(zhǔn)和新測(cè)試儀器的開發(fā)滯后給5G產(chǎn)品的檢測(cè)帶來(lái)很大的挑戰(zhàn)。

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