SAR测量中系统验证的测量与分析.pdf
《SAR测量中系统验证的测量与分析.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《SAR测量中系统验证的测量与分析.pdf(9页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、Journal of Antennas 天线学报天线学报,2023,12(2),19-27 Published Online June 2023 in Hans.https:/www.hanspub.org/journal/ja https:/doi.org/10.12677/ja.2023.122003 文章引用文章引用:李晋,安晴,李彬.SAR 测量中系统验证的测量与分析J.天线学报,2023,12(2):19-27.DOI:10.12677/ja.2023.122003 SAR测量中系统验证的测量与分析测量中系统验证的测量与分析 李李 晋晋1,安,安 晴晴2,李,李 彬彬3 1河北科技大
2、学国家无线电监测中心检测中心,北京 2中国传媒大学信息与通信工程学院,北京 3北京交通大学国家无线电监测中心检测中心,北京 收稿日期:2023年5月17日;录用日期:2023年6月17日;发布日期:2023年6月27日 摘摘 要要 随着手机等含有射频发射天线的物品在人们生活中逐渐普及,在设计过程中就必须考虑到电磁能量吸收随着手机等含有射频发射天线的物品在人们生活中逐渐普及,在设计过程中就必须考虑到电磁能量吸收比值比值(SAR)。该指标的大小能够衡量射频发射器不会对人体产生危害,保证电磁安全,因此是在制作发。该指标的大小能够衡量射频发射器不会对人体产生危害,保证电磁安全,因此是在制作发射器时非常
3、重要的因素。为了保证射器时非常重要的因素。为了保证SAR测量的准确性,在测量系统软件被更改升级,或硬件设备需要调测量的准确性,在测量系统软件被更改升级,或硬件设备需要调整时,需要及时进行整时,需要及时进行SAR系统验证。本文通过六个步骤进行系统验证。本文通过六个步骤进行SAR系统验证,测量结果均符合测试规定中系统验证,测量结果均符合测试规定中的指标,能够验证完整测量系统的精度符合要求。的指标,能够验证完整测量系统的精度符合要求。关键词关键词 电磁能量吸收比值电磁能量吸收比值(SAR),电磁安全电磁安全,系统验证系统验证 Measurement and Analysis of System Ve
4、rification in SAR Measurement Jin Li1,Qing An2,Bin Li3 1The State Radio Monitoring Center Testing Center,Hebei University of Science&Technology,Beijing 2School of Information and Communication Engineering,Communication University of China,Beijing 3The State Radio Monitoring Center Testing Center,Bei
5、jing Jiaotong University,Beijing Received:May 17th,2023;accepted:Jun.17th,2023;published:Jun.27th,2023 Abstract With the increasing popularity of items containing radio frequency transmitting antennas such as mobile phones,the specific absorption rate(SAR)must be considered in the design process.The
6、 size of this indicator can measure that the RF transmitter will not cause harm to human body and 李晋 等 DOI:10.12677/ja.2023.122003 20 天线学报 ensure electromagnetic safety,so it is a very important factor when making the transmitter.In order to ensure the accuracy of SAR measurement,when the measuremen
7、t system software is changed or upgraded,or the hardware equipment needs to be adjusted,SAR system verification needs to be carried out in a timely manner.In this paper,SAR system verification is carried out in six steps,and the measurement results are in line with the indicators specified in the te
8、st,which can verify that the accuracy of the complete measurement system meets the requirements.Keywords Specific Absorption Ratio(SAR),Electromagnetic Safety,System Validation Copyright 2023 by author(s)and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution Internation
9、al License(CC BY 4.0).http:/creativecommons.org/licenses/by/4.0/1.引言引言 随着信息技术和制造业的发展,无线通信设备逐渐融入了大众日常生活,但如果这些无线通信设备的电磁辐射过大,会对人体的健康造成一定的影响,因此需要规定衡量其影响强弱的标准。SAR 意为电磁波吸收比值或比吸收率。是手机或无线产品的电磁波能量吸收比值,其定义为每单位质量人体组织所吸收的功率,单位为 W/kg。SAR 的测量是通过无线发射机产生电场,在一个充满组织等效液的模型中测量,通过不同的组织等效液体来模拟人体结构,最终计算在给定质量上的最大 SAR 平均值。通
