SAR测试系统SAR测试系统|SAR量测系统|系统确认|系统确认|模拟人体组织液模拟人体组织液SAR量测系统SAR量测系统|电磁辐射(照射)对人的健康影响|移动电话近场电磁辐射基础|国内外相关标准介绍|国内外相关标准介绍|SAR测量系统概述电磁照射对人的健康影响(1)电磁照射对人的健康影响(1)|脑癌(Braincancer)?|影响记忆力(Affectmemory)?|影响人的分析能力(Affecthumananalysis|影响人的分析能力(Affecthumananalysisability)?电磁照射对人的健康影响(2)电磁照射对人的健康影响(2)|随着信息技术的发展,大众在享受无线通信设备带来的各种便利之时,也日益关注无线通信终端的电磁辐射对人体健康的影响;|欧洲、美国、澳大利亚、新西兰、日本、韩国和欧洲美国澳大利亚新西日本韩国和台湾等都已经制定了本地区或本国的“射频和微波辐射管理”法规或指令;波辐射管理法规或指令|美国和台湾地区还要求移动用户终端厂商在产品包装上标示“本产品对人体的电磁辐射在安全限包装上标示本产品对人体的电磁辐射在安全限值以内”等字样。SAR的概念(1)SAR的概念(1)有介|SAR概念的引入:由于人体各种器官均为有耗介质,在外界电磁场的作用下体内将产生感应电磁内应磁会流收场,体内感应电磁场将会产生电流,导致吸收和耗散电磁能量。人们用比吸收率SAR来表征这一物过程物理过程。SAR的概念(2)SAR的概念(2)|比吸收率:SpecificAbsorptionRatez定义为生物体单位时间(s),单位质量(kg)所吸()(g)收的电磁辐射(照射)能量,其单位是W/kg。⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=⎟⎠⎞⎜⎝⎛=dVdWdtddmdWdtdSAR⎟⎠⎜⎝⎠⎝dVdtdmdtρSAR的概念(3)SAR的概念(3)|SAR可分为局部SAR和平均SAR。局部SAR可表示为,表示为,2SAR==ddTCρEσz其中,σ是导电率,ρ是密度,C是人体组织的比0=tdtρ其中是导电率ρ是密度是人体组织的比热容,T是人体组织内的温度,E是电场强度SAR的概念(4)SAR的概念(4)|SAR的测量机理:由定义可看到,通过测量场强分布或温度变由定义可看到,通过测量场强分布或温度变化进行SAR评估。但通过测量温升的方法进行SAR评估很难进行,误差很大。因此,目前国SAR评估很难进行,误差很大。因此,目前国际上普遍采用电场探头测量场强分布来进行SAR评估以取得更高的测量精度SAR评估,以取得更高的测量精度。DASY4DASY41系统组成|1.系统组成|2.环境与量测需求环境与量测需求|3.量测方法4系统验证|4.系统验证SAR测量装置SAR测量装置测量系统测量系统1计算机(PC)1、计算机(PC)2、数据采集单元(DAE)3、电场探头(E-fieldprobe)4、探头定位机械臂(Robot)5、测量环境场地(ambientfield)6、装模拟液的人体模型(Phantomshellwithtissue)7、被测物(EUT)8、固定被测物夹具(DeviceHolder)各部分功能简介(1)各部分功能简介(1)|DASY4MeasurementServer电子数据服务|DASY4MeasurementServer电子数据服务器负责传送操作指令到机器手臂,及接收由EOC传送来的测试数据并将数据转送到PCEOC传送来的测试数据并将数据转送到PC上,由DASY4软件处理运算各部分功能简介(2)各部分功能简介(2)DtAiitiDateAcquisitionUnitDAE4电子数据撷取器用途将计据撷取器用途:将计量分析电场探棒所量测到的数据撷取量测到的数据撷取下来并传送到EOC3电子数据传送器。各部分功能简介(3)各部分功能简介(3)LightBeamSwitchforProbeToolingforProbeToolingLB5电场探棒红外线自动校准器用于系统自动校准器用于系统作业前,电场探棒自动校准用动校准用各部分功能简介(4)各部分功能简介(4)SAMTwinPhantomincl.SupportV4.0pp专用人体模型可固定机器手臂位置,并依人体组织区分为左右脑及身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,实真人体组织液放入实施量测。并符合国际法规ES59005,EN50361及IEEE15282003之规及IEEE1528-2003之规范各部分功能简介(5)各部分功能简介(5)|MountingDeviceforHandHeldforHand-HeldDevices可调式手机测试架具机测试架具|用于放置测试手机可以法规规定之,可以法规规定之测试角度调整手机摆放位置各部分功能简介(6)各部分功能简介(6)Robotarmextensionandextensionandadapters机器手臂延长支架机器手臂延长支架各部分功能简介(7)各部分功能简介(7)|SystemValidationKitsValidationKits量测频率比对天线组组z用于做系统确认各部分功能简介(8)各部分功能简介(8)|DosimetricProbes:EX3DV4,ES3DV310MHzÆ6GHz|FreeSpaceProbes:ER3DV6100MHzÆ3GHz,H3DV6200MHzÆ3GHzH3DV6200MHzÆ3GHzAM1D0.1HzÆ20KHz量测环境与测试要求量测环境与测试要求DASY4在环境和测试上的需求都是在遵循法规的需求其中涵盖:的需求。