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国家无线电监测中心检测中心探秘

2010-12-22伍健《微型计算机》2010年12月上

根据新统计,在我国平均每两个人中至少有一个人拥有手机。很多人几乎24小时手机不离身,都说手机辐射危害健康,那么谁来为我们的健康把关?为了揭开迷雾,本刊记者几经周折联系上了国家级质检中心——国家无线电监测中心检测中心,不仅被获准参观手机辐射检测实验室,还采访到了从事手机辐射测试的工程师,以解答广大消费者心中的疑问。

考虑到不少读者对国家无线电监测中心检测中心不太熟悉,因此在探访之前我们先简要介绍一下其大致状况。国家无线电监测中心检测中心(英文简称为SRTC)是我国无线电行业唯一的实验室认可(CNAS)、计量认证(CMA)、资质认定(CAL)“三合一”国家级质检机构,也是我国各类无线电发射设备型号核准检测的权威测试机构。

中心拥有国际一流的测试设备、测试环境、经验丰富的技术人员和完善的技术能力。其中,技术人员近百名,有21个电磁屏蔽室、1个10米法半电波暗室、1个5米法全电波暗室,各类测试仪表及系统220余台(套)。SRTC的总部位于北京,占地6800平方米,下设5个检测实验室、1个研发科室及1个合资检测实验室,而记者此行将拜访的正是负责电磁暴露测试工作的部门。


SRTC所获得的部分国外和国内认证资格

深入SAR检测室

人们通常所说的“手机辐射”,是指手机在使用时会向发射基站传送电磁波,而这些电磁波或多或少地会被人体吸收,有可能对人体的健康带来影响。目前国际上通用的评估人体在电磁场中所受影响的判定方式主要有两种:对于正常使用时距离人体20cm以内的便携式发射机产品(如手机),通过比吸收率(SAR)来判定电磁场强度。


金属屏蔽门

对于正常使用时距离人体20cm以外的固定台式发射机产品(如手机基站),则通过电磁场对人体照射的计算来判定电磁场强度。SAR值越低,电磁波被人体吸收的量越少,反之越多。尽管目前还没有确切证据证明使用手机会对人体健康造成不良影响,但各国政府为保护公众健康,对手机的SAR值设定了安全限值(我国的国家标准GB 21288-2007规定“任意10g生物组织、任意连续6min平均SAR值不得超过2.0W/kg”)。


吸波材料

因此,任何手机要想在我国上市销售,或者国产手机要出口到别的国家,必须出示拥有SAR检测资质的权威机构检测报告,SRTC便是我国为数不多的这类机构。其中,SRTC检验五室拥有两套先进的SAR值自动测试和校准系统,能够进行2G、3G多种制式和频段的手机及网卡等设备的SAR测试,如GSM、CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA等。


DASY-4测试系统的机械臂及传感器

记者了解到,手机的SAR检测需要在专门的密闭实验室内进行,下面以SRTC的SAR检测实验室为例来介绍。为了保证测试结果的准确性,这间面积约40平方米的屋子还被进行了多处改造。首先,为了隔绝来自外界的电磁波干扰,不仅房间的每面墙内嵌了金属钢板,就连平时进出的门也采用了金属材质。


电脑终端

其次,房间内的很多蓝色锥状凸起物则是用于吸波的材料,目的是为了防止室内发射的电磁波在墙上产生反射影响到测试的结果,位于正中的DASY-4测试系统占据了房间大部分的面积,该系统由电场探头,光纤,控制装置(机械臂)以及综合测试仪(主要作用是模拟基站的功能)组成,在其下方的是用来模拟人体头部和躯干组织的身体模型,外壳材质采用厚度为1. 5mm的玻璃纤维,可以承受重量超过68kg的液体。


基站模拟器

此外,在房间的另一侧是评测工程师的工作区域,其电脑与DASY-4测试系统相连,以处理收集到的数据并给出测试结果。


用于固定手机的夹具

何谓SAR?

SAR的英文全称为Specific Absorption Rate,中文一般称为比吸收率或电磁波吸收比值。它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。生物剂量学中常用SAR来表征这一物理过程,单位为W/kg。

手机辐射是如何检测的

之前我们曾介绍过手机SAR值的测试过程,在这里简单回顾一下并作一些补充。以头部测试为例,为了模拟人体组织的辐射吸收特性,评测工程师将向身体模型内部注入专门兑制的液体,这种液体由蔗糖、盐、去离子水、纤维素、防腐剂、乙醇、乙二醇、丙二醇等成分按一定比例混合而成。


这是手机待机时的波形, 几乎看不到手机发射。

然后通过夹具将待测手机紧贴人头部模型(手机听筒挨着耳朵,麦克风与下颚部位距离约为15mm)并加以固定,此举是为了模拟人们使用手机通话的习惯方式。通过无线电通信测试仪(相当于手机基站)向待测手机发送测试信号,让手机接通来电。测试人员远程控制电场探头,在人头部模型的纵截面和横截面上以一定的距离步长移动。每移动一次位置,读取一次电场强度,再根据公式推算出SAR值。测量结果取单位质量的SAR平均值。

