SAR基本知识

nicholas_t

1.什么是SAR
   SAR是英文Specific Absorption Rate的缩写，是计量多少无线电频率辐射能量被身体所实际吸收的表示单位，称作特殊吸收比率或称SAR，以瓦特/每千克 (W/kg)或毫瓦/每克 (mW/g)来表示。SAR是无线电频率辐射能量吸收率的计量尺度。
   SAR的准确定义是：给定物质密度（ρ）下的一体积单元（dV）中单位物质（dm）吸收（耗损）的单位电磁能量（dW）相对于时间的导数，以下式表示：(看附件)

       其中：Ei为细胞组织中的电场强度有效值，以V/m表示；
       σ为人体组织的电导率，以S/m表示；
       ρ为人体组织密度，以kg/m3表示；
       Ci为人体组织的热容量，以J/kg表示，
       为组织细胞的起始温度时间导数，以K /s表示
2.SAR是如何产生的？
   当前国际上所谈到的SAR，都是针对蜂窝式移动电话（俗称手机）所产生的辐射。因为携带方便，手机发展的相当快和相当普及。手机是双向无线电设备。当你使用手机通话时，它便拾取你的语音并转化为无线电频率或无线电波。无线电波通过空中传递到附近的某个基站的接收器上。然后，基站再通过电话网络将你的电话呼叫发送至你要呼叫的人。通信的方式如下图：(看附件)

   手机通话时是依靠发射一定功率的无线电波(RF)，它不同于伽马射线、X射线和光谱等类型的电磁能量，是以电磁辐射形式组成的电磁能量，由空间中的电与磁的能量相互运动共同组成，在该范围的波称其为电磁场。无线电辐射 (RF)能量的用途广泛，电信、无线电收音机、电视广播、无线电话、寻呼机、非接触卡电话、警察和消防部门的无线电工具)、点对点联络和卫星通讯均依赖于无线电频率辐射(RF)能量。另外的用途还包括微波炉、雷达、工业加热器、熨斗、医疗设施等。微波频率段的无线电(RF)能量能够热水，能够快速烹调含水量大的食品；雷达依赖于无线电 (RF)跟踪汽车和飞机，并用于军事用途；工业炉和熨斗使用无线电 (RF)能量加工成形可塑材料、胶木制品、密封皮革如鞋和皮夹、加工食品；无线电 (RF)能量的医疗用途包括起搏器的监控和操作。
3．手机通话时的RF辐射对人体是否有生理影响
   显然，无线电话通话时所发射的无线电电波能使用户暴露于可计量的RF辐射之中，因为通话时电话与使用者的头部距离很近。当手机离用户比较远时，辐射是极低的，因为辐射强度随发射源距离的增加会迅速衰减。与无绳电话 “cordless phones” 不同，无绳电话由于通话方式是与房屋里的普通电话座机互通，通信距离远小于手机，属于典型的低能量无线电辐射，而手机则必须具有一定的发射功率。
   无线电辐射能量对人体的生物学影响与其它类型的电磁能量影响有本质上的区别。高能级的电磁能量，似如X射线和伽马射线能使生物组织电离化。电离是一个电子逃逸原先所在的原子和分子的过程。电离的结果能够永久地损害生物组织，包括DNA和遗传物质。电离仅发生于高能级的电磁场中，例如X射线和伽马射线。而无线电频率范围内的辐射，包括无线电波和微波，其它形式的非电离化射线辐射，包括可见光，红外线和其它类型的与低频相关的电磁射线，其能量级别远远达不到引起原子和分子发生电离所需要的的巨大能级。因此，较强的无线电辐射能量只是能够加热生物组织，能够损伤生物组织并使身体升温。身体的两个部位，眼和鼻尤其容易受到无线电辐射热的攻击，因为这里有相对细小的毛细血管传输着富余的热量。普通公众通常遇到的一些无线电辐射由于能量很低，不会产生明显的热，也不会导致体温上升。对于手机产生的辐射究竟对人体健康是否有危害，目前仍然存在两种截然相反的观点，而且，两种观点都缺乏医学临床证据。但是，工业界和政府都认为有必要提出一个SAR的安全限值，指导生产，同时，标准制定的组织和政府机构也正在持续掌握着最新的科学发现以确定为保护人类健康是否需要修改安全极限要求。美国FDA, EPA和负责公众健康与安全的其它政府机构已经在合作，并与世界卫生组织(WHO)联手研究无线电（RF）对人体组织究竟会产生什么样的影响以及是否对人有危害。
4.目前国际上普遍采用的SAR的限值是如何提出的？
   不同国家的组织就允许暴露在无线电辐射能量下制定了不同的标准，这些标准推荐了对一般公众以及工人的无线电辐射的安全等级。在美国，自1985年以来，联邦通讯委员会(FCC)就已经实施了有关无线电对环境辐射的安全指南。联邦通讯委员会(FCC)关于人类暴露于RF电磁场的危害的指南源于两个专业化组织的建议书，即“辐射保护与测量委员会”(NCRP)和“电气与电子工程师研究院”(IEEE)。两个建议书都是由来自工业界、政府和学术界的科学家和专家就RF能量产生的生物学影响查阅了大量的文献资料后的编写成的。
   欧洲和其它地方的国家则采用“国际非电离无线电保护委员会”(ICNIRP)制定的辐射指南。除少许的例外，ICNIRP的安全极限一般与NCRP 和IEEE的规定相类似。例如：ICNIRP推荐了低、高频范围内不同的暴露水平，以及产品 (如手持无线电话)的局部暴露水平。目前，世界卫生组织(WHO)正在起草一个国际间协调一致的RF安全标准框架(文件)。
   NCRP、IEEE和 ICNIRP都把对（整体）人不产生有害生物学影响的安全辐射限值定为4瓦特/每公斤(4W/kg)。暴露辐射指南中以场强、功率密度和局部吸收率(SAR)表示的项目都是从该辐射限值导出的。另外，NCRP、IEEE, 和ICNIRP的限值也随着暴露于RF的频率不同而变化。这是因为人的身体对RF的吸收量随着RF频率变化而不同。尽量避免使人体暴露在30-300 MHz频率范围内，因为在此范围内人体会非常有效地吸收RF能量。对于仅辐射人体局部的产品，如无线电话，仅规定暴露限值(SAR)。但是，对于工作频率在300 kHz-100 GHz范围内的发射机，FCC则以SAR、电场强度、磁场强度和功率密度规定暴露限值。具体值见FCC的两个公报（OET Bulletins 56 and 65）。
5. 世界主要国家和地区对SAR的限值规定和测量方法
下表是世界主要国家和地区对SAR的限值规定和测量方法
    澳大利亚    新西兰    USA    欧洲    日本    台湾    国际组织
测量方法    ACA（旧）
EN50361（新）         ANSI C95.3
IEEE1528    EN50361              IEC62209
（草案）
限值    AS2772.1
ARPANSA    NZS2772.1    ANSI C95.1    EN50360    TTC/MPT    DGT    ICNIRP
人体整体    0.08 W/kg    0.08 W/kg    0.08 W/kg    0.08 W/kg    0.04 W/kg    0.08 W/kg    0.08 W/kg
空间峰值    2 W/kg    2 W/kg    1.6 W/kg    2 W/kg    2 W/kg    1.6 W/kg    2 W/kg
平均时间    6 min    6 min    30 min    6 min    6 min    30 min    6 min
平均物质    10g    10g    1g    10g    10g    1g    10g
6.带耳机打手机能减少SAR的危害吗？
    很多手机使用者相信使用手机免提功能会降低风险，认为此时手机远离头部，其实这是错误的。免提功能仅使无线电话使用更便利、舒适。虽然作为无线电辐射源的电话不是直接靠在头部而减少了对头部的无线电辐射，但是另一方面，由于电话此时可能靠着腰部或身体的其它部位，会使该部位吸收更多的无线电辐射能量。在美国市场售出的无线电话，无论使用时是靠着头部还是身体的其它部位，都必须符合相关的安全要求。而且其构造也必须符合SAR限值的要求。
还有一些制造商认为从结构上设计一个头部屏蔽附件会减少无线电辐射。研究表明，由于无线电波的辐射方式，头部屏蔽附件的作用并不明显，反而因为“屏蔽”附件可能干扰无线电话的正常工作，无线电话可能被迫激增功率以作补偿，导致增加了无线电辐射的吸收。

