【YD通讯标准】 低功率电子与电气设备的电磁场(10MHz 到 300GHz)人体照射基本限值符合性评估方法

ICS33.060
中华人民共和宝通信行标准
YD/T3137-2016
低功率电子与电气设备的电磁场（10MHz到300GHz）人体照射
基本限值符合性评估方法
Assesmentofthecomplianceof low-powerelectronic and electricalequipmentwiththebasicrestrictions relatedtohumanexposuretoelectromagneticfields(10MHzto300GHz)（IEC62479:2010，IDT）
2016-07-11发布
2016-10-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前
1范围
规范性引用文件
3术语和定义
4符合性评定方法
5电磁场评定报告：
6测量不确定度在符合性评估限制中的使用.次
附录A（资料性附录）自ICNIRP和IEEE照射限值中推导出的小功率豁免等级附录B（资料性附录）靠近人体使用的无线设备的替代小功率豁免等级的推导附录C（资料性附录）脉冲场的符合性要求.附录D（资料性附录）ISO/IEC17025中与EMF评估报告相关的话题-参考文献
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本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准等同采用IEC62479：2010《低功率电子与电气设备的电磁场（10MHz到300GHz）人体照射基本限值符合性评估方法》
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国通信标准化协会提出并归口。本标准起草单位：中国信息通信研究院。本标准主要起草人：齐殿元、赵竞、林军、林木浩、余纵瀛、林晓军。
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低功率电子与电气设备的电磁场（10MHZ到300GHZ）人体照射基本限值符合性评估方法1范围
本标准提供了根据电磁场照射限制评估低功率电子与电气设备照射符合性的简单的评定方法。如果设备使用标准中电磁场评估的方法证明不能遵守电磁场照射要求，则其他标准包括正C62311或者其他（EMF）产品标准可用于符合性评定。2规范性引用文件
下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。IEC62311电磁场下人体照射限制相关的电子与电气设备的评定（0Hz～300GHz）。3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1
有效天线功率AvailableAntennaPower最大功率在一段时间内平均即时间平均后，提供给天线馈线，当负载阻抗变化广泛的时候，理论上可以提供一个具有正实部阻抗的源直接连接到负载。注1：当电阻负载等于源的负载并且电抗在数量上相等但符号相反的时候，这时获得有效天线功率。然而，其他情况是可能的。例如，如果PA监控当前的而不是实际功率，一个变化的天线阻抗（当DUT靠近身体操作时）可能引起比匹配负载更高的输出功率。然后，根据实际负载变化（通过身体附近的天线阻抗）进行推挽式分析。注2：在某些情况下，像过热或过电压情况会阻止获得有效天线功率。注3：对于给定的技术，在连续或最大占空比时尽可能最大功率传输过程中需要进行时间平均注4：改编自IEC60050-702.1992[11]”702-07-10注5：天线馈线的定义见IEC60050-712:1992[12],712-06-01。3.2
平均总辐射功率AverageTotalRadiatedPower总辐射功率在一段时间间隔内平均即时间平均。对于给定的技术，在连续或最大占空比时，尽可能最大功率传输过程中需要进行时间平均。注：如果用户处于天线场附近时，由于用户的存在改变了天线阻抗并导致总辐射功率的改变。在这种情况下，平均总辐射功率应是用户存在时最大可能的功率。3.3
