淺析兒童電話手表電磁輻射與安全

賴力 代頔梓 章惜珍

成都產(chǎn)品質(zhì)量檢驗研究院有限責任公司四川成都610100

1 前言

兒童電話手表作為集多功能于一體的可穿戴電子產(chǎn)品受到廣大消費者的追捧，其主要部件為表盤，表盤內(nèi)集合電子設備實現(xiàn)通話、定位、顯示等各類功能。兒童電話手表主要功能還是語音通信，所以其核心是一個移動臺，就是我們俗稱的手機，只是作為兒童使用并穿戴在手腕上的通信設備。作為電信通信工具不可避免的會向外發(fā)射無線電信號，對于產(chǎn)生電磁輻射且是兒童長時間隨身佩戴的電子設備關注其電磁輻射安全具有實際意義。

2 樣品的選擇

結(jié)合當下兒童電話手表市場的考察情況，共選擇了40個兒童電話手表樣品。按照品牌覆蓋優(yōu)先，兼顧型號等原則，即覆蓋盡可能多的兒童電話手表品牌。同時，考慮到兒童電話手表產(chǎn)品的市場銷售和占有情況，在市場占有率高、銷量大的品牌中，選擇其高、中、低3檔不同型號的產(chǎn)品。從采購渠道看，實體店包括大型商場、品牌專賣店、批發(fā)市場及一般商店等；電商網(wǎng)購包括:天貓、京東、蘇寧易購、國美商城等大型B2C網(wǎng)商。從樣品的數(shù)量、品牌型號及采購渠道反映了兒童電話手表市場的主流情況。

3 評定依據(jù)和檢驗方法

3.1 評定依據(jù)

目前我國沒有針對人體安全與無線電發(fā)射設備的要求，也沒有專門針對兒童在電磁輻射中的要求，因此關于兒童電話手表這種產(chǎn)品的電磁輻射安全限值并沒有明文規(guī)定。所以結(jié)合我國現(xiàn)有相關標準及規(guī)定的實際情況，選擇相近似的文件作為判定依據(jù)。現(xiàn)我國使用比較廣泛且最新的是環(huán)境保護部與國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局共同頒布的電磁環(huán)境控制限值[1]標準。該標準規(guī)定了人體暴露在電磁輻射時，環(huán)境中的電場、磁場、電磁場的限值。該標準將專門用于發(fā)射無線電信號的設備排除在外，因為該限值只是作為一般環(huán)境條件要求，對于無線電發(fā)射設備要求就比較苛刻。但是作為判定兒童電話手表對人體安全方面的評價還是很有指導意義的。兒童電話手表產(chǎn)生電磁輻射主要是無線通信階段，現(xiàn)我國移動通信網(wǎng)絡商用已發(fā)展至4G時代，進入數(shù)字通信時代后，通信技術的發(fā)展主要是數(shù)據(jù)傳輸速率的發(fā)展，主要表現(xiàn)為使用更多頻段使通信帶寬增加和載波聚合[2]為代表的載波技術的運用，新技術的運用在原理上使無線電發(fā)射單位強度降低，且移動終端語音通信使用量最大的還是GSM制式，通信頻率主要為900 MHz和1 800 MHz兩個頻段均為3 GHz以下，所以根據(jù)其工作原理分析本次我們將選擇30 MHz至3 000 MHz范圍對應的限值作為本次的評定依據(jù)。

