CHỈ SỐ HẤP THỤ RIÊNG (SPECIFIC ABSORPTION RATE - SAR) LÀ GÌ?

Chỉ số hấp thụ riêng (Specific Absorption Rate - SAR) là gì?

Chỉ số hấp thụ riêng (SAR) là gì? Giới hạn của nó là gì? Làm thế nào để tính toán SAR? Làm thế nào để kiểm tra SAR?

Tất cả các thiết bị không dây đều phát ra sóng vô tuyến có thể được hấp thụ bởi môi trường, bao gồm cả cơ thể chúng ta. Mức độ hấp thụ năng lượng tần số vô tuyến (RF) khi sử dụng thiết bị không dây được gọi là Tỷ lệ hấp thụ riêng (SAR) . Đơn vị của SAR là Watt trên Kilogram (W/Kg).

Trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta liên tục tiếp xúc với nhiều loại bức xạ điện từ khác nhau (ví dụ: ánh sáng, tín hiệu Wi-Fi, sóng vi ba, tín hiệu di động, tia X, v.v.). Nhiều nghiên cứu đã kết luận rằng việc tiếp xúc với sóng RF có hại cho sức khỏe và có thể dẫn đến các vấn đề như làm nóng mô hoặc thậm chí gây tổn thương tế bào. Chỉ số SAR được đưa ra để hạn chế sự tiếp xúc với bức xạ vì không thể hoàn toàn tránh sử dụng các thiết bị không dây. Về mặt kỹ thuật, việc đánh giá mức độ tiếp xúc với sóng RF của tất cả các sản phẩm RF là cần thiết để đảm bảo sản phẩm an toàn khi sử dụng. Việc đánh giá này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng thử nghiệm SAR, đo EMF hoặc đánh giá mức độ tiếp xúc với sóng RF.

Thông thường, SAR được tính trung bình trên toàn bộ cơ thể hoặc trên một mẫu nhỏ (ví dụ: 1 g hoặc 10 g mô). Giá trị SAR có thể được tính toán từ điện trường (E) bên trong mô cơ thể (khi tiếp xúc với năng lượng RF) bằng công thức sau:

Ở đâu,

SAR = Tỷ lệ hấp thụ riêng (đơn vị W/kg)

σ = Độ dẫn điện của mẫu (đơn vị S/m)

E = cường độ điện trường hiệu dụng (tính bằng W)

ρ = Khối lượng riêng của mẫu (tính bằng kg/m³)

Tính toán SAR bằng máy tính trực tuyến này.

Việc ước tính giá trị SAR của các thiết bị RF giúp hiểu rõ mức độ phát xạ năng lượng của chúng. Thử nghiệm SAR là việc ước tính giá trị SAR (tức là đo lượng năng lượng RF được cơ thể hấp thụ (sử dụng mô hình giả) từ một sản phẩm RF liên tục phát ra công suất tối đa). Mô hình giả là một mô hình cơ thể người mô phỏng các đặc tính hấp thụ RF (điện) của cơ thể hoặc đầu người.

Tiêu chuẩn kiểm tra SAR và giá trị SAR:

Các tiêu chuẩn SAR được phát triển bởi nhiều tổ chức khác nhau dựa trên các yêu cầu cụ thể của họ. Các tiêu chuẩn SAR phổ biến nhất được phát triển bởi Ủy ban Truyền thông Liên bang (FCC) cho Hoa Kỳ, Liên minh Châu Âu (EU) và Bộ Đổi mới, Khoa học và Phát triển Kinh tế Canada (ISED) . Các tiêu chuẩn này mô tả các quy định về thử nghiệm SAR và giới hạn SAR để hạn chế mức phát xạ tần số vô tuyến của các thiết bị không dây.

Thiết bị không dây có thể được đưa ra thị trường nếu giá trị SAR tối đa (mức phát xạ năng lượng tần số vô tuyến tối đa) của nó không vượt quá giới hạn SAR được mô tả trong các tiêu chuẩn SAR liên quan. Việc được chứng nhận bởi FCC, EU hoặc ISED có nghĩa là thiết bị không dây an toàn để sử dụng (tức là nó sẽ phát ra bức xạ thấp hơn giới hạn SAR được đề cập bởi cơ quan có thẩm quyền tương ứng của quốc gia).

Giới hạn phơi nhiễm SAR khác nhau giữa các quốc gia/vùng lãnh thổ, bảng sau đây cung cấp giới hạn SAR của điện thoại di động ở các quốc gia khác nhau.

Ủy ban Truyền thông Liên bang (FCC) của Hoa Kỳ đã đặt ra một số hướng dẫn để hạn chế giá trị SAR dưới một mức nhất định. Tất cả các nhà sản xuất thiết bị không dây đều bắt buộc phải tuân thủ các hướng dẫn này để được FCC phê duyệt sản phẩm của họ. Mức SAR mà FCC đặt ra cho công chúng là 1,6 watt trên kilogam (1,6 W/kg), tức là không có thiết bị di động hoặc thiết bị không dây nào được vượt quá giới hạn SAR 1,6 W/kg để nhận được chứng nhận của FCC. Ví dụ, iPhone 6 có SAR cơ thể là 1,14 W/kg và SAR đầu là 1,08 W/kg. Liên minh Châu Âu có giới hạn SAR cao hơn một chút như có thể thấy trong bảng trên. Nhấp vào đây để xem thêm Giới hạn Phơi nhiễm SAR theo quốc gia .

