BAN电磁辐射比吸收率SAR的研究

体域网(BAN)的研究在远程医疗及远程医疗服务方面起着重要的作用,由于无线传感器节点附着在人体表面,人体不可避免地会吸收可能有害的电磁波,因此,对人体处于BAN网络下的SAR值的研究变得格外重要。而由于BAN中通信距离很短,电磁波沿身体表面传播的通道与普通的无线信道不同,需要建立适用于BAN网络环境的计算模型。以FDTD有限时域差分法为依托,建立三维矩形人体组织网格模型以及三维站立式人体网格模型,采用半波偶极子天线在贴近人体皮肤表面处对矩形人体组织模型与站立式人体模型在不同频率下的SAR值进行仿真,得到了在0.9 GHz,2.4 GHz,5 GHz 3种频率下人体SAR值。

专利申请中关于降低移动终端比吸收率(SAR)的天线技术发展浅析

本文通过对相关专利文献进行分析,初步描绘了移动终端中降低比吸收率(SAR)的天线技术发展趋势。

人体对手机辐射比吸收率的仿真系统设计

首先建立了手机辐射的电磁模型和人体头部非均匀块状电磁模型,然后利用FDTD法计算在使用手机时人头内部的比吸收率,用MATLAB对结果进行仿真,最后根据国家的电磁安全标准对结果进行了分析。

生物电磁剂量学及人体吸收电磁剂量的数值分析

本研究首先概述了生物电磁剂量学的基本内容,接着说明求取人体所吸收电磁剂量的理论剂量学方法及其具体实施步骤,最后,用FDTD这一理论剂量学方法计算了频率为300MHz和1000MHz的正弦电磁波在归一化(即环境功率密度为1mW/cm2)照射条件下人体内的分布比吸收率SAR(r)、人体主要组织的平均比吸收率SARa和在该组织中SAR(r)的最大值、求出了人体全身平均比吸收率WBA-SAR、绘制了人体各剖面层的平均比吸收率SARa沿人体纵向的分布曲线。本研究所列的分析方法和实施步骤,可适于求取任意频率正弦电磁波照射下人体及各组织的SAR(r)和SARa,因而可为电磁波的生物学效应研究、效应机理研究、效应应用研究和非电离电磁辐射安全标准的制定奠定量化基础。

无线设备的SAR评估考虑因素

现代信息社会中,人们在日常生活中最常使用的消费电子产品手机会产生电磁辐射,手机通话时产生的电磁辐射或多或少都被人体吸收。当人们在使用手机时,手机通过向基站发送无线电波来实现通信,当人的脸贴近手机进行通话时,其微波辐射将直接作用在人的头部上,国际上众多标准化组织对人体暴露在电磁辐射能量下的测试方法进行研究,对电磁辐射对人体组织的热效应有了基本明确的认识,并制定了相关的标准。并建立了重要的评估指标之一:SAR(Specific Absorption Rate)值,中文一般称之为电磁波吸收比值或者比吸收率。是手机或无线产品之电磁波能量吸收比值,其定义为:在外电磁场的作用下,人体内将产生感应电磁场。由于人体各种器官均为有耗介质,因此体内电磁场将会产生电流,导致吸收和耗散电磁能量。SAR的意义为单位质量的人体组织所吸收或消耗的电磁功率,单位为W/kg,美国标准(1.6W/kg,1g平均)。在此基础上,我国限值规定任意10g生物组织,任意连续6分钟平均比吸收率(SAR)值不得超过2.0W/kg。

手机机械结构与SAR优化

国际上通行的方法是用比吸收率(SAR)来衡量手机辐射大小。通过对不同结构的手机、不同形式的PCB板设计、不同位置、类型的天线等因素的分析比对,找出可以最小化SAR的方法,为未来手机设计提供参考。

手机批量SAR测试方案

国际上通行的方法是用比吸收率(SAR)来衡量手机辐射大小,但是手机SAR的测试又是一个非常复杂的过程。本文在介绍手机SAR的基本知识和法国SAGEM实验室测试系统的基础上,对实验室SAR测试的基本原理和要点做了归纳,通过对实验室环境下对各种情况、各个型号手机SAR的测试结果分析,分析手机SAR的主要影响因素,通过对这些影响因素与SAR关系的研究;来间接模拟手机SAR,以获得可用于批量手机SAR测试的可行性方案。

5G手机天线作用于人体头部的SAR分析

研究一种工作在4种频段下的5G手机天线作用于成人头部所产生的电磁辐射。在COMSOL仿真软件中建立内嵌天线的手机模型以及三层球形模型,代表成年人的头皮、颅骨和大脑。模拟计算人体头部大脑层电磁辐射的比吸收率(Specific Absorption Ratio,SAR)。仿真结果表明,当天线工作频率为900 MHz、手机离头部距离为5 mm时,成年人大脑层SAR值最大,为0.222 W·kg^(-1)。所有仿真计算结果所得SAR值均低于国际非电离辐射防护委员会(International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection,ICNIRP)的规定限值。

肿瘤微波热疗的温度场预示及热损伤研究

本文将热损伤的产生和影响引入到肿瘤的微波热疗中。运用微波能量比吸收率SAR的分布分析了微波在组织中的传输和吸收过程,并对微波热疗过程中的温度场、热损伤分布以及血液灌注率的变化进行了数值模拟。

手机电磁辐射研究

根据电磁学理论和比吸收率SAR测量模型,简化手机电磁辐射测量方法,用手机近场辐射的磁感应强度值来衡量手机电磁辐射水平,通过对大量手机在不同使用状态下的磁感应强度值进行实验测量和数值分析,得到手机电磁辐射的一些规律,发现接通瞬间的手机辐射要比正常通话时的辐射强数倍,品牌手机的辐射相对要弱,移动时接打电话的手机辐射比静止时的强.根据测量结果,提出了减少手机电磁辐射对人体影响的对策和建议.