平均时间AveragingTime（tavg）为了确定符合照射限制的目的，在适当时间照射平均。3.4
1）方括号内的数字对应参考文献中的序号。1
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基本限值BasicRestriction
基于已知的健康影响而制定的人体照射于时变电场、磁场、电磁场的限值。注：在本标准的频率范围内，作为基本限值的物理量是电流密度、比吸收率（SAR）和功率密度3.5
合格评定ConformityAssessment关于产品、过程、系统、人或身体的所有特定的要求。注：合格评定的领域包括测试，检查和认证，以及合格评定机构的认可等。[见ISO17000:2004[14],2.1的定义，修正]3.6
信息技术设备InformationTechnologyEquipment（ITE）任何设备拥有以下功能中的一个作为主要功能（或多种功能综合）：存储、显示、检索、传输、处理、交换或控制数据额、通信信息和任何可能安装一个或多个通常操作信息传输的终端端口。示例：ITE类型包括数据处理设备、办公机器、电子商务设备和通信设备。3.7
小功率设备Low-PowerEquipment有效天线功率和/或平均总辐射功率小于等于小功率豁免等级的设备。3.8
小功率豁免等级Low-PowerExclusionLevel（Pmax）设备输出功率的详细情况，可能也依靠其他变量例如频率和辐射源到人的距离，使得辐射源造成的照射等级将不超过一个特定的基本限值。如果设备输出功率多媒体设备MultimediaEquipment（MME）拥有信息技术设备、音频、视频或广播接收设备，与用户互动和/或交流设备的功能或这些功能组合的设备。
[参见CISPR322[9],3.1.17的定义]3.10
峰值辐射功率PeakRadiatedPower最大瞬间辐射功率。
功率密度PowerDensity
电源经过表面垂直于电磁波能量传播方向的元件，除以单元面积得到的量。[IEC60050-705:1995[13]，705-02-03，功率通量密度]注：功率密度的单位是W/m(瓦每平方米)。3.12
脉冲重复频率PulseRepetitionFrequency（PRF）单位时间内传输脉冲的数量。
2）准备阶段。
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比吸收能SpecificAbsorption（SA）当照射于电磁场时，包含一定体积的生物组织液的部分吸收能量的增量。注：比吸收量的单位为J/kg（焦耳/千克）。3.14
比吸收率SpecificAbsorptionRate（SAR）当照射于电磁场时，包含一定体积的生物组织液的部分吸收功率的增量。注：比吸收率的单位为W/kg（瓦特/于克）。3.15
总辐射功率TotalRadiatedPower在附近没有任何物体时，设备排放的在电磁场形式下的总功率（例如人身体）。注：对那些使用天线作为发射器的，总辐射功率与天线增益相互独立。3.16
无意辐射器UnintentionalRadiator/non-lntentional RadiatorYD/T3137-2016
电子或电气设备辐射射频（RF）能量，即使发射并不是该设备具有功能的必要部分。示例：无意辐射器的例子包括所有类型的没有天线和/或无线电传输功能的信息技术设备。4符合性评定方法
4.1一般考虑
电子和电气设备的电磁辐射与基本限值之间的符合性，可以通过测量或在某些情况下计算照射等级来确定。如果设备使用的电功率或者辐射非常小，发出的电磁场产生的照射风险无法超过基本限值。本标准提供了这种小功率设备的简单电磁场评定程序。可依使用任何一种与技术发展水平保持一致、可重现并给出有效结果的符合性评定程序。发射机如果使用一个以上天线配置选项，产生最大有效天线功率和/或平均总辐射功率的发射机和天线的组合应进行评估。
如图1和以下描述的4种情况，可以用来论证符合性：a）典型的使用，安装和设备的物理特性使其必然符合适用的电磁场照射等级，如参考资料中列出的那些。这些小功率设备包括无意辐射体，例如白炽灯泡和音频/视频设备、ITE和MME，这些设备没有无线电发射器。
注：如果设备主要用于播放/录制音乐，声音或图像，或者数字信息的处理，那么它们描述为音频/视频设备、ITE和MME