                   
                   
[s:1]

iceman

我想問一下﹐如果我的是筆記本網卡﹐是否要測試sar?怎么 看要不要進行sar的測試呢?謝謝~~﹗

nicholas_t

如果是筆記本網卡的话,要看你使用笔记本时,笔记本内的PIFA天线,会离使用者的距离多远,一般在20cm之外的,所以不需要做SAR,做个ETSI EN50371就可以了. [s:1]

tecken

SAR的测试中，距离影响很大。很多手机厂商，为了能更容易地通过SAR测试，会把天线放在话筒附近，而不是常规的听筒位置。因为在SAR测试中，只针对听筒位置（离大脑最近）进行测试。 [s:2]

木暮

前面朋友问的关于笔记本的无线网卡的SAR测试,主要看天线是否距离人体较近,小于20cm,但是一般情况下,本本的天线在屏幕上,在使用时,天线距离人体一般是大于20cm的,故不需要测SAR, 但是如果天线设计在键盘下,或者其他位置, 例如在使用过程中你是放在腿上的, 这个时候距离必然小于20cm,当然是需要做SAR 测量的.

nicholas_t

对分析得很正确,是这样的,但是当你在腿上用的时候.那种12寸的机器,就算本本的天线在屏幕上,也有可能距离小于20cm的!! [s:5]

rogeryang

我这里再讲讲仪器:
最好的两套是 Aprel / dasy，如果需要购买的我建议购买这两套，原因DASY是世界使用最多的，也是最早开发的厂家之一，基本大部分的法规，但是他有一个缺点就是笨重，测试速度相对比较慢，同时更换组织液比较麻烦，产品装夹也需要一定的经验。

APREL 是加拿大的，个人感觉是最全面的一套设备，小巧速度快，透明的躯体，重复定位精度高，也满足大部分的法规，一个探棒能够满足到6G的测试，同时满足最新的助听器兼容的法规测试(HAC),他的缺点是价格比较贵一些，同时由于做市场比较晚，因此全球的知名度相对较小。

还有两个我知道的是index sar/antenna sar
index sar 的部分，也是比较出来的，但是它最初的设计的局限性，只能用于小产品的测试，同时它直接采用人头模型，在测试的时候垂直人皮肤表面的测试及存在很大的困难。

antenna sar 是R@S推出来的，价格相对而言是最便宜的，外观特性仿照dasy的模式，不过原来听说很多法规要求都不满足，现在情况不知道如何了？但是他们有RS的品牌，同时也是比较低的价格，仿佛现在市场还是不错的。

手上的资料都是PDF的，拷贝都不行，真烦

rogeryang

要sar的资料可以给我发邮件，我手上有一些。都是PDF的
rogeryangliebe@hotmail.com

cryaileen

再说无线网卡的SAR测试
除了距离之外，还要考虑它的发射功率
如果超过24dbm的话也是需要测SAR的。。

yuyuanbo

想起了SARS, 都是对人体是有损害的东西. 学习了.