本文的工作主要是利用FDTD算法,计算和分析手机使用时在人体头部产生的场强和比吸收率。 文章利用时域有限差分法,结合手机辐射电磁模型和人体的生物电磁模型,研究了GSM 900MHz移动电话天线近区场中,人体头部在辐射系统峰值功率下场强和比吸收率的分布,并将计算结果同现有的国际、国内卫生标准进行了比较。 本文主要包括以下几部分内容： 第一、在查阅大量文献的基础上,综述手机电磁辐射问题国内外研究历程与现状,比较各种研究方法(实验法、解析法和数值模拟法等)的特点,阐述时域有限差分法FDTD(Finite-Difference Time-Domain)在该领域的应用成果及发展趋势,进而提出本文的研究内容、研究思路和研究方法。 第二、在第三军医大学提供的中国数字化可视人体图谱的基础上,通过对人体的模型分析,利用PHOTOSHOP和AUTOCAD软件处理人体头部图片,建立了分辨率为3.2cm的非均匀的实际人头电磁模型。着重描述由中国数字化可视人体解剖图获得FDTD几何-电磁网格的转换过程,提出了一种具有独创性的转换方法-加权平均法,采用这种转换方法,能够最大程度地利用MRI技术提供的图像信息,从而大大提高了计算的精确度。在建模过程中还建立了便于XFDTD软件调用的人头模型,利用此模型可以方便地导入到XFDTD这款专业软件里进行各种模拟计算,进而可以提供不同层面的SAR值数据。 第三、应用第二点中建立好的中国数字人体电磁模型,编制FDTD计算程序,在吸收边界面上选Mur二阶吸收边界条件,在棱边上采用Mur-阶边界吸收条件。计算了单极天线手机位于人体头部不同距离时人体头部内的场强和SAR分布。计算结果表明:SAR最大值出现在靠近天线馈电点的横断面层中局部SAR差异很大；手机与人体相距1.0cm时,瞬时局部SAR超过IEEEC95.1-1992规定的限值；手机与人体相距2.0cm时,人体内的SAR值很小,已远低于安全卫生标准限值,不足以产生危害。