磁耦合谐振无线能量传输系统头部植入线圈对人体头部电磁辐射影响的研究

磁耦合谐振无线能量传输(Witricity)是一种新的无线能量传输技术,利用电磁耦合谐振原理实现中距离的电能无线传输,可定向传输能量,并且不受中间障碍物的影响,在体内植入器件领域具有很好的应用前景。本研究设计制作了一种适用于植入器件的小尺寸无线能量传输系统,通过MIMICS及HFSS软件分别建立人体头部三维数值模型以及体内植入线圈模型,应用时域有限差分(FDTD)方法,通过XFDTD软件计算头部比吸收率(SAR)及电场磁场强度。结果表明,应用Witricity技术对头部植入器件进行能量传输,人体头部10 gSAR平均值为9.262 7×10-6W/kg,电场磁场强度均方根最大值分别为4.64 V/m和0.057 A/m,均低于国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)制定的安全限值标准。

电子胶囊的柔性天线技术研究进展

天线是实现人体内部无线胶囊内窥镜系统与外界无线通信的重要部件。由于人体内部组织结构复杂,具有高介电常数、高损耗等特性,因此对天线有严格的要求。本文对用于胶囊的柔性天线各方面研究作了总结性探讨,首先介绍了实现柔性天线小型化的一些方法,如应用超材料、延长电流有效路径、加载容性或感性负载等;然后从天线带宽、辐射模式、人体安全等方面对柔性电子胶囊天线特性进行了总结。

建立用于评估无线通信设备电磁辐射比的中国人头模型

本研究基于中国人群数据的95百分位建立了中国人头部模型(CHP)来评估无线发射器的比吸收率(SAR)。该模型的维度与中国标准95百分位的数据相差4%,外壳的厚度与耳廓的参数均与特定标准头部模型(SAM)一致。同时,我们建立了一部可用于计算的手机模型作为无线通信设备,计算CHP和SAM的SAR,结果表明两种模型的SAR数据相近。此外基于形态学基础上也分析了两个模型的一致性。

手机近场辐射对人脑影响的有限元分析

根据人脑的核磁共振影像(MRI)以及人脑组织数据,采用多物理量有限元模拟的方法进行建模,计算了人脑在手机近场辐射情况下的比吸收率(SAR)和局部温升的特性,并就辐射对人脑的影响问题进行了探讨。模拟结果符合相关国际标准规定,模拟数据合理。

三层介质人体模型中电磁波传输的研究

人体这个局部的电磁兼容系统,正面临着环境电磁骚扰的挑战。为了更加深入的理解电磁波生物效应,文章通过对人体构建三层介质模型,利用解析法研究了电磁波垂直入射到人体模型时,在几层介质内的能量损耗状况;入射与透射电磁波之间的关系;给出了入射系数与反射系数的表达式。最后根据具体的电磁环境进行了讨论,并计算了比吸收率。

Wi-Fi对成骨细胞ROS的影响

通过对近距离(3 cm)暴露于2.45 GHz Wi-Fi射频辐射的MC3TC-E1细胞的比吸收率(specific absorption rate,SAR)和温度变化进行时域有限差分(finite-difference time-domain,FDTD)法仿真,检测细胞活性氧(reactive oxygen species,ROS),探索体外培养的成骨细胞对2.45 GHz射频辐射能量的吸收和升温效应,及其非热效应对ROS的影响.研究结果表明:输出功率为500 mW 2.45 GHz Wi-Fi辐射90 min可使细胞平均温度升高0.5℃,升温最高点小于1℃;细胞培养皿总平均SAR值为0.835 6 W/kg,最大值为1.259 4 W/kg,最小值为0.553 7 W/kg;90 min 2.45 GHz Wi-Fi射频能量的非热效应可引起成骨细胞ROS的升高,ROS和SAR值正相关,Wi-Fi长时间辐射会影响骨的代谢.

手机辐射导致大脑温度升高问题的研究

研究了大脑对手机辐射功率的吸收情况,以及因此引起的大脑的温度升高问题。根据人体解剖图建立人体头部的电磁模型,使用FDTD方法计算出平衡状态下的SAR,以及相应的局部温度升高值。最后,讨论了所得结果的安全性。

450MHz无线列调天线对车厢内佩戴心脏起搏器乘客的电磁暴露评估

目前,针对心脏起搏器电磁兼容的研究主要集中在医疗场景,高铁上450MHz无线列调天线产生的高频电磁波对佩戴心脏起搏器乘客的影响尚无定论。本文旨在对无线列调天线产生的电磁场对佩戴心脏起搏器乘客健康的影响进行评估,以确定其对人体健康的潜在作用。本文通过COMSOLMultiphysics软件分析乘客身体内和心脏的电场强度、比吸收率(SAR)分布,以及心脏和起搏器受天线辐射30min后的温度变化规律。研究结果表明,人体受到天线辐射后的电场强度最大值为25.9V/m,身体平均SAR值为0.00123W/kg,心脏平均SAR值为0.000223W/kg,心脏和人体的温升分别为0.00006K和0.0005K。结合国际标准进行对比,结果表明该电磁场的辐射水平低于国际标准限值,不会对佩戴心脏起搏器乘客的健康造成危害。