论文部分内容阅读
随着手机、无绳电话、蓝牙耳机等无线通信设备的大量使用,这些贴近人体头部使用的无线设备电磁辐射对人体健康的影响越来越引起人们的关注。手持无线通信设备是通过天线向空间发射电磁波信号来实现通信的,通话时天线贴近人的脸,其电磁辐射直接作用于人的头部。当人体吸收的微波信号功率超过一定限值时,会对神经系统、血液和免疫系统、晶状体等器官产生不良影响。手持无线通信设备入射到人体内的电磁辐射能量国际上通常用比吸收率(SAR,Specific Absorption Rate)来衡量。SAR值可以使用电场探头在填充组织模拟液的人体模型中测量,也可以用时域有限差分法(FDTD,Finite-Difference Time-Domain)等电磁场数值计算方法来计算。针对各类手持无线通信设备近场电磁辐射比吸收率指标,IEC、ETSI等国际组织已经制订了测量和数值仿真的通用标准和基础类标准,目前正在逐步完善相关产品类标准。与比吸收率实际测量成本高、周期长等缺点相比,数值仿真技术有着突出的优势,而且适用于终端设计、研发和预认证等各个环节。在各种电磁场数值计算方法中,FDTD算法由于它运算量和存储空间与网格数N成正比、自动满足边界条件、适合近场复杂结构体计算等优势在生物体电磁吸收剂量学中得到了广泛的应用。本文使用简单的偶极子天线模型探讨了利用FDTD算法来仿真分析天线近场电磁辐射下人体头部能量吸收机理,并且与实验结果进行比对分析,最后对如何提高仿真精度提出一些建议。