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手机天线对SAR的影响
2014-10-08 10:02:36 栏目：通讯专栏
核心导读
文章脉络/关键词：
手机天线、SAR测试、电磁辐射安全、PIFA天线、比吸收率、天线设计
内容摘要：
手机天线是电磁辐射的核心来源，直接影响SAR（比吸收率）数值。内置天线通常比外置天线SAR更低，其中PIFA天线因PCB地遮挡效应成为理想选择。天线位置、辐射方向及结构设计均是控制SAR的关键因素，需在研发初期统筹优化。
AI 深度解读
SAR（Specific Absorption Rate，比吸收率）是衡量手机电磁辐射对人体影响的核心指标，单位为W/kg，各国均设定了严格的限值标准（如美国FCC为1.6W/kg，欧洲为2.0W/kg）。手机天线作为电磁波辐射源，其设计形态与布局位置直接决定了SAR水平。从技术演进来看，外置天线因贴近人体已被市场淘汰，而内置天线中的Monopole单极天线虽效率高，却因与人脑耦合效应强导致SAR偏高；相比之下，PIFA（平面倒F天线）凭借PCB地的电磁屏蔽作用，可在高频段实现5-6dB的定向衰减，成为兼顾通信性能与辐射安全的优选方案。对于终端厂商而言，天线设计需在TRP（总辐射功率）与SAR之间寻求平衡——TRP过低影响信号质量，SAR过高则无法通过认证。建议在产品结构阶段即将天线置于PCB底部或远离人体侧，并借助专业实验室进行预测试，避免后期整改带来的成本损耗。摩尔实验室等第三方检测机构可提供全频段SAR测试服务，助力产品合规上市。
手机天线是接受和发射无线电电磁波用的。分内置和外置两种。没有天线，手机无法通信的。 简单原理是你在打电话的时候，手机收集你的声音信号，把他转换成电流信号，再转换成电磁波信号，通过天线辐射出去，基站接受到你手机辐射的信号，就发射给你打给的那个人手机，他的手机由天线接收到你的电磁波信号，再还原成电流信号，在还原成音频信号，他就能听到你说话声音。所以可以天线就是手机辐射源。
从手机的角度来说，有两种辐射，一种是远场辐射参数TRP,衡量无线通讯的能力，相对来说其值较大为好（和用户通常说的“信号好”相关），这样从PA 出来进入天线的功率才被有效辐射，无线接口的连接性才比较好，如果TRP太小会影响用户的体验。另一种是近场辐射参数SAR,它表征人体吸收电磁波的能量大小，如果人体吸收过量的电磁波有可能伤害身体。因此在SAR 测试中，则希望TRP 数值比较小，这样被人脑吸收的功率才比较小，保证能通过SAR 测试标准。
在同一通信体制的条件下，一般来说，具有内置天线的手机对人体的电磁能量辐射要小于外置天线的手机，因为手机的PCB和金属屏蔽层会隔离掉一部分电磁波。同样是内置天线，天线所处的位置对天线特性的影响也不相同。而如今的手机基本采用的是内置天线，内置天线中的Monopole 具有效率高但SAR 也高的特点，因此在使用之前就应该对此有所认识，即Monopole 和人脑的耦合效应较强。PIFA 天线综合性能较好，由于其靠近人脑的一侧被PCB 的地遮挡，其高频频段在人脑方向比最大辐射方向有5-6dB的衰减，因此PIFA 天线的SAR 值比较低，是内置天线中比较理想的天线形式。
天线的辐射方向和走线方式等问题都可能影响到SAR，所以在天线的设计之初就考虑SAR 问题，主要在结构问题上进行设计，结合手机的结构选用合适形式的天线，保证天线性能的同时还满足通过SAR 指标，比如采取将天线放置于PCB 的底部等措施。
在这里我们只简单介绍了手机天线对SAR的影响。摩尔实验室每年均完成大量的SAR测试，在SAR测试上有着最为丰富的经验，如果想了解更多的相关SAR测试信息，可与您就近的摩尔实验室（MORLAB）相关人员取得联系，我们将竭诚为您服务。
如需更多资料请发信到以下地址：Service@morlab.cn或致电：0755－36698555。
从手机的角度来说，有两种辐射，一种是远场辐射参数TRP,衡量无线通讯的能力，相对来说其值较大为好（和用户通常说的“信号好”相关），这样从PA 出来进入天线的功率才被有效辐射，无线接口的连接性才比较好，如果TRP太小会影响用户的体验。另一种是近场辐射参数SAR,它表征人体吸收电磁波的能量大小，如果人体吸收过量的电磁波有可能伤害身体。因此在SAR 测试中，则希望TRP 数值比较小，这样被人脑吸收的功率才比较小，保证能通过SAR 测试标准。
在同一通信体制的条件下，一般来说，具有内置天线的手机对人体的电磁能量辐射要小于外置天线的手机，因为手机的PCB和金属屏蔽层会隔离掉一部分电磁波。同样是内置天线，天线所处的位置对天线特性的影响也不相同。而如今的手机基本采用的是内置天线，内置天线中的Monopole 具有效率高但SAR 也高的特点，因此在使用之前就应该对此有所认识，即Monopole 和人脑的耦合效应较强。PIFA 天线综合性能较好，由于其靠近人脑的一侧被PCB 的地遮挡，其高频频段在人脑方向比最大辐射方向有5-6dB的衰减，因此PIFA 天线的SAR 值比较低，是内置天线中比较理想的天线形式。
天线的辐射方向和走线方式等问题都可能影响到SAR，所以在天线的设计之初就考虑SAR 问题，主要在结构问题上进行设计，结合手机的结构选用合适形式的天线，保证天线性能的同时还满足通过SAR 指标，比如采取将天线放置于PCB 的底部等措施。
在这里我们只简单介绍了手机天线对SAR的影响。摩尔实验室每年均完成大量的SAR测试，在SAR测试上有着最为丰富的经验，如果想了解更多的相关SAR测试信息，可与您就近的摩尔实验室（MORLAB）相关人员取得联系，我们将竭诚为您服务。
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常见问题
Q: 什么是SAR值，为什么手机需要通过SAR测试？
A: SAR（Specific Absorption Rate）即比吸收率，表示单位质量人体组织吸收的电磁波功率，单位为W/kg。手机必须通过SAR测试以确保电磁辐射不会对人体健康造成危害，不同国家设有明确的SAR限值标准，超标产品无法上市销售。
Q: 内置天线和外置天线哪种SAR值更低？
A: 在相同通信条件下，内置天线的SAR值通常低于外置天线。因为手机的PCB板和金属屏蔽层能够隔离部分电磁波，减少向人体方向的辐射。目前主流智能手机均采用内置天线设计。
Q: 如何降低手机天线的SAR值？
A: 主要措施包括：选用PIFA等低SAR天线形式，将天线布置在PCB底部远离人体的位置，利用PCB地平面进行电磁屏蔽，以及在天线设计初期就结合整机结构进行优化，必要时通过专业实验室进行SAR预评估测试。