这是手机拨号瞬间的波形, 通常都以大功率发射, 此时会达到其大的SAR值。

尽管测试设备的自动化程序相当高,但SAR值测试依然费时,据SRTC的工程师介绍一部手机的测试过程长要耗时三天。这是因为如今的手机往往支持多个频段和多种网络制式,并提供了蓝牙、Wi-Fi等无线功能,所以需要考察手机在不同频段、网络制式以及无线功能开启和关闭状态下的SAR值。

这是手机进入正常通话状态下的波形, 此时信号良好, 发射功率自动下调. SAR值也随之下降。

不仅如此,当测试条件改变后,还需要重新注入对应的人体组织模拟液体,这也使得测试时间被拖长。值得一提的是,无线电通信测试仪发送的测试信号会让手机保持大功率发射,以便获得大的SAR值。

坊间流言辨真伪

在完成对SRTC的SAR检测实验室参观之后,记者对SRTC检验五室的刘晓勇主任、刘佳工程师进行了简短的采访。

MC:手机作为人们每天接触多的通讯工具,其辐射对人体健康是否有影响,如何检测?

SRTC:手机对人体健康的伤害还没有一个定论,但是建议手机的辐射值只要在标准规定的限值之内,应该影响不大。现在科学和权威的方法就是对手机进行SAR的测试(也就是手机对人体辐射的测试),在测试时我们会使用人体模型,模拟组织液,并将手机调到大的发射功率放在人体的不同位置,使用电场探头测到人体中大的辐射值。根据国家标准规定的限值来判断手机的辐射值是否合格。手机用户也可以依据SAR值的大小来挑选手机,降低对自己的辐射影响。

MC:手机辐射的大小与哪些因素有关?

SRTC:手机的辐射大小主要取决于其天线、外观设计等因素。在实际使用中,手机辐射的大小还与手机同基站之间的距离、使用者周围的地理环境、基站的设置情况等因素有关。

MC:网上兜售的“手机辐射检测仪”价格从几十元到上百元不等,据称只要将手机靠近该仪器,就能马上测出手机辐射值,这种方法可行吗?

SRTC:为了保证手机辐射测试的精度,国家标准中规定了详细的测试步骤和方法,并对测试相关的设备进行了详细的定义。所谓的“手机辐射检测仪”是无法满足标准要求的。

MC:除了手机外,在日常生活中还有哪些无线电子设备可能对人体健康造成影响?

SRTC:理论上只要是无线设备和电子产品,都会电磁波辐射。国家对信号的辐射限值都相应的规定,符合标准的产品都可以放心使用。

MC:市面上有不少自称可以防电磁辐射的产品,如防辐射的孕妇服、手机袋甚至仙人球等,真的有效吗?

SRTC:我们没有测试过这些物品,因此不清楚其防辐射效果。不过,我们推荐广大读者使用经过SAR测试且符合限值的设备,这样可以从源头上减少对人体的辐射。

所谓的“手机防辐射贴片”其实就是薄薄的一片金属,不仅没有经过第三方权威机构认证便自称能够“降辐射99.99SE%”,就连基本的生产信息都没有,纯属伪劣产品。

MC:能否给我们的读者一些简单可行的方法或建议,以降低手机辐射在日常生活中对自身的影响?

SRTC:可使用有线耳机、蓝牙耳机来减少通话时的辐射;手机尽量放在离身体远一些的地方;减少通话时间;在信号很弱的情况下尽量不打电话;当手机上的电话刚刚拨出而未接通时,其辐射强度会明显增大,此时应让手机远离头部,间隔几秒钟后再进行通话;另外,当手机信号变弱时,许多人都会尽量地将手机贴近耳朵以听清对方的声音。但手机的工作原理是,当其信号较弱时,它会自动提高电磁波的发射功率,导致其辐射的强度增大,所以此时把手机贴近耳朵,会使头部受到的辐射强度成倍增加。

后记

在提笔写今年8月上刊《160款热门手机辐射强度大曝光》一文之前,记者专门到网上搜索了与手机辐射相关的报道,得到的结果却大失所望。大家都知道手机是有辐射的,但辐射有多强、如何测量、是否对人体健康造成影响却并很少有人能说清楚。通过这次对SRTC的采访参观,记者深刻感受到手机辐射检测是科学、严谨且有规范可循的,而不是买个所谓的“手机辐射检测仪”或防辐射产品就能随便糊弄的。但愿本文能让大家正确认识手机辐射,而我们今后还将对此进行持续报道,敬请期待!

更看完本期文章之后,大家对手机辐射还有哪些疑问或看法,不妨在网站上告诉我们。

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