3.2 檢驗方法

本次檢測參照信息技術設備的輻射發(fā)射測量方法[3]，即在電波暗室中使用電磁兼容測試方法，并在此基礎上設定了一些具體測試方式和方法，設定的內(nèi)容主要有:(1)改進了測試距離，模擬兒童佩戴電話手表時的近距離方式測試輻射發(fā)射值。實際測試中因為測試接收天線具有一定物理尺寸，且測試接收天線為周期對數(shù)天線，其天線由多個尺寸不同的子天線單元組成，不同尺寸的子天線單元對相應頻率的信號進行響應，所以并非完全靠攏被測兒童電話手表。(2)在測試接收頻段上與標準不同，在測量接收頻段上并沒有去除免測頻段，而是包含了兒童電話手表的發(fā)射頻段在內(nèi)的范圍。確定以上測試方式方法主要有以下3點考慮:(1)在電波暗室在測量中排除了外來干擾源；(2)使用電磁兼容方式測量出的數(shù)據(jù)更為確定；(3)根據(jù)無線電設備發(fā)射原理分析，當設備進行通信工作時無線電發(fā)射水平才會達到一個最大值，所以近距離模擬兒童戴電話手表測試近場[4]信號和包含工作頻段的測量方式更能體現(xiàn)出兒童電話手表的輻射發(fā)射水平。

4 結(jié)果與分析

4.1 實測結(jié)果

參照信息技術設備的輻射發(fā)射方法測量兒童電話手表的電磁輻射得出的是電場強度值。因此，根據(jù)電磁環(huán)境控制限值標準，選取在30 MHz至3 000 MHz范圍內(nèi)的電場限值12 V/m(算成單位dBuV/m限值為141.58)，作為評價限值。

經(jīng)測試得出，40個兒童電話手表實測結(jié)果全部低于141.58 dBuV/m的限值。測試結(jié)果分布圖詳見圖1。

圖1 測試結(jié)果分布圖

40個實測結(jié)果中最大值為140.466 dBuV/m，達到限值的99.2%，最小值為118.933 dBuV/m達到限值84.0%。平均值為133.896 dBuV/m約為限值的94.6%。其中9個兒童智能手表達到限值98%以上的，25個在限值90%至98%之間，低于限值90%的有6個。

4.2 結(jié)果分析

從測試結(jié)果來看，雖然所有樣品都是低于本次評定限值，但是超過80%樣品數(shù)的實測結(jié)果都在評定限值90%以上。但分析我們所參照的評定依據(jù)可知，本次所采用的標準限值是針對人們生活環(huán)境空間中存在的無線電波進行的限制規(guī)定。該標準是考慮到環(huán)境空間中長期的、持續(xù)的無線電波存在方式進行的限值考慮，所以在限值設定上比較嚴格。而且通過測試我們發(fā)現(xiàn)，兒童智能手表只有在進行通話狀態(tài)并將發(fā)射功率等級調(diào)整到最大級的情況下達到一個最大持續(xù)輻射發(fā)射值，且這個值在評定限值以下。在不通話時產(chǎn)生的平均輻射發(fā)射值遠遠低于工作狀態(tài)，因為根據(jù)觀測發(fā)現(xiàn)，在待機狀態(tài)兒童電話手表只是間歇性、短時間會向外發(fā)射信號，由于發(fā)射信號時間非常短暫，以致于其發(fā)射最大值的波形在測試設備上很難被捕捉下來，相對于工作狀態(tài)其輻射發(fā)射水平可以忽略不計。

綜上所述，根據(jù)實測數(shù)據(jù)與原理分析，同本次參考的限值要求比較，我們評定其電磁輻射對人體安全的危害是較低的。

5 結(jié)束語

本文以現(xiàn)有技術文件為基礎用定量定性的方式對兒童電話手表電磁輻射進行了測量和分析。但現(xiàn)今對電磁輻射的研究還在探索階段，特別是電磁輻射針對兒童群體的研究并沒有一個明確的學術結(jié)論，所以兒童群體是否對電磁輻射是敏感人群這個問題上還有待研究。本次所引用的標準限值非專門針對兒童群體的要求，在測試方法上也是參照現(xiàn)有電磁兼容測試標準使用近似的方法模擬實際使用情況來進行的測試，所以無論在限值要求上還是測試方法上都還有進一步研究和探討的空間。但本次監(jiān)測結(jié)果給出了定量數(shù)據(jù)，對將來進一步的研究非常有指導意義。