1750MHz頻率下模擬人體身體組織液的配置

吳偉東,呂 凌,印美娟

（江蘇省電子信息產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，江蘇無錫,214073）

1750MHz頻率下模擬人體身體組織液的配置

吳偉東,呂 凌,印美娟

（江蘇省電子信息產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，江蘇無錫,214073）

按照YD/T 1644.2（等同IEC 62209-2）標(biāo)準(zhǔn)的要求，配制出1750MHz頻率下的可用于模擬人體身體部位的模擬人體組織液。對(duì)配置過程中的各組分：水、鹽和聚乙二醇400的比例對(duì)導(dǎo)電率和介電常數(shù)兩個(gè)參數(shù)的影響進(jìn)行了研究。

1750MHz;模擬人體組織液;配置;聚乙二醇400;SAR 測(cè)試

0 引言

移動(dòng)電話吸收輻射率（Specific Absorption Rate，SAR）是移動(dòng)通信設(shè)備如手機(jī)產(chǎn)品來說的一個(gè)極其重要的檢測(cè)指標(biāo)，代表生物體(包括人體)每單位公斤容許吸收的輻射量。SAR是測(cè)試人體的單位質(zhì)量的人體組織所吸收或消耗的電磁功率，所以在測(cè)試的時(shí)候是在一種模擬人體形態(tài)的環(huán)境中進(jìn)行的，所用到的參考模擬溶液即為人體組織液。在SAR測(cè)試進(jìn)行中需要使用人體模型，模型的表面與人體皮膚組織相似，模型內(nèi)部充滿了仿照人體組織液成分配制的液體，頭部則充滿了仿照人體腦組織配制的液態(tài)物質(zhì),這些液態(tài)物質(zhì)就是專用的模擬人體組織液。

模擬人體組織液的電磁特性與人體組織特性保持一致。但對(duì)于不同的人體部位和不同的測(cè)試頻率要求，所需要的液體物質(zhì)卻是不一樣的，本文對(duì)配置1750MHz頻率下模擬人體組織液所需要的主材料進(jìn)行了比較研究：二乙二醇丁醚（DGBE），二乙酸甘油酯（Diacetin），吐溫20和聚乙二醇400（PEG400）等四種化學(xué)原料其中，二乙二醇丁醚（DGBE）具有生殖毒性和刺激性，二乙酸甘油酯配置比較困難，且價(jià)格較為昂貴，吐溫在使用過程中比較麻煩。而聚乙二醇400（PEG400）無毒無味，易溶于水，配置過程比較簡單，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥業(yè)，日用化學(xué)工業(yè)，紡織工業(yè)，造紙與農(nóng)藥工業(yè)，因此價(jià)格也比較便宜，可作為一種新穎的的組織液配置原料。

1 材料與方法

1.1 依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1644.2-2011（等同IEC 62209-2）手持和身體佩戴使用的無線通信設(shè)備對(duì)人體的電磁照射 人體模型、儀器和規(guī)程 第2部分：靠近身體使用的無線通信設(shè)備的SAR評(píng)估規(guī)程（頻率范圍300MHz～3GHz）。

1.2 儀器

網(wǎng)絡(luò)分析儀，介質(zhì)探頭，電腦控制系統(tǒng)，電子天平，磅秤，大水桶，濾勺，攪拌機(jī)。

1.3 試劑

二乙二醇丁醚（DGBE），二乙酸甘油酯（Diacetin），吐溫20和聚乙二醇400（PEG400），純凈水，氯化鈉（鹽）。

2 配置過程

先用電子磅秤稱取27.5千克純凈水倒入大水桶中，攪拌機(jī)攪拌過程中緩慢加入80克氯化鈉，攪拌直至氯化鈉溶解，繼續(xù)攪拌，加入15千克的PEG400，完全溶解后，靜置，用漏勺刮掉液體表面的白色泡沫，靜置過夜，待溫度穩(wěn)定后測(cè)試其介電常數(shù)和電導(dǎo)率兩個(gè)參數(shù)。

3 結(jié)論

通過加入不同比例的PEG400，水和鹽，可以配置出符合測(cè)試要求的1750MHz頻率下模擬人體身體的組織液。

4 討論

4.1 在配置過程中，要按照水，鹽和PEG400的順序分別加入，不能顛倒加入的順序，鹽不溶于PEG400，如果水和PEG400互溶后，再加入鹽，鹽很難溶解入水和PEG400的溶液，因此一定要等鹽溶于水后再加入PEG400。

4.2 在配置過程中，鹽千萬不能多加，加鹽是為了提高電導(dǎo)率，介電常數(shù)很容易提高，加水就可以了；但是假如當(dāng)介電常數(shù)達(dá)到后，一旦電導(dǎo)率過大，將是一件棘手的事情，只能通過加入一定量的相同比例的水和PEG400來降低電導(dǎo)率，加入的PEG400和水的量會(huì)很大。

4.3 加水是為了提高組織液的介電常數(shù)，同時(shí)會(huì)降低組織液的電導(dǎo)率，但是影響較小。

4.4 加入PEG400是為了降低組織液的介電常數(shù)，同時(shí)會(huì)降低組織液的電導(dǎo)率，但影響較小。

4.5 在測(cè)試所配置組織液的介電常數(shù)和電導(dǎo)率是，應(yīng)當(dāng)將其溫度控制在22±2℃以內(nèi)，組織液的介電常數(shù)和電導(dǎo)率是隨著溫度變化，溫度升高，組織液的介電常數(shù)變大，電導(dǎo)率變小。

5 微調(diào)參數(shù)的調(diào)整

5.1 每升組織液加鹽1g，導(dǎo)電率提高0.07；

5.2 每升組織液加100mL水，介電常數(shù)提高1.5；

5.3 每升組織液加入100mL PEG400，介電常數(shù)降低2.5；

5.4 以上參數(shù)僅供參考，具體配置過程中，有可能會(huì)由于使用材料的差異而有所區(qū)別。

[1] GB/T 28446.1—2012,手持和身體佩戴使用的無線通信設(shè)備對(duì)人體的電磁照射 人體模型、儀器和規(guī)程 第1部分：靠近耳邊使用的手持式無線通信設(shè)備的SAR評(píng)估規(guī)程（頻率范圍300MHz～3GHz）[S].

[2] YD/T 1644.2—2011,手持和身體佩戴使用的無線通信設(shè)備對(duì)人體的電磁照射 人體模型、儀器和規(guī)程 第2部分：靠近身體使用的無線通信設(shè)備的SAR評(píng)估規(guī)程（頻率范圍300MHz～3GHz）[S].

表1 1750MHz模擬人體身體組織液配方

表2 所配置1750MHz模擬人體身體組織液導(dǎo)電率和介電常數(shù)（22℃時(shí)）

吳偉東，男，1979年4月，漢，江蘇無錫，碩士，工程師，現(xiàn)任職務(wù)：實(shí)驗(yàn)室技術(shù)負(fù)責(zé)人，研究方向：有害物質(zhì)檢測(cè)和人體組織液的配置

Modulation of phantom body tissue-equivalent liquids under 1750MHz frequency

Wu Weidong,Lv Lin,Yin Meijuan
(Jiangsu Electronic Information Product Quality Supervision & Inspection Institute,214073)

According to YD/T 1644.2 (be equal IEC 62209-2)requirements, the phantom body tissue-equivalent liquids of 1750MHz frequencies can be modulated.For each configuration process:influence of ratio of water,salt and polyethylene glycol 400 on the conductivity and dielectric constants of the two parameters is studied.

1750MHz;phantom body tissue-equivalent liquids;preparation;PEG-400;SAR test