JPH0894544A - Ｓａｒ測定方法およびｓａｒ測定装置 - Google Patents

Ｓａｒ測定方法およびｓａｒ測定装置

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ファントム（疑似生体）からの反射磁界を補
正し、ＳＡＲ（比吸収率）を精度よく測定するための測
定装置および測定方法を提供する。 【構成】 アンテナから放射される電磁波による人体の
ＳＡＲを測定するための装置であって、人体と誘電率や
透磁率などの電気定数が等しいファントム（疑似生体）
５と、互いに直交した二つのループプローブ１を組み合
わせた磁界プローブで構成され、該プローブは構成する
ループプローブの１つが疑似生体表面において反射され
た磁界のみを受信可能とするように配置した構造を備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、携帯電話機や無線機器
などの人体の近傍に置かれたアンテナによるＳＡＲ（比
吸収率）測定装置およびＳＡＲ測定方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】人体を電磁波から防護するための基礎指
針としててＳＡＲ（比吸収率）がある。これは、人体が
電磁波に曝されたときの吸収電力を単位質量当りの値で
表したもので、郵政省の電気通信技術審議会答申の『電
波利用における人体の防護指針』などでは許容値が示さ
れている。
【０００３】従来より、人体などの生体と誘電率および
透磁率がほぼ等価なファントム（疑似生体）を用いて、
ファントムの入射磁界よりＳＡＲを測定する方法がアイ
トリプルイー・トランザクション・オン・ビヒキュラー
・テクノロジーで提案されている（ＫＵＳＴＥＲ，ＢＵ
ＬＺＡＮＯ、ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮ ＯＮ
ＶＥＨＩＣＵＬＡＲ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ，ＶＯ
Ｌ．４１，ＮＯ．１，１９９２，１７−２３頁に記
載）。
【０００４】図７にＳＡＲ測定系の斜視図（図７
（Ａ））および上面図（図７（Ｂ））を示す。半波長ダ
イポールアンテナから放射する電波はファントムに垂直
に入射する。アンテナ−ファントム間隔はｄである。フ
ァントムの誘電率の実部をε、導電率をσ、質量密度を
ρ、ファントム表面の入射磁界をＨｓとすると、ＳＡＲ
は次式となる。
【０００５】
【数１】
【０００６】入射磁界はアンテナ電流に比例するので、
ＳＡＲはアンテナ電流でも表すことができる。半波長ダ
イポールアンテナでは、ファントムのＳＡＲ最大値は駆
動点位置に対応した部分となり、駆動点のアンテナ電流
をＩとすると、次式となる。
【０００７】Ｈｓ＝Ｉ／（２πｄ） （２） Ｉは、磁界受信用ループプローブを用いてアンテナから
放射する磁界より算出する。プローブは駆動点よりｔ離
れた位置で、ループ面がＸ軸と垂直になるようにおく。
この位置では放射磁界はＸ方向成分のみとなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】人体の特性インピーダ
ンスは、通常、空気中の特性インピーダンス１２０πと
比較すると低インピーダンスとなる。このため、アンテ
ナから放射した電波はファントム表面で反射する。電波
は入射角θで入射するときの入射波、反射波およびアン
テナから放射する磁界を図２に示す。入射波の磁界、電
界をそれぞれＨｉｎ、Ｅｉｎ、反射波はＨｒ、Ｅｒ、ア
ンテナからの放射磁界はＨｉとした。プローブ設置位置
における反射磁界のＸ軸方向成分Ｈｒ（Ｘ）、Ｙ方向成
分Ｈｒ（Ｙ）は次式である。
【０００９】 Ｈｒ（Ｘ）＝Ｈｒ・ｓｉｎθ （３） Ｈｒ（Ｙ）＝Ｈｒ・ｃｏｓθ （４） したがって、プローブが受信するＸ軸方向の磁界Ｈｐは
次式で表される。
【００１０】 Ｈｐ＝ Ｈｉ−Ｈｒ（Ｘ） （５） ファントムがアンテナの遠方にある場合、反射磁界は距
離とともに減衰するので影響は小さい。しかしながら、
アンテナの近傍にある場合は反射波の影響が無視できな
くなる。
【００１１】図３は、アンテナ−ファントム間隔ｄを変
えたときの、Ｘ方向における反射磁界Ｈｒ（Ｘ）と放射
磁界Ｈｉの比を示したものである。ｄが３cm以下になる
と、反射磁界は２５％以上となる。したがって、上記の
プローブ構成では、アンテナ電流を算出するためのプロ
ーブ受信磁界は、見かけ上、小さく測定され、ＳＡＲは
大きな誤差を伴うという問題がある。
【００１２】本発明は、反射磁界を補正し、ＳＡＲを精
度良く測定するためのものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、アンテナから放射される電磁波による人体のＳＡＲ
を測定するための装置であって、人体と誘電率や透磁率
などの電気定数が等しい疑似生体と、互いに直交した二
つのループアンテナを組み合わせた磁界プローブで構成
され、該プローブは前記ループアンテナの一つが疑似生
体表面において反射された磁界のみを受信可能とするよ
うに配置した構造を特徴とするＳＡＲ測定装置を構成す
る。
【００１４】さらに、互いに直交した２つのループアン
