FCC 2G/3G/4G SAR测试介绍

随着技术的飞速发展，人们在享受着无线通信设备所带来的各种便利之时，这些无线通信设备所产生的电磁辐射对人体健康的影响也日益受人们关注。各国政府部门，电信法规机构等要求将电磁波对人体的辐射降低到一个安全的水平。这些无线通信技术产生的电磁场又会被暴露其中的人体组织吸收和耗散，当电磁辐射能量过大时会对人体产生一定影响，因此世界各国都对这个电磁能量吸收的大小有限制。

这个单位体积的人体组织所吸收的电磁能量的平均值被定义为SAR（Specific Absorption Rate)，即电磁波吸收比值或比吸收率，单位是(W/Kg)。目前国际上的两大电信监管机构CE和FCC对电磁辐射都有明确的要求， CE的电磁辐射法规源自国际电工委员会（IEC），FCC 的电磁辐射法规源自美国电气和电子工程师协会（IEEE）。

当前对电磁辐射的要求有两种方法，一种是进行SAR测试，一种是最大允许辐射量（MPE）评估。具体使用哪种方法，需要根据产品的使用距离、使用状态以及最大功率进行判断。

通常FCC根据产品的使用距离分为以下两类：

1.便携式设备(Portable)——距人体使用距离≤20cm的传输设备，使用SAR 测试

2.移动式设备(Mobile)——距人体使用距离≥20cm的传输设备，使用MPE 评估

FCC靠近人头和身体躯干暴露情况产品参考1g SAR值限值 1.6W/Kg，考虑手腕手指暴露情况参考10g SAR值，限值4.0W/Kg

 

FCC KDB 941225 对 2G/3G/4G SAR测试要求有详细的说明，方法简要如下：

 

A．第二代移动通信（2G）的SAR介绍：

第二代移动通信技术主要有两种，欧洲的GSM（Global System For Mobile Communication，全球移动通信系统）和美国的CDMA（Code-Division Multiple Access，码分多址）技术。

GSM语音模式占用1个时隙(共8个时隙)，GPRS/EDGE模式上行占用时隙根据不同的时隙等级而定。不同的等级会支持不同的上行链路和下行链路的数目，常见的有Class 12 可支持最多4个上行时隙同时工作。

GPRS/EDGE模式可分为三种类型Class A、Class B、Class C：

Class A 支持语音和数据同时使用，也就是支持DTM传输模式；

Class B 支持语音和数据传输，但是在同一时间只能工作一种模式，具有自动切换的功能；

Class C 单纯的数据传输，不提供语音功能。

Head SAR：Voice模式测试，若产品支持VoIP功能GPRS/EDGE模式也需要测试。

Body-worn SAR：语音模式测试和GPRS/EDGE模式都需要测试。

 

B . 第三代移动通信（3G）的SAR介绍：

第三代移动通信系统（IMT-2000），在第二代移动通信技术基础上进一步演进的以CDMA技术为基础，并能同时提供话音和数据业务的移动通信系统。国际标准的3G制式目前有四种，分别是：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、WIMAX。

对于具有相同传输特性的可以考虑减少SAR测试程序，3G SAR测试程序只能单独的应用在相同的暴露位置。3G SAR测试程序首先需要确定一个主模式 ，然后其它具有相同传输特性的模式被定义为次模式。当次模式需要测试时，均在主模式中最大Reported SAR的暴露位置测试。

以下情况才需要测试次模式的SAR：

次模式包含容差在内的最大输出功率比主模式包含容差在内的最大输出功率 ＞ 1/4 dB以上。计算公式如下：

Adjust SAR ＞ 1.2 W/kg

Adjust SAR = Pri. Max Report SAR *(Spe. max Sec. / Spe.max Pri.)

 

例子1：CDMA 2000手机

Head SAR：以RC3 S055为主模式，RC1 S055为次模式。 以SO55的全速率模式在头部测试，测试信道的输出功率需要设置为“All Bits Up”。

Body-worn SAR：以RC3 S032为主模式，RC1为次模式。RC3 FCH only测试配置为SO32的全速率发射。

 

例子2：WCDMA手机

Head SAR：以12.2 kbps RMC作为主模式，TPC 为"All 1"。AMR（适应性多速率编码）作为次模式。当需要测试次模式时，配置使用12.2kbps AMR在3.4 kbps SRB(信令无线承载)。

Body-Worn SAR：以12.2 kbps RMC作为主模式，TPC 为"All 1"；其它的扩频码和多个DPDCH作为次模式。

 

C . 第四代移动通信（4G）的SAR介绍：

第四代移动通信系统也称为4G，按照ITU的定义，只要静态传输速率达到1Gbps，用户在高速移动状态下可以达到100Mbps，就可以作为4G的技术之一。目前已有两种技术从理论上达到这种要求，如：LTE-A，WIMAX802.16m。

LTE 有FDD和TDD两种分工，以QPSK为测试主模式，TPC 为"Max Power"。

测试需要分别在最大的带宽选择最高功率的信道进行1RB，50%RB 的测试，后续判断100%RB 是否需要加测。更小的带宽以及更低的调制方式也需要进行SAR测试的考虑。

当然除了测试配置的选择，还有许多测试条件也需要注意，如测试液体的选择、测试信道的选择与加测判断、测试附件的选择，多发情况的考虑等都需要进行进一步的分析。

 

由于人们的喜好不同，对产品的设计，制造工艺和材料的选择等方面都有紧密联系，那么我们要多方面考虑评估，根据具体的情况判断SAR的测试，从而保障产品使用时的安全性。

通过科学分析，除功率外，产品结构对SAR影响也很重要。如手机，大部分的辐射如果不对着头部，人体所受到的影响就会降低很多。可以通过在产品天线和头部间加上衰减或屏蔽装置，以减少对头部的辐射，也可改善产品外壳和内部电路板的屏蔽层或吸波材料实现，可将产品天线放到产品底部，尽可能远离头部，那么在使用中如果支持尽量使用耳机或免提模式。人体受到的电磁辐射跟使用产品周围的环境因素有关，比如人们在信号强的环境下通话比信号弱的环境下受到电磁辐射小。

对于移动通信系统使用的电磁波，既要好好利用，又要避免它的辐射对我们健康的影响。有效控制，合理利用电磁波，我们的生活才会更加安全、健康。

 

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