均一尺寸的SAM模型暴露在手机电磁辐射区域SAR的数值计算研究和比较

论文摘要

在过去十年中，使用手机对人体健康造成的影响引起了很大的争论。儿童使用手机对大脑成长的危害也是公众非常关心的话题。通常使用比吸收率（SAR）来衡量暴露在电磁辐射（?）环境下人体吸收的电磁能量。许多国家制定了通过比吸收率来限制手机电磁辐射的法规，也制定了相应的测试规范。本文通过数值仿真来研究比吸收率与头部尺寸的关系，从而得出儿童吸收的电磁辐射能量是否多于成人。本文使用偶极子天线和通用的手机模型来模拟工作在900MHz和835MHz的真实手机。标准的SAM模型来代替成人头部模型。通过将成人头部模型按比例变化到90％、80％和70％来模拟三类儿童头部模型。使用基于FDTD算法的SEMCAD软件来计算头部内部的电磁场。论文中也研究了手机与头部不同位置时的辐射效果。计算每个网格的SAR值后，SEMCAD使用IEEE-1529中定义的算法计算1g和10g质量平均SAR值。实验结果表明，较小的头部模型会显著增加空间最大平均SAR。实验结论与目前国际上研究结果提出的较大的头部模型空间最大平均SAR值较大的结论相反。在最小的头部模型中最大空间平均SAR比正常模型中的测量结果高出16％。我们注意到手机与头部模型的相对位置会明显的影响测试结果。在做比较时，后处理时的归一化也是一个影响结果的重要因素。与归一化到天线功率的SAR值相比，归一化到天线电流的SAR值对于头部尺寸的依赖性较小。

论文目录

• ABSTRACT
• 摘要
• TABLE OF CONTENTS
• LIST OF ABBREVIATIONS
• SECTION Ⅰ BACKGROUND
• 1. INTRODUCTION
• 2. MOTIVATION
• 3. SCOPE
• 4. SIGNIFICANCE OF RESEARCH
• 5. THESIS CONTRIBUTION
• 6. LITERATURE REVIEW
• 7. BACKGROUND EM THEORY
• 7. 1 Fields of a Dipole/Monopole
• 7.1.1 Half-Wave Dipole Antenna
• 7.1.2 Quarter-Wave Monopole Antenna
• 7.2 RF Dosimetry
• 7.2.1 Experimental Dosimetry
• 7.2.2 Computational Dosimetry
• SECTION Ⅱ: SIMULATION SETUP AND RESULTS
• 8. SEMCAD
• 8.1 Modeling of Objects
• 8.2 Setting Parameters and Running Simulation
• 8.3 Post-processing of Results
• 8.4 Absorption Related Quantities
• 8.5 SAR Extraction according to IEEE1529
• 9. APPROACH
• 10. SIMULATION RESULTS
• 10.1 Comparison of numerical and experimental measurement SAR results for two-layered flat phantom and dipole at 900MHz
• A. IEEE 1528-2003 Reference Data
• B. SEMCAD Numerical Simulation at SRMC Lab, Beijing, China
• C. DASY4 Measurement Setup and Result at SRMC Lab
• D. DASY4 Measurement Setup and Result at SPEAG Lab, Switzerland
• 10.2 Dependence of induced SA R on separation distance for two-layer flat phantomand dipole at 900MHz
• 10.3 Induced spatial SAR in different sizes of two-layered spheres exposed todipole source at 835MHz
• 10.4 Comparison of spatial peak SAR values in uniformly scaled SAM Phantomhead exposed to dipole source at 900MHz
• 10.5 Comparison of spatial peak SAR values in Uniformly Scaled SAM PhantomHeads exposed to Generic Phone at 835MHz
• 10.5.1 Phone at Vertical Position
• 10.5.2 Phone at Touch/Cheek Position
• 10.5.3 Phone at Tilted Position
• 12. DISCUSSION AND CONCLUSION
• 13. FURTHER RESEARCH
• SECTION Ⅲ EPILOGUE
• BIBLIOGRAPHY
• APPENDIX
• A.1 Simulation Experiment Data
• a) Spatial Peak SAR values in Uniformly Scaled SAM Phantom Exposed to Dipole at 900 MHz
• b) Spatial Peak SAR values in Uniformly Scaled SAM Phantom Exposed to Generic Mobile Phone at 835 MHz
• A.2 SEMCAD Snapshots
• A.3 DASY4
• DASY4 System Description
• Spatial Peak SAR Evaluation
• DASY4 Uncertainty Budget for Handheld Devices （Version 4.1 B）
• Experimental Simulation Setup （for Dipole）
• ACKNOWLEDGEMENT