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『科技小数据』手机辐射的危害到底有多大？?( 三 )

男子开车冲入池塘


这些健康标准都指向了一个指标：SAR ， 专用于手机等便携通信设备近场辐射对人体健康影响 。
SAR的全称是SpecificAbsorptionRatio ， 中文意为「比吸收率」 。 其定义为「人体的一部分组织 ， 平均一秒钟时间会吸收多少手机发出的电磁波能量」 ， 单位为W/kg 。
『科技小数据』手机辐射的危害到底有多大？?
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SAR的数学定义
要评估这个值 ， 需要明确两个变量的取值范围：
1.测量的人体组织样本的质量取多少？
2.连续测量多长时间进行平均？
上述两个变量的取值在欧洲和美国是不同的 ， 因此导致了标准数值上的差异 。
欧洲的标准是取10克的人体组织作为测量单位 ， 连续测试6分钟 ， 依此得出的SAR值不得超过2.0W/kg 。
美国联邦无线电委员会（FCC）制定的标准更为严格 ， 取1克的人体组织作为测量单位 ， 并连续测试30分钟 ， 依此得出的SAR值不得超过1.6W/kg 。
这个值呢 ， 是一个双刃剑 。 定地松了起不到保护人体健康的作用 ， 定地太苛刻了又会限制行业的发展 。
中国则经过了长期研究 ， 在2007年发布了GB21288《移动电话电磁辐射局部暴露限值》这一强制标准 。
该国标借鉴了欧洲的标准 ， 明确规定：「任意10克生物组织、任意连续6分钟内的平均比吸收率（SAR）值不得超过2.0W/kg」 。
除此之外 ， 国标还要求厂家在产品说明书中用黑体字标注SAR值 ， 并鼓励同时在产品外包装上标明 ， 如下图所示 。
『科技小数据』手机辐射的危害到底有多大？?
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国标对手机SAR标注的要求
SAR的测试需要经过标准 ， 严格的流程 。 行业推荐标准YD/T1644.1-2007中对测试模型和测试流程进行了非常详尽的描述 。
首先制作一个标准的人体模型 ， 其形状是根据人体学研究中90％成年男子头部的研究报告而制定的 ， 模型的耳朵模拟人使用手持设备时耳朵的扁平状态 。
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用于测试手机SAR的人体模型
然后再给模型内注入和人体的电介质特性相同的模拟组织液（其实模拟的就是大脑组织） 。 不同频段上模拟组织液的参数有细微的不同 。
为了评估SAR的三维分布 ， 装有探头的扫描定位系统应可以扫描模型内部的整个电磁辐射的暴露体积以及强度 。
考虑到打电话时手持手机的习惯 ， 测试时 ， 手机在头部模型上的两种测试位置「贴脸」和「倾斜15°」都需要进行 。
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测试手机SAR值需要考虑的两周手持手机姿势
利用此模型 ， 再经过复杂而严谨的测试流程 ， 就可以得到准确的头部SAR值了 。
4、SAR值和手机的发射功率之间的关系
手机的发射功率一般都很小 ， 且大多数时间都不需要满功率发射 。
在2G的GSM技术下 ， 手机的最大发射功率可达到33dBm（2W） ， 但是GSM的一个载频分为8个时隙 ， 手机同时只能占用一个时隙 ， 因此平均下来的发射功率仅为250毫瓦 。
在3G的WCDMA技术下 ， 手机的发射功率只在2100M上最大支持33dBm（2W） ， 其他频段都是21dBm（125毫瓦）或者24dBm（250毫瓦） 。 并且手机还要进行每秒1500次的功率控制 ， 在能满足需求的基础上力争把手机的发射功率降到最低 。
在4G的LTE技术下 ， 手机的最大发射功率仅为23dBm（200毫瓦） ， 跟2G和3G手机的平均发射功率相差不大 。
到了5G ， 手机在几个主流的TDD频段（比如移动的2.6GHz和电信联通的3.5GHz）上的发射功率可以达到26dBm（400毫瓦） 。 但TDD的上行时隙占比较低 ， 一般为30% ， 另外70%的时间手机其实是不发射功率的 ， 这样平均下来也是小于23dBm的 。


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