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来自:德尔塔动态 发布时间:2017-04-05 15:52:06 阅读:

功率密度标准:

 

 

 


功率密度指的是单位面积所接收到的辐射功率,它所测量的是信号强度,可以用电场强度和磁场强度来表示,但更普遍采用的是功率密度。下图是我国现行的《电磁辐射防护规定》(GB8702-88)中对公众照射限值的规定,图中的前两行属中短波,不属于移动通信频段,其中3MHz~30MHz是军队使用的短波波段,跟公众关系不大,不必关心。在30MHz~30000MHz范围内的电磁波,频率越高则穿透人体能力就越差,因此从对人体影响的角度出发,频率越高则允许的功率密度就越大,即从30MHz的0.4W/ m2到30000MHz的2W/m2。
频率范围MHz
电场强度V/m
磁场强度A/m
功率密度W/m2
0.1~3
40
0.1
(40)1)
3~30
67/
0.17/
(12/f)1)
30~3000
(12)2)
(0.032)2)
0.4
3000~15000
(0.22/)2)
(0.001)2)
f/7500
15000~30000
(27)2)
(0.073)2)
2
注:1)系平面波等效值,供对照参考
2)供对照参考,不作为限值;表中f是频率,单位为MHz;表中数据作了取整处理
手机的峰值功率2W,美国电气电子工程师协会(IEEE)不考虑发射功率7W以下的安全问题,但美国国家辐射防护测量委员会(NCRP)主张更严格标准,美国联邦通信委员会(FCC)对2G手机所集中使用的900MHz频段规定的辐射限值为6W/m2,比我国的0.4W/m2宽松了15倍。
我国现行的电磁辐射防护规定GB8702-88是国际上最严格的标准之一,通信公司建基站和国家环保部的检查,依据的就是这个标准。有网友觉得这是88年定的标准,那时手机远未流行,现在手机这么普及了,标准应该提高。而实际上,基站现在越建越密,单基站的辐射功率在变小,辐射功率密度呈现下降趋势。由于新技术的应用,手机的功率也在减小,手机和基站对人体潜在的威胁程度不是增加了,而是降低了。一般GSM基站天线高度为35~55米,国家环保部曾监督测试过上千部基站,结果表明:射功率为20瓦的基站,基天线前10米的功率密度是0.006W/m2,远低于苛刻的中国限值标准。
手机和基站等电磁辐射不会影响人身健康,这本是科学界共识,在国外也从来不是个问题,但在中国却引起了公众恐慌。
究其原因,运营商为竞争而散布的辐射谣言是源头,当初推广CDMA手机时,某运营商打出了“绿色手机”的伪概念,拿低辐射作为卖点,用欺骗公众的手段来提高竞争力。其实CDMA手机的辐射功率并不比GSM小,GSM手机峰值功率2W,实际使用过程中,只在1/8的时间发射,所以最大平均功率为250mW,而CDMA是连续发射的,最大平均功率也约为250mW,两种差别不大。
虽然GSM和CDMA两种手机的最大平均功率均在250mW左右,但实际发射功率会远低于这个水准,这源于基站对手机功率的自动控制机制。由于手机距离基站的远近不同,手机辐射相同的功率,基站接收到近处手机的信号功率就强,接收到远处手机的信号功率就弱。手机自己不知道距离基站的远近,开头会采用最大功率发射,基站收到后会向手机发送逐阶降低发射功率的指令,1秒钟内会发送几十到几百次指令,处于近处的手机会在极短的时间时把发射功率调整到很低的水平,例如0.02W。

比吸收率标准:

 

 


比吸收率(SAR)的定义是:给定密度的体积微元内质量微元所吸收的能量微元对时间的微分值,它说的其实就是单位时间和单位生物体质量所吸收的电磁能量,单位是W/kg。
相对前面介绍的功率密度标准,这个标准更多地考虑了人体情况,应该是更值得参考的标准,但它却很难以操作。功率密度标准的检验很简单,拿个场强仪或频谱分析仪就可以测量,但比吸收率标准的检验却需要人体模型来配合,而且后续的数据算法也非常复杂。
美国辐射保护与测量委员会(NCRP)和美国电气电子工程师协会(IEEE)所制定的美标为SAR≤1.6W/kg,国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)制定的欧标为SAR≤2.0W/kg,其中欧标是世界卫生组织(WHO)推荐的标准。我国的《移动电话电磁辐射局部曝露限值》(GB21288-2007),主要内容只有一页纸,其实就说了一句话:我国遵从世卫组织推荐的欧标2.0W/kg标准。
现行的是中国人民共和国通信行业标准 YD/T 1644.1-2007 手持和身体佩戴使用的无线通信设备对人体的电磁照射--人体模型、仪器和规程,该标准的第1部分:靠近耳边使用的手持式无线通信设备的SAR评估规程(频率范围300MHz~3GHz),第2部分:手持和身体配戴设备在人体头部和身体内的SAR评估规程(频率范围300MHz~6GHz)。
测试头颅内部所吸收的电磁能量,当然不能把活人开瓢,只能制作一个跟头颅形状、密度、电介常数相当的标准人头模型,上述的标准对模型进行了规范化,以保证测量结果的一致性和可比性。标准中要求用糖盐为主的悬浮液来模拟头部的组织液,手机有贴脸和倾斜两种标准测试位置,对信号频率和功率、探头规格、测试程序等也都有着一整套的规范。
 
标准中,根据美国男军人头部尺寸的统计数据,将成年男子的头部按从小到大的次序分成1到10号,1号最小10号最大,模型选择了9号,考虑到妇女儿童的头部尺寸肯定比9号小,这样就可以保证所有使用者有超过90%的人的头部比模型小,会遭受更低的辐射,从而使基于这个9号模型所得到的SAR标准是保守和安全的。
媒体经常称SAR值是根据成年男子的头部模型制定的,对孩子应该采取更加严格的标准,这种说法没有科学根据,根据剂量学的研究,成年男性头部比妇女儿童的大,吸收的辐射量更大,这就已经构成了最坏情况下的电磁辐射。
在人头模型中测量用的探头,并不是温度计,而是一个接收天线,接收的是电磁辐射能量,得到测试数据后,还要经过复杂的算法处理,才能得到SAR的值。探头天线要根据不同频段进行精度校准。
SAR与手机的制式(例如GSM或CDMA)没有关系, SAR与功率密度也没有换算关系。


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