10、过测量SAR 能够得知在外电磁场的作用下,人体内产生的感应电磁场,从而进行各种无线通信终端对于人体电磁辐射安全的评估。目前电磁监管机构已对射频发射机提出了最大 SAR 的限制规定,以确保人们在使用含有这些无线发射机的通信设备时不会对人体产生危害。目前手机已在人们的日常生活中普及,因此手机天线设计过程中 SAR 的测量与不同用户与场景之间SAR 的比较与分析成为了目前研究的热点。在1 2研究中分别讨论了手机辐射对于人头部的影响以及在儿童和成人使用手机时 SAR 数值的比较,在3研究中讨论了手机中使用低尺寸 High-Q 天线时 SAR 数值的影响因素。为了降低手机的 SAR 值,减小对人体可能产
11、生的影响,在4中设计出了一款低 SAR 值的手机天线,为低 SAR 手机天线的设计提供了理论指导。而且由于长期演进(LTE)的部署,该设计为即时 LTE 手机应用演示了符合主流设计的天线原型。在 LTE 部署后,多输入多输出(MIMO)天线系统将很快安装在手机上,因此研究5 6 7针对 MIMO 天线 SAR 的测量进行了研究分析,找到了针对 MIMO天线更快捷简便的测量方式,并对不同 MIMO 天线 SAR 测量结果进行了分析总结,为后续的 Table 1.Reference table for equivalent liquid dielectric constants of variou
12、s test frequencies 表表 1.各测试频率参考的组织等效液体介电常数参考表 Freq.(MHz)Liquid parameters Measured Target Delta(%)Tolerance(%)Verdit 450 r 43.871 43.5 0.85 10 Pass S/m 0.887 0.87 1.91 10 Pass 750 r 40.760 41.9 2.72 10 Pass S/m 0.902 0.89 1.35 10 Pass Open AccessOpen Access李晋 等 DOI:10.12677/ja.2023.122003 21 天线学报 Co
13、ntinued 835 r 42.904 41.5 3.38 10 Pass S/m 0.884 0.9 1.79 10 Pass 900 r 40.969 41.5 1.28 10 Pass S/m 0.987 0.97 1.77 10 Pass 1450 r 41.938 40.5 3.55 10 Pass S/m 1.204 1.2 0.36 10 Pass 1800 r 41.942 40 4.85 10 Pass S/m 1.349 1.4 3.62 10 Pass 2000 r 38.545 40 3.64 10 Pass S/m 1.338 1.4 4.45 10 Pass 24
14、50 r 37.644 39.2 3.97 10 Pass S/m 1.741 1.8 3.30 10 Pass 5200 r 36.12 36 0.33 5 Pass S/m 4.59 4.66 1.57 5 Pass 5300 r 35.52 35.9 1.05 5 Pass S/m 4.94 4.76 3.81 5 Pass 5600 r 36.95 35.5 4.09 5 Pass S/m 5.22 5.07 3.01 5 Pass 5800 r 36.34 35.3 2.94 5 Pass S/m 5.32 5.27 0.99 5 Pass SAR 测量提供了一定理论支持。为了获得这
15、些在不同情况下无线发射机的 SAR,来与目前已有的规定值进行对比,需要尽量提高测量的精度以进行更加准确的分析。在实际测量步骤中,影响测量的因素包含很多,目前已有研究针对组织等效液体复杂介电常数测量进行了熟练性测试8。在联邦通信委员会工程和技术实验室司办公室给出的测量要求 SAR measurement 100 MHz to 6 GHz 中也给出了针对探头距离设置、分区域扫描等多种情况的处理方案。上述测量要求中提出:SAR 系统在部署前必须根据其性能规格进行验证,来验证完整测量系统的精度,以及用于单个或一组 SAR 测量的软件和控制算法的精度。因此本文针对 SAR 系统验证进行了分析与测试,按照
16、以下六步完成在实际测量前系统的校准调试,能够保证完整测量系统的精度符合后续其他实际测试的要求:1)进行了完整的 1 g 和 10 g 平均 SAR 测量。2)使用与手机 SAR 评估相同的测试网格点间距测量局部 SAR 值。3)重复第一步中的操作,验证不同输入功率下的 SAR 值。4)验证周期性脉冲调制信号的探头线性度。5)验证在低输入功率水平下,SPEAG 探针符合规定要求的范围。李晋 等 DOI:10.12677/ja.2023.122003 22 天线学报 6)验证探头轴向各向同性。2.SAR 系统验证的准备与设备要求系统验证的准备与设备要求 为了能够实现准确的系统验证,在进行引文所述的
17、六步 SAR 测量前,需要进行测试环境的准备以及设备到测量位置距离等信息的计算。根据测试规定中给出的要求,测试实验室需要满足以下介电性能以及厚度公差要求:介电常数在小于等于 3 GHz 时需满足 2 r 5,在大于 3 GHz 时需满足 3 r 4,损耗角正切 0.05;扁平模型底部的厚度应为 2 mm,误差范围应在0.2 mm 以内。模型壳材料应抵抗用于制造组织等效液体的化合物,以避免损坏,并保持0.2 mm 的公差。当填充液体时,体模在源正上方的下垂,在测量小于等于 3 GHz 的 SAR 时,等效液体的深度为 15.0 cm,误差范围应在0.5 m 内。这些深度应确保 SAR 探针在沿着
18、不同的探针角度扫描其曲面时充分浸没在组织介质中,在变焦扫描体的顶部和上面的液体空气边界之间有可接受的分离。对于不同的 SAR 探针校准点频率,需要不同的偶极子。参考偶极子位于模型底部下方,对于 1 GHz到 6 GHz 之间的测量,空间距离 s 应为 10 mm,误差范围在0.2 mm 以内,其轴线平行于最长侧,使用低损耗和低相对介电常数垫片来确定参考偶极子的中心轴与液体之间的正确距离。偶极子通常被调谐到与探头相同的校准频率和校准,通过在偶极子端部使用金属调谐元件对参考偶极子进行调谐。参考偶极子经过优化,在测试频率下具有优于20 dB 的回波损耗。Table 2.Calibrate SAR v
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- SAR 测量 系统 验证 分析
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。