Kiểm tra SAR là gì và tại sao nó lại quan trọng?

Kiểm tra hệ số hấp thụ riêng (SAR) là cần thiết để đảm bảo sản phẩm an toàn và tuân thủ các tiêu chuẩn. Kiểm tra SAR cũng có thể được thực hiện trong giai đoạn phát triển sản phẩm để dễ dàng kiểm soát và điều chỉnh sản phẩm trước khi hoàn thiện. Kiểm tra SAR là bắt buộc đối với các thiết bị không dây có bộ phận phát xạ nằm trong phạm vi 20cm tính từ cơ thể hoặc đầu người. Thông thường, các thiết bị công suất thấp được miễn trừ khỏi thử nghiệm này. Tại châu Âu, các sản phẩm RF có công suất từ ​​20mW trở lên phải trải qua kiểm tra SAR. Ở một số quốc gia, giá trị SAR của các sản phẩm RF cần được hiển thị khi sản phẩm được đưa ra thị trường để bán.         

Các thiết bị thử nghiệm được sử dụng trong quá trình thử nghiệm SAR:

Thử nghiệm SAR bên trong mô hình đầu người.

Thử nghiệm SAR đo lường hiệu ứng nhiệt trên cơ thể người do tiếp xúc với sóng RF bằng cách sử dụng một "mô hình giả" (mô phỏng các đặc tính điện của cơ thể hoặc đầu người). Mô hình giả là một cái chậu có hình dạng tiêu chuẩn (mô phỏng mô hình cơ thể người) và được đổ đầy chất lỏng mô phỏng đặc tính hấp thụ sóng RF của mô người.

Các thiết bị khác tham gia vào thử nghiệm SAR bao gồm hệ thống robot độ chính xác cao để đo và ước tính giá trị SAR, bộ điều khiển robot để điều khiển robot, máy tính, đầu dò trường gần để đo mức RF và cảm biến căn chỉnh đầu dò.

Bài kiểm tra SAR được tiến hành như thế nào?

Chúng ta hãy cùng thảo luận về việc kiểm tra SAR của điện thoại di động. Trước khi bắt đầu kiểm tra, một bước kiểm tra hệ thống được thực hiện để xác minh chức năng của hệ thống đo SAR.

Thiết bị cần kiểm tra (DUT) được đặt áp sát vào mô hình đầu người (mô hình SAR) ở tư thế nói chuyện. Trong quá trình thử nghiệm, điện thoại di động phát sóng liên tục với công suất tối đa, và hệ thống robot sẽ quét mô hình đầu hoặc thân bằng cách sử dụng đầu dò và cảm biến trường gần để thu được tín hiệu vô tuyến mạnh nhất. Hệ thống máy tính sẽ chuyển đổi các tín hiệu vô tuyến đo được thành giá trị SAR tương ứng và ghi lại mức tối đa. Điện thoại di động được kiểm tra trên tất cả các dải tần số mà nó hoạt động và ở nhiều vị trí khác nhau áp sát vào đầu hoặc thân người, mô phỏng cách người dùng khác nhau cầm thiết bị khi nói chuyện.

Thông thường, việc kiểm tra toàn thân được thực hiện với khoảng cách 5mm giữa hình nộm và điện thoại di động. Ngoài ra, một số quốc gia (như Pháp) yêu cầu đo cả các chi. Trong trường hợp thiết bị phát nhiều tín hiệu vô tuyến đồng thời, phép đo SAR bao gồm tổng của tất cả các tín hiệu. Kết quả tổng hợp cũng cần đáp ứng giới hạn SAR yêu cầu là 1,6-2,0 W/Kg.

Quy trình đo SAR khác nhau giữa các quốc gia do các tiêu chuẩn khác nhau. Thiết bị 4G yêu cầu thử nghiệm nhiều hơn do sự phức tạp của công nghệ truy cập vô tuyến so với 2G và 3G. Thử nghiệm SAR của thiết bị 5G tạo ra những thách thức mới vì nó giới thiệu nhiều tính năng và công nghệ mới.  

Sau quá trình kiểm tra SAR, kết quả đo được so sánh với các yêu cầu giới hạn SAR của tiêu chuẩn áp dụng cho các quốc gia khác nhau, sau đó báo cáo kiểm tra SAR được lập.   

Báo cáo thử nghiệm SAR:

Báo cáo thử nghiệm SAR của thiết bị cần kiểm tra (DUT) chứa các thông tin sau:

• Thông tin sản phẩm (DUT) đang được đo.

• Kết quả thử nghiệm sản phẩm và tất cả các kết quả đo lường khác.

• Kết quả SAR được hiệu chỉnh

• Độ dẫn điện và hằng số điện môi của chất kích thích được sử dụng

• Đánh giá sự không chắc chắn

• Hình ảnh sản phẩm đã đo

• Biểu đồ đo lường

• Danh sách thiết bị đã qua sử dụng và dữ liệu hiệu chuẩn của chúng.

Kiểm tra SAR - 5 điều các công ty cần cân nhắc:

• Giới hạn SAR khác nhau giữa các quốc gia do các tiêu chuẩn khác nhau.

• Một số quốc gia yêu cầu phải hiển thị giá trị SAR của sản phẩm khi sản phẩm được đưa ra thị trường để bán.

• Việc kiểm tra SAR có thể được thực hiện trong giai đoạn phát triển sản phẩm.

• Việc thử nghiệm SAR sớm giúp nhà sản xuất điều chỉnh sản phẩm để đáp ứng các giới hạn SAR.