其中涵盖:z环境要求z系统要求z待測物品功率要求z待測物品功率要求z待測物品配置要求z被测物夹具要求测试环境的要求测试环境的要求|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04W/kg的3%,也就是12mW/kg0.4W/kg的3%,也就是12mW/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%任何物质干扰源应距离待测物上|任何物质、干扰源应距离待测物50cm以上测试系统的要求测试系统的要求|SAR测试系统的总扩展不确定度应当小于±30%(-1.55dB,+1.14dB);如果不确定度较高,测试实验室需要评估应当,)如果不确定度较高测试实验需要评估应当减小哪一个不确定度因素以实现±30%的目标,并且采取措施实现这种改进;当扩展不确定度大于±30%时,测试结果需要考虑真实不确定度和±30%目标值之间的百分比误差;在任何情形下,真实不确定度和±30%目标值之间的百分比误差;在任何情形下测试报告中给出SAR测量结果后必须同时给出测量的不确定度;经常性的系统验证|经常性的系统验证;|系统应该每年至少校准一次。|系统应该每年至少校准次。待測物品功率要求待測物品功率要求|设置在系统和/或EUT工作要求规定的最大输出功率情形下,也就是用户可能被照射的最大功率;如果无法实现,可以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(若功率下进行测试,然后比例放大到手机的最大输出功率(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;|应当采取措施检查测试过程中EUT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的设计和规范致规范一致。|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低30dB。待測物品的垂直和水平参考线待測物品的垂直和水平参考线待測物品配置要求待測物品配置要求|天线如果天线可以伸缩,两个位置都要测试;也就是全伸出和全收缩的位置;缩的位置;|可翻盖移动电话如果开盖和合盖时均能打电话,则两种配置都要进行测试。如果开盖和合盖时均能打电话则两种配置都要进行测试|附件可能会影响待测设备射频输出功率或者射频电流分布的其他因素应当进行测试;素应当进行测试;举例而言a)可选天线a)可选天线b)改变体积、长度和手机特性的备用电池等,c)连接线。被测物夹具被测物夹具基本要求:手机夹具应能够按照相๏手机夹具应能够按照相关标准的要求对手机进行定位定位๏倾斜角度的误差容限为±1。๏手机夹具应由低损耗、低介电常数的材料制成,即δ≤0.05,relativepermittivity≤5待測物品摆放位置待測物品摆放位置CheekorTouchpositionTiltedposition(15˚)量测方法量测方法定義|SAR定義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物理过程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/kgσ2ESARWhere:σ=conductivityofthetissue(S/m)ρ=massdensityofthetissue(kg/m³)ρ=SARρ=massdensityofthetissue(kg/m³)E=rmselectricfieldstrength(V/m)扫描定位系统扫描定位系统|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测量技术要求精度探针尖端不得影响SAR测量。技术要求精度:探针尖端在整个测量区域的定位精度应优于±0.2mm。|空间分辨率:空间分辨率是系统能够进行测量的最小步长,抽样分辨率应为1mm或更小。的最小步长抽样分辨率应为或更小SAR量测步骤SAR量测步骤AS平面扫描AreaScan平面扫描|平面扫描至少应包含手机及天线之范围。|量测点距phantom内部表面应少于8mm(变化量应少于±0.5mm)|量测点间距应能侦测区域最大值之定位精确于±5mm以下。|若扫描出若干峰值,差距在2dB之内,(DASY5中有选择性,在先前的2dB限制中还需要有峰值大于0.5W/kg的限制)则皆需以zoom之扫描方式评估之。因为陡峭的梯度可能平均出低之值缓之梯度能高之值出较低之SAR值,而较缓之梯度则可能产生较高之SAR值。ZS立体扫描ZoomScan立体扫描|部份躯体之SAR通常以一立体中1g及10g之平均值来定义手机应在般使用状态置于充满均值来定义。手机应在一般使用状态置于充满模拟组织液之下测量。测试时先以整个平面扫描区域最大值的位置再行量测其空间的SAR描区域最大值的位置。再行量测其空间的SAR峰值。峰值功率的确认功率的确认|PowerDriftMeasurent测试开始时量测EUT检测功率zPowerReferenceMeasurent量测后对功率的确认功率漂移的确认功率漂移的确认功率确认和功率漂移的测量被放置在功率确认和功率漂移的测量被放置在开始和最后两个部分.它们在液体中测量一点的功率.漂移的数值主要放大器输出的功率飘移.如果数值超过0.1dB,输出的功率飘移如果数值超过,系统确认就应该重新做一次.许多的放大器在温度升高后功率有很大的漂移大器在温度升高后功率有很大的漂移.建议DASY系统所应用放大器输出功率变化在002dB之内率变化在0.02dB之内.测量结果测量结果扫描结果扫描结果平面扫描立体扫描.图示化测量结果图示化测量结果系统确认系统确认z系统确认的目的z系统确认的设备系统确认的设备z系统确认的量测方法系统确认环境的要求z系统确认环境的要求系统确认目的系统确认目的|系统验证目的是确认系统运行是否符合规范合规范.|系統确