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智能手机电磁辐射研究

2017-08-07孙静魏作余

电子测试 2017年10期
关键词:热效应电磁辐射磁感应

孙静,魏作余

(张家口学院,河北张家口,075000)

智能手机电磁辐射研究

孙静,魏作余

(张家口学院,河北张家口,075000)

智能手机逐步普及,许多人机不离手,随之产生的电磁辐射问题逐渐引起人们的注意。本文对4G模式下不同品牌不同型号的手机在不同状态下的电磁辐射进行测量,得出减少电磁辐射,保证身体健康的建议。

4G;电磁辐射;智能手机;磁感应强度

0 引言

据《21世纪经济报道》报道:工信部部长苗圩在通信展暨ICT中国·2016高层论坛开幕式上致辞时提及,截止2016年7月,中国移动电话用户总数达到13.04亿户,其中4G用户总数达到6.46亿户。智能手机成为手机市场的主流。我们发现这个社会慢慢地变了,低头族不仅出现在公车上、地铁里、马路上、餐厅里、客厅里,甚至是床上。智能手机使人们的生活越来越便捷,它不仅仅用于通话、短信等日常交流,还有更为广泛的用途,如购物、金融、娱乐、微信等,它就是一部随身携带的计算机。人们已经完全离不开手机,机不离手,由此会带来健康问题,比如颈椎病患者越来越多,年龄范围越来越大。但手机电磁辐射带来的隐藏的健康问题我们立刻察觉不到,可能要等一年或几年甚至几十年。

1 手机电磁辐射的特点

手机作为无线通信设备,当使用手机进行呼叫时,手机会发射高频电磁波(300MHz-3GHz)。这些高频电磁波可被距离最近的基站接收,基站接收到移动电话传来的电磁波,就会将其传输到交换台,交换台根据当前呼叫的类型将呼叫转接到另一个基站或固定电话线网络,从而实现通话。300MHz-3GHz高频电磁波的光子能量不足以导致原子和分子电离,只会产生非电离辐射。

非电离辐射危害人体的机理主要是热效应、非热效应和累积效应等。

(1)热效应:人体70%以上是水,水分子受到电磁波辐射后相互摩擦,引起机体升温,从而影响到体内器官的正常工作。

(2)非热效应:人体的器官和组织都存在微弱的电磁场,它们是稳定和有序的,一旦受到外界电磁场的干扰,处于平衡状态的微弱电磁场即将遭到破坏,人体也会遭受损伤。

(3)累积效应:热效应和非热效应作用于人体后,对人体的伤害尚未来得及自我修复之前,再次受到电磁波辐射的话,其伤害程度就会发生累积,久之会成为永久性病态,危及生命。对于长期接触电磁波辐射的群体,即使功率很小,频率很低,也可能会诱发想不到的病变,应引起警惕。

2 手机电磁辐射的标准

手机的电磁辐射水平会因手机类型不同、手机离基站距离的远近、手机所处空间位置、同小区内使用手机人数的多少等的变化而变化。 这些环境变量使科学家不能获得很好的有关使用手机的潜在健康风险的流行病学证据,但有一点是世界公认的,手机电磁辐射对人体的危害是长期而潜在的。从人体射频安全的角度出发,各国都在制定电磁辐射标准。目前世界上很多国家和机构在制定和测量电磁辐射标准时,普遍采用比吸收率 SAR对手机辐射进行量化和测量,这项数值是指单位时间内单位质量的物质吸收的电磁辐射能量。

根据比吸收率目前国际上有两个比较通用的标准分别是欧洲标准和美国标准。欧洲标准以6分钟为计时,每公斤人体组织吸收的电磁辐射能量不得超过2瓦,即2w/kg;美国标准以6分钟为计时,每公斤人体组织吸收的电磁辐射能量不得超过1.6瓦,即1.6w/kg。我国也制订了标准,在 GB21288-2007 标准中明确规定手机电磁辐射暴露限值为任意 10g生物组织任意连续6min 平均比吸收率 SAR 值不得超过2.0w/kg。

目前通过正常渠道销售的合格手机都经过专业测试,其 SAR值一般为0.2w/kg-1.5 w/kg。

3 智能手机电磁辐射水平的测量

对于SAR的测量是复杂的,需要专业仪器。根据电磁学理论和比吸收率SAR测量模型,简化智能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。如果辐射在0.4μT以上属于较强辐射;辐射在0.3到0.4μT之间,属于警戒值 ;至于0.3μT特别是0.1μT以下,可以认为是安全的。本次使用台湾路昌BMF-827电磁场辐射检测仪,对三款不同品牌的4G手机在不同状态下的磁感应强度值进行测量,测试时需要将测量探头固定在测试手机的听筒附近,保证不产生相对位移,避免测量数值突然跳变。

3.1 不同型号4G手机电磁辐射的测量

使用BMF-827电磁场辐射检测仪分别对三款4G手机红米Note2(移动版)、华为荣耀5X(移动版)、iphone6plus在关闭数据流量的情况下,在待机、响铃、接通瞬间、通话中以及挂断瞬间的手机电磁辐射的磁感应强度进行测量。测量时,使用同一张SIM卡拨打同一手机号,统计5次结果的平均值。

表1 不同型号手机磁感应强度测量数据

3.2 同一型号手机在不同环境里电磁辐射的测量

使用BMF-827电磁场辐射检测仪对iphone6plus在关闭数据流量的情况下,在室外、电梯里对手机电磁辐射的磁感应强度进行测量。

表2 同一型号手机不同环境下电磁辐射的测量

3.3 同一型号手机不同距离下手机电磁辐射的测量

使用BMF-827电磁场辐射检测仪对iphone6plus在关闭数据流量的情况下,在手机通话过程中将测量探头放在距手机前面板一定距离的地方,分别测量在距离手机前0、1、2、3、4(单位:cm)处手机磁感应强度值(μT),重复测量3次,取平均值。

表3 同一型号手机不同距离下手机电磁辐射

3.4 数据结果分析

(1)在待机、正常通话状态的电磁辐射是在安全范围之内的,在开启数据流量和接通Wi-Fi上网时,手机一般和身体有一定距离,电磁辐射较小,但是不要忽略电磁辐射的累积效应。

(2)手机电磁辐射大小和距离成反比。手机在通话前的过程中和挂断瞬间电磁辐射较大,此时应让手机远离头部,或者使用大部分智能手机具有的接通振动功能。

(3)手机的电磁辐射与手机信号的强弱有关。当手机信号较弱时,尽量不要使用手机进行通话。

[1]兰善灿,庄榕榕.手机电磁辐射的测定研究,赤峰学院学报(自然科学版),2015.10.

[2]雷俊陶.一种简便的手机辐射测试方法,信息通信,2014.

Research on electromagnetic radiation level of intelligent mobile phone

Sun Jing,Wei Zuoyu
(Zhangjiakou University,Zhangjiakou Hebei,075000)

Smart phone gradually becomes popular, many user does not leave a hand, resulting in problems of electromagnetic radiation gradually attracted people’s attention. The 4G model of different brands of different types of mobile phone in different state of electromagnetic radiation were measured to reduce the electromagnetic radiation is obtained, in order to ensure the body health

4G;electromagnetic radiation;smart phone;magnetic induction intensity

孙静(1977.12),张家口学院教师,副教授,主要研究方向:电子信息教学。

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