DASY4 DASY4 晶復科技 晶復科技 主講人：劉世樺 主講人：劉世樺

用途  用途 : 用來量測 SAR, 何謂  用途 : 用來量測 SAR, 何謂 SAR (Specific Absorption Rate): 特定吸收率 ( 人體組織吸收行動電話或其他無 線裝置所發出之電磁輻射的速率 ) 主要量測手機在動 作時，所發射出來的輻射對人體的影響。測出的數 值有分為 1g 和 10g 範圍， 1g 代表美規，法令規定範 圍在 1.6 以下 ;10g 則代表歐規，法令規定範圍在 2.0 以下，其相關規範在法令 、 1528 內有詳細規 範。

SAR Definition The time derivative (rate) of the incremental energy (dW) absorbed by (dissipated in) an incremental mass (dm) contained in a volume element (dV) of a given density (ρ ). SAR is expressed in units of watts per kilogram (W/kg)

Where: σ = conductivity of the tissue (S/m) ρ = mass density of the tissue (kg/m³) E = rms electric field strength (V/m) SAR can be related to the electric field at a point by

SAR can be related to the increase in temperature at a point by Where: ΔT= change in temperature (˚C) Δt = duration of exposure (s) c = specific heat capacity (J/kg˚C)

SAR can be related to the current density at a point by Where: σ = conductivity of the tissue (S/m) ρ = mass density of the tissue (kg/m³) J = magnitude of the induced current density in the body tissue (A/m )

FCC Limitation (1) (A) Limits for Occupational/Controlled Exposure (W/kg) (B) Limits for General Population/Uncontrolled Exposure (W/kg) Whole-BodyPartial-BodyHands,Wrists,Feet and Ankles Whole-BodyPartial-BodyHands,Wrists,Feet and Ankles If for Europe:Partial-Body = 2 W/kg

SAR 量測協定  設定協定 1. 測量設定必須符合所有不確評估。 2. 所有的設備在適當的週期內應重新校正， 通常為一年。 3. 在量測的 24 小時內應評估系統之功能 在 其規格之內。

無線裝置在量測時的操作條件  裝置所有之操作模式都應被量測。  在 test mode 或一般操作模式下之時間平均的天線輸入功率應大於等於 真實使用時之輸入。 1.Analog, FDMA Modes ：通常用 test mode 來發射連續波 (CW) 信號。 2. TDMA Modes ：最好用 test mode ，可用模擬基地台。 3. CDMA Modes ：通常與 1) 相同。 若使用樣版則必須與一般商售產品有相同之 RF 特性。

測試頻率  應測試高、中、低三個頻道，組織液應符合中間頻率之 介電常數。  GSM850 CH128,CH190,CH251(ε’=41.5,σ=0.9)  EGSM CH975,CH38,CH124(ε’=41.5,σ=0.97)  DCS CH512,CH700,CH885(ε’=40.5,σ=1.2)  PCS CH512,CH661,CH885(ε’=40.0,σ=1.4)

輸出功率  應設定在最大的 Power level 。  電池應充滿。  測試步驟應能測定過程中 power 之衰減。 組態 一. 天線若為伸縮式，則二種狀態皆需量測。 二. 若有會影響結果之附屬件，則需連附件一起量測。

裝置之擺設

Test Positions Cheek or Touch position Tilted position (15°)

建議掃描  部份軀體之 SAR 通常以一立體中 1g 及 10g 之平均值 來定義。手機應在一般使用狀態置於充滿模擬組織 液之下測量。測試時先以整個平面掃描區域最大值 的位置。再行量測其空間的 SAR 峰值。通常區域最 大值發生在 phantom 的表面且無法直接以 field sensor 來量測。原因為其 sensor 實際量測點通常在 tip 上 2-4mm 。另外，若 phantom 表面與 probe tip 之 距離小於 tip 之半徑可能會發生重大誤差 (>20%) ，此 即邊界效應 (boundary effect) 。場的變形導致介質 邊界與 probe 的相互影響，然而少於 probe tip 半徑之 精確量測仍可藉補償演算法實現。

區域掃描  平面掃描至少應包含手機及天線之範圍。  量測點距 phantom 內部表面應少於 8mm( 變化量應少於 ±0.5mm)  量測點間距應能偵測區域最大值之定位精確於 ±5mm 以下。  若掃描出若干峰值，差距在 2dB 之內，則皆需以 zoom 之掃描 方式 ( 即 cube 5x5x7) 評估之。因為陡峭的梯度可能平均出較 低之 SAR 值，而較緩之梯度則可能產生較高之 SAR 值。

Zoom scan 掃描  FCC 的 Zoom scan 為 5X5X7  CE 的 Zoom scan 為 7X7X7  DGT 的 Zoom scan 為 5X5X7

