IEEE IEC 62704 3 2017
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Determining the Peak Spatial-Average Specific Absorption Rate (SAR) in the Human Body from Wireless Communications Devices, 30 MHz – 6 GHz Part 3: Specific Requirements for Using the Finite Difference Time Domain (FDTD) Method for SAR Calculations of Mobile Phones
Published By | Publication Date | Number of Pages |
IEEE | 2017 | 76 |
New IEEE Standard – Active.
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PDF Pages | PDF Title |
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4 | English CONTENTS |
7 | FOREWORD |
9 | INTRODUCTION |
10 | 1 Scope 2 Normative references |
11 | 3 Terms and definitions 4 Abbreviated terms |
12 | 5 Simulation procedure 5.1 General 5.2 General considerations 5.3 General mesh settings 5.4 Simulation parameters 5.5 DUT model 5.5.1 General |
14 | 5.5.2 Antenna 5.5.3 RF source Figures Figure 1 – An example of a multi-band antenna consisting of two metallic elements for the GSM and UMTS frequency bands |
15 | 5.5.4 PCB 5.5.5 Screen Figure 2 – An example of a source gap position that is inserted in replacement of a real-life feeding spring pin Figure 3 – An example of a microstrip feed line |
16 | 5.5.6 Battery and other larger metallic components 5.5.7 Casing 5.6 SAR calculation using phantom models 5.6.1 General |
17 | 5.6.2 Head phantom model Figure 4 – Orientation of the mobile phone model prior to positioning against the head or the body phantom |
18 | Figure 5 – Orientation of the SAM phantom prior to positioning against the DUT shown in Figure 4 Figure 6 – Suggested steps for the cheek position of the DUT against the SAM phantom |
19 | Figure 7 – Tilt position of the DUT against the SAM phantom Figure 8 – Example of the full model space that includes the DUT and the SAM phantom for the numerical simulations for the right cheek position |
20 | 5.6.3 Body phantom model 5.6.4 Phantom mesh generation 5.7 Recording of results Figure 9 – Example of the model space for the DUT/body phantom calculation setup |
21 | 5.8 Peak spatial-average SAR calculation 6 Benchmark models 6.1 General 6.2 Generic metallic box phone for 835 MHz and 1 900 MHz Figure 10 – The SAM head phantom and the generic metallic box phone |
22 | Figure 11 – Physical dimensions of the generic metallic box phone Tables Table 1 – Dielectric parameters of the materials of the generic phone |
23 | 6.3 GSM/UMTS mobile phone Figure 12 – Generic GSM/UMTS mobile phone Table 2 – Peak spatial-average SAR for 1 g and 10 g of the benchmark |
24 | 6.4 Generic multi-band patch antenna mobile phone Table 3 – Dielectric properties of the materials ofthe generic GSM/UMTS mobile phone Table 4 – Peak 1 g and 10 g SAR results of the GSM/UMTS mobile phone |
25 | Figure 13 – Generic mobile phone with integrated multiband patch antenna Table 5 – Limits of the output parameters for the generic multi-band mobile phone |
26 | 6.5 Neo Free Runner mobile phone Figure 14 – CAD model of the Neo Free Runner mobile phone Table 6 – Peak 1 g and 10 g SAR results of the GSM/UMTS mobile phone |
27 | 7 Computational uncertainty 7.1 General considerations Table 7 – Dielectric properties of the materials of the Neo Free Runner mobile phone Table 8 – Peak 1 g and 10 g SAR results of the Neo Free Runner mobile phone |
28 | 7.2 Uncertainty of the test setup with respect to simulation parameters 7.3 Uncertainty of the developed numerical model of the DUT 7.4 Validation of the developed numerical model of the DUT 7.5 Uncertainty budget |
29 | 8 Reporting simulation results 8.1 General considerations 8.2 DUT 8.3 Simulated configurations Table 9 – Overall uncertainty budget |
30 | 8.4 Numerical simulation tool 8.5 Results of the benchmark models 8.6 Uncertainties 8.7 SAR results |
31 | Annex A (informative) Additional results for the generic mobile phone with integrated multiband antenna Figure A.1 – Real part of the input impedance of the antenna obtained with three different commercially available software products |
32 | Figure A.2 – Imaginary part of the input impedance of the antenna obtained with three different commercially available software products |
33 | Annex B (informative) Additional results for the Neo Free Runner mobile phone Figure B.1 – Basic version of the Neo Free Runner CAD model Figure B.2 – Intermediate version of the Neo Free Runner CAD model |
34 | Figure B.3 – Full version of the Neo Free Runner CAD model Figure B.4 – Interlaboratory comparison results of the free space reflection coefficient for the basic CAD model |
35 | Figure B.5 – Interlaboratory comparison results of the free space reflection coefficient for the intermediate CAD model Figure B.6 – Interlaboratory comparison results of the free space reflection coefficient for the full CAD model |
36 | Table B.1 – Frequency limits of the −6 dB reflection coefficient for the three different versions of the Neo Free Runner mobile phone |
37 | Bibliography |
38 | Français SOMMAIRE |
41 | AVANT-PROPOS |
44 | INTRODUCTION |