b）电子或电气元件的输入功率等级，它在相关频率范围内的辐射电磁能量能力很低，有效天线功率和/或平均总辐射功率不能超过4.2中定义的小功率豁免等级。C）有效天线功率和或平均总辐射功率受到发射器产品标准的限制，其发射器等级低于4.2中定义的小功率豁免等级。
d）测量或计算显示有效天线功率和/或平均总辐射功率低于4.2中定义的小功率豁免等级。如果这4类情况都不适用，那么该设备属于本标准范围之外。EMF符合性评定应通过其他标准，例如IEC62311或者其他EMF产品标准进行评估。3
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本质上
4.2小功率豁免等级（Pmax）
决定适用的低
功率排斥级
（见4.2）
选择适
用情况
输入功率www.bzxz.net
充许的输
出功率
达到小功率
排级？
设备符合电
磁场基本限值
测量或
NO需要更多测量，
+适用电磁场产品标
准或IEC62311
图1小功率豁免等级的几种情况
如果低功率电子与电气设备可以使用4.1中b）、c）、d）的方法证明其有效天线功率和/或平均总辐射功率小于或等于适用的小功率豁免等级Pmx，那么它们视为符合本标准的规定附录A包括Pmax的示例值，该值是从参考文献中列出的现有的照射限值导出的，例如ICNIRP导则、IEEStdC95.1-1999[2]和IEEEStdC95.1-2005[3]。对于靠近人身体操作的无线设备，具有高于附录A中给出的Pmax值的有效天线功率和/或平均总辐射功率，附录B中描述的替换的Pmax值（称为Pmax）同样可以使用。注：为了能够使用替换的Pmx值（Pmax）进行设备的评估，应适合附录B中描述的Pmax的适用范围。如果附录B中定义的Pmax不适用一个特定产品，则应该使用附录A中描述的相关照射限制的示例值Pmax。对于使用脉冲信号的小功率设备，除附录A和附录B中考虑的之外也可使用其他限制。ICNIRP导则[17和IEEE标准[2]、[3]都有针对照射脉冲场的具体限制，相关标准关于照射于脉冲场的要求应予以满足。附录C有更进一步的讨论。
4.3照射于多发射源
如果一个待测设备（EUT）配有多个自辐射器，整体的符合性评定可能不止需要进行每个辐射器单独的符合性评定。多个自辐射器的相互影响在符合性评定过程中宜加以考虑。技术报告IEC62630[8]提供了关于如何评估多个自辐射器产生的电磁场的通用指导。5电磁场评定报告
5.1一般考虑
应记录确定与小功率免等级符合的方法和原理，应在所需的校准和不确定度的限制下记录开展可重复的评定、测试、计算或测量并得到结果所需要的全部信息。4
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更多关于评定报告的指导在ISO/IEC17025:2005的5.10中可以找到。附录D是一个例子，它讲述了在ISO/IEC17025中包含的可能涉及到电磁场评定报告的部分。5.2设备相关信息
应记录设备的控制配置和预期使用的相关信息。除此之外，以下宜包含在评定报告中：设备的描述，包括类型名称，序列号等：一一为了正确操作设备，用户所需的任何指示，例如符合基本限值的照射条件：一一确保设备不被更改而造成功率的改变，从而超过小功率豁免等级的规定。6测量不确定度在符合性评估限制中的使用如果评定结果小于或等于限值，同时评定结果的不确定度小于适用的评定方法中指定的最大测量不确定度，那么该设备认为满足本标准的要求。这意味着图1中描述的每一种评定情况，应进行单独的不确定度评估。评定方法的不确定度应使用95%置信区间（包含因子k-1.96）的扩展不确定度。注1：电磁场评定方法的不确定度通常以%形式给出。如果不确定度是非线性单位的形式，例如dB，则首先需要转换为百分比（%）形式。
注2：关于不确定度评估的指导可以在ISO/IECGuide98-3:2008《关于测量中不确定度的表达的导则》中找到。通常，多数电磁场评定方法使用30%的相对（扩展）不确定度。因此这个相对不确定性在本通用标准中作为默认最大值使用。每种电磁场评定方法指定的不确定度为允许的最大不确定度。如果没有指定那么应使用30%的默认值。
