电磁波能量比吸收率SAR评估的过去、现在和未来

简介

新颖创新的SAR（电磁波能量比吸收率）快速测量系统于近期进入了市场。SAR测量系统被用来确认无线设备，如移动电话使用者的电磁波辐射状态。测量所得的SAR值则与国际标准或行业标准进行比较，使受测的无线设备可以被批准于一般公众使用。

SAR测量新技术大大地减少了监管机构批准无线设备所需要进行的完整测试时间。这些技术正在推动IEC和其他组织更新其SAR测量标准。这些标准的改进正在持续的进行中，用以实现更快的进行系统量测，但同时更要确保结果的一致性及测量时较低的不确定度，以及具备足够的可信性且对广大用户测得SAR值是保守估计的辐射值。这项工作将使无线设备制造商、测试实验室、监管机构和公众大大受益。

本文介绍快速SAR测量系统的优势和功能，并就SPEAG公司的两个主要系统提出具体说明。本文也描述了相关标准和规范采用这些设备的情形，并介绍了可加强对于新快速SAR值测试系统的新验证（系统确认）方法。

无线技术的快速进步

由于无线设备技术的快速发展，要求SAR测试及SAR监管部门批准的申请数量在近几年大幅增长。现今的无线设备可能有2G、3G和4G通信系统的整合于数个频带同时运作的组合。可以包括多天线与多重输入/多重输出(MIMO)或切换分集。它们可能还包括接近传感器，以降低某些使用条件下的射频辐射。法规将不断增长的设备复杂性纳入测试要求，并造成了取得SAR测试监管机构的批复可能需要数周的结果。

新的SAR测试系统使用了几种不同的技术，以大幅降低评估SAR所需的时间。我们的目标不仅是要减少扫描时间，同时也减少测试工程师的操作时间。新系统采用了智能扫描方案和数组探针以最大程度地缩短扫描时间。新系统也具备兼容旧系统、加入宽频组织液用以减少测试方案来缩短处理操作的时间。

快速SAR测量系统

瑞士SPEAG公司针对新的SAR的量测系统有两款:DASY6和cSAR3D。SPEAG与ITIS基金会和其他领先的科研机构共同提供其仪表和算法的科学依据。

DASY6

DASY6(图1)是最新的SAR量测系统，它是建立在业界领先的DASY产品系列搭配许多优化，与DASY5相比，SAR的量测时间明显减少。DASY6完全符合IEC62209-1, IEC62209-2, IEEE 1528的标准及所有国际规范(包含了中国，澳洲，印度，欧洲与美国)。它运用小型化的3D电场探头去扫描模型中的场型，使得DASY6可以广泛适用于不同的模型。考虑已知的测量不确定性，此系统在组织模型中的任何位置都非常的精准，使用者可以独立的进行验证。各种模型可供选择，包含了标准的SAM TWIN Phantom(测试用于耳边的装置)，ELI Phantom(测试配戴于身体的装置)，基地台(评估大型基地台天线)。最近，其他的模型已经被引进以精确的评估新技术。这些都是根据SAM的头模型或CTIA手部模型以及Face Down, Head Stand, 手腕及Torso模型。客制化的模型也可以快速地发展去满足变化的需求。透过保持探棒在扫描中与模型表面垂直，来降低探棒的同向性错误。

图1：DASY6设备

DASY6整合了新的快速测SAR量测功能，包含了智能化的扫描协议以及用于频带30MHz到6 GHz的速度最大化探棒移动。目前正在进行带宽拓宽从5MHz到80GHz以上。在信心区间中智能化扫描协议减少了量测点来测定空间平均化的SAR峰值。传统的体积扫描也可以应用。DASY6避免了组织液的交换麻烦，因为它利用了一种新型宽带组织仿真液，频率范围从600 MHz至6GHz。一个整合的专业系统符合基于现有通信系统和无线设备使用条件的最优化评估测试方法。这符合国际标准适用的测试减少协议。基地台仿真软件可以控制在测试期间的拨号自动化。与前版的机器扫描手臂系统比较起来，新版设备为全球市场上复杂的无线产品验证只需不到五分之一的时间。DASY系统是大家公认为最佳的SAR评估的标准并由全球的监管机构和政府单位使用。

cSAR3D

cSAR3D(图2)最新的数组系统用于最新标准IEC62209-3，此标准目前正在发展当中。此系统运用向量数组用不到一秒的时间去获取完全SAR的分布。电场的传感器被放置在身体和头部模型中的固定位置以进行非常快速的量测。cSAR3D的传感器数组通过设计对无线设备场的干扰达到最小化。这使得传感器可以被放置在非常靠近模型的表面进行测试，以实现在有电感耦合和电容耦合情况下的高精度。高精度传感器的分辨率减少抽样误差。最先进的3D场重建算法被用来测定模型上的SAR分布。

图2: cSAR3D 设备

cSAR3D包含了四种人体模型。Flat模型有超过1000个的传感器组成，适用于测试配戴于身体的装置。头部的模型(左头与右头)使用了特定的拟人形状(SAM)，是经由国际标准制定且适用于使用在头部的装