テナで構成した磁界プローブを用いてアンテナからの放
射磁界と疑似生体表面で反射された反射磁界とを区別す
ることにより前記反射磁界を補正する。
【００１５】
【作用】反射磁界は以下のように補正することができ
る。
【００１６】図２において、反射磁界Ｈｒ（Ｘ）は入射
角θ、Ｙ方向成分Ｈｒ（Ｙ）を用いると（３）、（４）
式より次のように表すことができる。
【００１７】Ｈｒ（Ｘ）＝Ｈｒ・ｓｉｎθ＝Ｈｒ（Ｙ）
・ｔａｎθ＝Ｈｒ（Ｙ）・ｔ／２ｄ （６） したがって、アンテナからの放射磁界Ｈｉは（５）式よ
り次式となる。
【００１８】 Ｈｉ＝Ｈｐ＋Ｈｒ（Ｘ）＝Ｈｐ＋Ｈｒ（Ｙ）・ｔ／２ｄ （７） プローブ設置位置において、Ｙ方向の反射磁界成分を測
定すれば反射磁界の影響を補正することができる。
【００１９】
【実施例】本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【００２０】図１は本発明の一実施例であるＳＡＲ測定
装置の構成である。
【００２１】アンテナからファントムに９００ＭＨｚの
電波を照射する。アンテナの出力電力は１［ｗ］程度で
ある。ファントムは比誘電率の実部４１．１、導電率
０．８８［Ｓ／ｍ］、質量密度２．４［ｇ／ｃｍ3 ］で
ある。直交プローブは、プローブの中心が共通でループ
面が互いに垂直である二つのループプローブで構成す
る。プローブはアンテナよりｔ離れたところに設置す
る。設置位置において、プローブＡはＸ軸に垂直に置く
ことによって放射磁界のみを、プローブＢはＹ軸に垂直
に置くことによって反射磁界のＹ方向成分のみを測定
し、反射磁界を補正した後、アンテナ電流を算出する。
【００２２】図４は間隔ｄを変えたときのアンテナの駆
動点インピーダンスの実部Ｒ（Ω）である。ファントム
が接近するにつれてＲは変化し、ｄ＝２cmで極小、約１
／４離れたｄ＝１０cmで極大、さらに振動を繰り返す傾
向にありｄ＝２０cmでは極小となる。
【００２３】図５は直径１０mmのプローブを用いたとき
の駆動点のアンテナ電流Ｉと間隔ｄの関係を示す図であ
る。△印は測定値、実線は駆動点インピーダンスから求
めた計算値である。プローブは駆動点より３５mm離し
た。アンテナ電流はｄ＝１０cmで極小、ｄ＝２０cmで極
大となり、Ｒとは増減が定性的に逆の傾向となる。測定
値は計算値とほぼ一致していることから反射磁界は補正
されアンテナ電流が算出されていることがわかる。
【００２４】図６はファントムのＳＡＲ（Ｗ／ｋｇ）と
間隔ｄの関係を示す図である。反射波を補正したものを
△、補正なしを○、さらにアンテナ電流の計算値による
値は実線で示した。測定値（△印と○印）は、ｄが離れ
ると両者は一致するのに対し、ｄが３cm以下になると、
補正なしの値は低下し異なった特性となる。反射波を補
正したときの実測値は計算値とよく一致する。この結
果、反射波を補正する方法の有効性がわかる。
【００２５】本発明ではファントムを用いて評価を行っ
ているが、ファントムの代わりに人体や動物などの生体
の評価も可能である。
【００２６】
【発明の効果】本発明によるＳＡＲ測定値は、二つの直
交したループプローブを構成することによりファントム
からの反射磁界を補正し、ＳＡＲを精度よく測定するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるＳＡＲ測定装置の構成を示す斜
視図および上面図である。
【図２】電波が入射角θでファントムに入射するときの
入射波、反射波およびアンテナから放射する磁界を説明
するための図である。
【図３】アンテナ−ファントム間隔ｄを変えたときのＸ
方向の反射磁界とアンテナからの放射磁界の比を示す
図。
【図４】アンテナ−ファントム間隔ｄを変えたときの駆
動点におけるインピーダンスの実部を示す図。
【図５】アンテナ−ファントム間隔ｄを変えたときの駆
動点におけるアンテナ電流を示す図。
【図６】アンテナ−ファントム間隔ｄを変えたときのＳ
ＡＲを示す図。
【図７】従来のＳＡＲ測定装置の構成を示す斜視図およ
び上面図である。
【符号の説明】
１ 直交ループアンテナプローブ ２ プローブＡ ３ プローブＢ ４ ダイポールアンテナ ５ ファントム ６ 電波 ７ ループプローブ ８ 放射磁界

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】アンテナから放射される電磁波による人体
    のＳＡＲ（比吸収率）を測定するための装置であって、
    人体と誘電率や透磁率などの電気定数が等しい疑似生体
    と、互いに直交した二つのループアンテナを組み合わせ
    た磁界プローブで構成され、該磁界プローブは前記ルー
    プアンテナの一つが疑似生体表面において反射された磁
    界のみを受信可能とするように配置した構造を特徴とす
    るＳＡＲ測定装置。
  2. 【請求項２】互いに直交した２つのループアンテナで構
    成した磁界プローブを用いてアンテナからの放射磁界と
    疑似生体表面で反射された反射磁界とを区別することに
    より前記反射磁界を補正することを特徴とするＳＡＲ測
    定方法。
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