FCC 和 DGT Zoom scan 設法

CE Zoom scan 設法

建議作法及程序  方法驗證 (Validation): 應於量測前 24 小時內實施 。  測試環境 1. 任何物質、干擾源應距離待測物 50cm 以上。 2. 若無法實現，應藉有及無干擾物之量測來評估其影響。 3. 其影響應小於 3% 。 4. 至少每年應評估一次或於系統效能出現不尋常之時。

 量測室溫 : 應維持於 ℃。  介電參數之量測 : 1. 液體之介電常數應在目標值 ±5% 之內。 2. 確保液體溫度維持在量測介電常數時的溫 度 ±2 ℃之內。 度 ±2 ℃之內。

測量空間之 SAR 峰值  量測參考功率 : 1. 取參考值以顯示 power 在測量過程中之變化。 2. 應於耳部周圍 ±10mm 處取與 phantom 表面上不超過 10mm 處取之。  區域掃描 : 1. 若峰值在區域之邊緣，在可能的情況下應加大範圍重新量測。

 Zoom 掃描 : 1. 若峰值區域接觸到 zoom 的任一邊，必須 zoom 之 中心置於峰值區域之中心重新量測。 中心置於峰值區域之中心重新量測。 2. 在 Area scan 量測到其他峰值且在最大峰值之 -2dB 之內，應用 zoom 評估每個峰值 。 之內，應用 zoom 評估每個峰值 。  量測參考功率 1. 比較其差異，若大於 ±5% ，則重新量測或在結果 中加入差異之評估。 中加入差異之評估。

最大 SAR 峰值之選定  FCC 為高中低頻率全部測試, 測試頻段為 GSM850 和 PCS Band, 並且要測 Body 。 GSM850 和 PCS Band, 並且要測 Body 。  CE 為測右頭跟左頭之 RC,RT,LC,LT 中間 頻率選最大 SAR 值, 再測其高低頻率, 測試 頻率選最大 SAR 值, 再測其高低頻率, 測試 頻段為 EGSM 和 DCS Band, 不需測 Body 。 頻段為 EGSM 和 DCS Band, 不需測 Body 。  DGT 與 FCC 測試方法相同, 不同於測試頻 段為 EGSM 和 DCS Band, 不測 Body 。 段為 EGSM 和 DCS Band, 不測 Body 。

The “Max. Outside” Issue  根據美國 FCC 所公布的 SUPPLEMENT C 及 澳洲 ACA 的 EMR STANDARD 這兩本法規， 其中對於 MAX OUTSIDE 的規定。當所量測 到的 PEAK SAR 點，一克的位置距離 area scan 的任一邊緣在 5mm 之內，十克的位置距 離 area scan 的任一邊緣在 10.8mm 之內時， 則應重新設定 area scan 後重新量測。 **Peak SAR 位置須在 CUBE 中間 ** **Peak SAR 位置須在 CUBE 中間 **

 在 IEEE 1528 中，則以在所測得之最高點若 碰觸到 CUBE 的任一邊，則應將 CUBE 中心 移至最高點位置後重新量測。  在 IEC 及 EN 的標準中，對此問題的解法， 也是須將 CUBE 移至 PEAK SAR 位置的中 心後，重新量測。

Reasons and Solutions  Area Scan 在內插運算後所推估的場強分布的最高 點位置，與實際上真正的最高點位置有偏差，因而 導致 zoom scan 的 cube 無法將整個最高點分布完全 包含。 待測物在模型中所引發的電磁分布梯度太緩，也就 是俗稱的 hot spot 分布太廣，造成 zoom scan 無法將 所有的 hot spot 完全包含 待測物在模型中所引發的電磁分布梯度太緩，也就 是俗稱的 hot spot 分布太廣，造成 zoom scan 無法將 所有的 hot spot 完全包含

Solution: –1. 新增 area scan 、 zoom scan 、 drift ，將 area scan 的範圍縮小至原 zoom scan 的 大小及位置後，將 step 設至 10mm 以下， 執行量測 –2. 重新擺設待測物後，重新量測

DASY4 系統圖和各部功能

DASY4 規格要求 SAR 測試系統應包含：人體模型、機械手臂、電場探捧、量測 控制軟體、量測結果分析軟體、電子資 控制軟體、量測結果分析軟體、電子資 料擷取裝置 料擷取裝置 一. 環境要求 a. 室溫須控制於 20~25 ℃且能讓液體溫度維持於 ±2 ℃的變化量 之內，溼度 30~70% 之內，溼度 30~70% b. 環境雜訊須低於 0.012W/kg c. 須注意於測試時須避免有電磁波干擾 d. 須注意於測試時須避免任何反射物的影響，如地板、 holder 、 液面高度等

二. 人體模型 1. 外形： a. 尺寸須為人頭其外形及尺寸須為男性成人且有一扁平之假 耳，如圖 1 耳，如圖 1 b. 其形狀與所指定之形狀，須在 0.2mm 的誤差之內 圖一 圖一