45 | 1 Domaine d’application 2 Références normatives |
46 | 3 Termes et définitions 4 Abréviations |
47 | 5 Procédure de simulation 5.1 Généralités 5.2 Considérations générales 5.3 Paramétrages généraux de la maille |
48 | 5.4 Paramètres de simulation 5.5 Modèle de DUT 5.5.1 Généralités |
49 | 5.5.2 Antenne |
50 | 5.5.3 Source RF Figures Figure 1 – Exemple d’une antenne multibande constituée de deux éléments métalliques pour les bandes de fréquences GSM et UMTS |
51 | 5.5.4 Carte de circuits imprimés 5.5.5 Écran Figure 2 – Exemple de position d’un espace de source inséré en lieu et place d’une goupille à ressort d’alimentation réelle Figure 3 – Exemple d’une ligne d’alimentation à microruban |
52 | 5.5.6 Batterie et autres composants métalliques plus grands 5.5.7 Enveloppe 5.6 Calcul du DAS avec des modèles de fantômes 5.6.1 Généralités |
53 | 5.6.2 Modèle de fantôme de tête Figure 4 – Orientation du modèle de téléphone mobile préalablement au positionnement par rapport au fantôme de tête ou de corps |
54 | Figure 5 – Orientation du fantôme du mannequin anthropomorphe spécifique préalablement au positionnement par rapport au DUT représenté à la Figure 4 |
55 | Figure 6 – Proposition d’étapes pour la position «joue» du DUT par rapport au fantôme du mannequin anthropomorphe spécifique |
56 | Figure 7 – Position «inclinée» du DUT par rapport au fantômedu mannequin anthropomorphe spécifique Figure 8 – Exemple d’espace de modèle complet comprenant le DUT et le fantôme du mannequin anthropomorphe spécifique pour les simulations numériques dans le cas de la position «joue» droite |
57 | 5.6.3 Modèle de fantôme de corps 5.6.4 Génération de maille du fantôme 5.7 Enregistrement des résultats Figure 9 – Exemple d’espace de modèle pour la configuration de calcul DUT/fantôme de corps |
58 | 5.8 Calcul du débit d’absorption spécifique maximal moyenné 6 Modèles de référence 6.1 Généralités 6.2 Téléphone à boîtier métallique générique pour des fréquences de 835 MHz et de 1 900 MHz Figure 10 – Fantôme de tête du mannequin anthropomorphe spécifique et téléphone à boîtier métallique générique |
59 | Figure 11 – Dimensions physiques du téléphone à boîtier métallique générique Tables Tableau 1 – Paramètres diélectriques des matériaux du téléphone générique |
60 | 6.3 Téléphone mobile GSM/UMTS Figure 12 – Téléphone mobile GSM/UMTS générique Tableau 2 – Débit d’absorption spécifique maximal moyenné pour les valeurs 1 g et 10 g du modèle de référence |
61 | 6.4 Téléphone mobile générique à antenne à plaque multibande Tableau 3 – Propriétés diélectriques des matériaux du téléphone mobile GSM/UMTS générique Tableau 4 – Résultats de DAS maximal moyenné pour 1 g et 10 g du téléphone mobile GSM/UMTS |
62 | Figure 13 – Téléphone mobile générique avec antenne à plaque multibande intégrée |
63 | 6.5 Téléphone mobile Neo Free Runner Tableau 5 – Limites des paramètres de sortie du téléphone mobile multibande générique Tableau 6 – Résultats de DAS maximal moyenné pour 1 g et 10 g du téléphone mobile GSM/UMTS |
64 | Figure 14 – Modèle CAO du téléphone mobile Neo Free Runner Tableau 7 – Propriétés diélectriques des matériaux du téléphone mobile Neo Free Runner |
65 | 7 Incertitude de calcul 7.1 Considérations générales 7.2 Incertitude du montage d’essai par rapport aux paramètres de simulation 7.3 Incertitude du modèle numérique développé du DUT Tableau 8 – Résultats de DAS maximal moyenné pour 1 g et 10 g du téléphone mobile Neo Free Runner |
66 | 7.4 Validation du modèle numérique développé du DUT 7.5 Bilan d’incertitude 8 Compte-rendu des résultats de simulation 8.1 Considérations générales 8.2 DUT Tableau 9 – Bilan d’incertitude global |
67 | 8.3 Configurations simulées 8.4 Outil de simulation numérique 8.5 Résultats des modèles de référence 8.6 Incertitudes 8.7 Résultats de DAS |
68 | Annexe A (informative) Résultats supplémentaires pour le téléphone mobile générique avec antenne multibande intégrée Figure A.1 – Partie réelle de l’impédance d’entrée de l’antenne obtenue avec trois logiciels du commerce différents |
69 | Figure A.2 – Partie imaginaire de l’impédance d’entrée de l’antenne obtenue avec trois logiciels du commerce différents |
70 | Annexe B (informative) Résultats supplémentaires pour le téléphone mobile Neo Free Runner Figure B.1 – Version de base du modèle CAO Neo Free Runner Figure B.2 – Version intermédiaire du modèle CAO Neo Free Runner |
71 | Figure B.3 – Version complète du modèle CAO Neo Free Runner Figure B.4 – Résultats de comparaisons interlaboratoires du coefficient de réflexion en espace libre pour le modèle CAO de base |
72 | Figure B.5 – Résultats de comparaisons interlaboratoires du coefficient de réflexion en espace libre pour le modèle CAO intermédiaire Figure B.6 – Résultats de comparaisons interlaboratoires du coefficient de réflexion en espace libre pour le modèle CAO complet |
73 | Tableau B.1 – Limites de fréquences du coefficient de réflexion de −6 dB pour les trois versions différentes du téléphone mobile Neo Free Runner |
74 | Bibliographie |