2. 材質：電介質參數須近似於人頭組織，相對介電常數 (relative permittivity) 須≦ 5 ，損耗正切 (loss tangent) (relative permittivity) 須≦ 5 ，損耗正切 (loss tangent) 須≦ 0.05 須≦ 厚度： a. 除了耳及所擴張的區域外，其他測試區之厚度須在 2 ±0.2mm 之內 之內 b. 從耳朵中心參考點至模型內部的厚度須在 6 ±0.2mm 之內

4. 須明確標出三個參考點：左耳參考點 (LE) 、右耳參考點 (RE) 及嘴唇中心點，及其連線 5. 由頭型中心切面向上須有 80~100mm 之延伸高度，以使內容 之液面離耳朵中心參考點有至少 15cm 的高度 6. 須包含完整頸部 7. 須包含平底部份，以供 body-worn 之量測

三. 機械手臂 1. 探棒定位之準確度應在 ±0.2mm 之內 2. 其定位之解析度須≦ 1mm 四. 電場探棒 1.frequency range:300 MHz – 3 GHz 2.dynamic range: W/kg 3.tip diameter: 8 mm or less 4.linearity: ±0.25 dB 5.axial isotropy error: ±0.25 dB 6.hemispherical isotropy error: ±0.5 dB 7. 須有避免 boundary effect 的對應方法

五. 量測軟體 1. 應能控制探棒於量測時能垂直於人體模型內側表面，誤差不得超過 30 度 2. 應能支援多個 zoom scan 之自動判別及量測 3. 內外差及平均演算法須能符合 IEEE P1528

Measurement Server

E-field probe construction Diode detector at dipole feed-gap Sensor offset Probe tip High impedance lines Dielectric beam Plastic sleeve Probe axis

E-field probe construction In practice ， the E-field probes consist of a set of three mutually orthogonal center-fed short dipole antenna 。 The E-field vector magnitude is the root sum square(RSS) of the three orthogonal components measured by the sensors

Phantom

Manufactor St ä ubli Unimation Corp. Robot Model RX90LRX60L No. of Axis 66 Payload3.5kg1.6kg Reach1185mm800mm Repeatability ±0.025 mm

執行程序與流程  測試前 : 1. 需確認組織液的介電係數與導電係數是否正確 1. 需確認組織液的介電係數與導電係數是否正確 2. 手機是否可以正常使用與基地台連接正常 2. 手機是否可以正常使用與基地台連接正常 3.IMEI 碼是否有燒入 ( 認證時需確認 ) 3.IMEI 碼是否有燒入 ( 認證時需確認 ) 4. 手機的 Conducted Power 是否正常 4. 手機的 Conducted Power 是否正常 5.DASY4(EASY4) 的各部分功能是否正常 5.DASY4(EASY4) 的各部分功能是否正常

 軟體設定 : 1. 組織液與系統的選擇和測試的部位 1. 組織液與系統的選擇和測試的部位 2. 手機模型的建立 ( 長, 寬, 厚度, 與天線的位置, 大小 ) 2. 手機模型的建立 ( 長, 寬, 厚度, 與天線的位置, 大小 ) 3. 擺放的角度設定 3. 擺放的角度設定 4.Area scan 的大小, 範圍需包含手機與天線 4.Area scan 的大小, 範圍需包含手機與天線 5.Zoom scan 的設定, 依照所需要的法規來設定, 一 5.Zoom scan 的設定, 依照所需要的法規來設定, 一 般 Pretest 設定為 5X5X7 般 Pretest 設定為 5X5X7 (FCC 為 5X5X7,CE 為 7X7X7) (FCC 為 5X5X7,CE 為 7X7X7)

測試時 : 須注意手機的擺放, 手機之水平線與垂直線須對準 Phantom 之水平線與垂直線

測試注意事項 1. 手機連結情況是否有斷線情形 1. 手機連結情況是否有斷線情形 2. Power drift 須在正負 2dBm 2. Power drift 須在正負 2dBm 3. 1g 與 10g 是否有 outside 的情況發生 3. 1g 與 10g 是否有 outside 的情況發生 4. 需做量測前的確認, 誤差須在 0.1mm 以內 4. 需做量測前的確認, 誤差須在 0.1mm 以內 5. 若有兩個 hot spot 差異在 2dBm 以內則須兩點都要測試 5. 若有兩個 hot spot 差異在 2dBm 以內則須兩點都要測試

量測程序  1. 設定軟體 --->2. 手機與基地台連結選擇測試頻段與通道 ---> 3. 擺放手機 ---> 4. 將擺放的角度輸入軟體內 ---> 3. 擺放手機 ---> 4. 將擺放的角度輸入軟體內 ---> 5. 執行量測步驟 ---> 6. 判斷結果是否正確 ---> 5. 執行量測步驟 ---> 6. 判斷結果是否正確

可能結果類型與如何判斷結果  可能結果類型如下 :  1 CUBE

2 CUBE

1Cube 1g and 10g outside

1 Cube 1g outside and hot spot is error