如果相对不确定度小于30%，测量值Lm应直接与适用的符合性评估的限值Lim比较如果计算的不确定度大于30%，则计算的不确定度应按下述要求包含在与相应限值的符合性评估中（例如将此计算值加到测量或计算的结果上）。如果当前适用的评定方法的测量不确定度是30%或更大，则等式（1）应用于决定测量值Lm是否符合“减小的”限值。如果计算的评定不确定度大于任意指定方法允许的最大不确定度，并且如果它也大于最大默认不确定度，即30%，则在和限值比较前需要将一个衰减值加到评定结果中。反之，也可使用相同的衰减值减少适用的限值Lim。并且比较实际的测量值L和减小的限值。等式（1）的右边表明限值Lim在计算的不确定度大于30%的情况下是如何减小的。Lm
式中：
Lm—测量值：
Lim一照射限值；
U(Lm）一一扩展不确定度的绝对值。U(L)
示例：假设某个电磁场评定方法的相对不确定度为55%，那么Lm
使用等式（1），测量值的验收准则为：=0.55
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衰减后（限值的减小量）的不确定度变为Uopen=Lim—0.8Lim=0.2Lim
Lim=0.8Lim
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A.1简介
附录A
（资料性附录）
自ICNIRP和IEEE照射限值中推导出的小功率豁免等级YD/T3137-2016
本附录中，Pmax的值（见本标准的4.2）是通过[1]、[2]、[3]3’中电磁场照射限值推导出来的。注：除非在其他适用的规范或者标准中另有说明，最新版本IEEEC95.1-2005[3]替代上一个版本的IEEEC95.1-1999[2]。
A.2基于比吸收率的小功率豁免等级Pmax使用SAR作为基本限值时，可推导出一个保守的Pmax最小值，等于局部SAR限值（SARmax）乘以平均质量（m）：
Pmax = SARmax m
根据ICNIRP导则[1]、IEEEStdC95.1-1999[2]和IEEEStdC95.1-2005[3]中规定的SAR限值，表A.1给出通过等式（A.1）得到的Pmx示例值。根据国家规定也可使用其他照射导则或者标准。表A.1ICNRIP、IEEEStdC95.1-1999和IEEEStdC95.1-2005描述的某些基于SAR的Pmax示例值导则/标准
ICNRIP
IEEEStd
C95.1-1999
IEEEStd
C95.1-2005
SAR限值，
SARmaxW/kg
平均质量，
查看相关标准以获得更多信息和术语定义A.3基于功率密度的Pmax
PmaxmW
照射等级“
一般公众
一般公众
自由环境
自由环境
受控环境
受控环境
受控环境
受控环境
身体区域
头和躯干
头和干
驱干、手臂、腿
双手、手腕、脚和脚踝
头、躯干、手臂、腿
双手、手腕、脚和脚踝
身体除了四肢和耳朵
四肢和耳朵
身体除了四肢和耳朵
四肢和耳朵
使用功率密度作为基本限值时，可推导出一个保守的Px最小值，，等于平均功率限值（S）乘以平均面积（a）：
Pmax=Sa
示例：ICNIRP导则[1]分别提供了10GHz~300GHz频段范围内一般公众和职业照射的功率密度限值为10W/m2和50W/m2。[1]中指定的在两种情况下平均面积都为20cm2。因此，等式A.2得出Pmax的保守值对一般公众和职业照射分别是20mW和100mW。根据国家规定也可使用其他照射导则或者标准。3）方括号内的数字参见参考文献。7
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A.4Pmax的平均时间
Pmax的平均时间按照相关照射导则和标准中适用的限制。8
附录B
（资料性附录）
靠近人体使用的无线设备的替代小功率豁免等级的推导YD/T3137-2016
对于输出功率大于附录A中给出的小功率豁免等级（Pmx）的靠近人体使用的无线设备，可使用本际录描述的替代值（Pmax）。根据国家规定也可使用其他照射导则或者标准。对某一给定的设备，附录B中的阈值不是将其排除在任何EMF评估之外，而是更有利于支持减小一定数量的模式和配置的评估。本附录描述了300MHz到6GHz频率范围内使用时靠近身体25mm以内的设备推导Pmax的公式。本算法适用于多种流行的无线发射器，例如蜂窝电话（GSM、CDMA、PCS等4），陆地移动式发射机和无线局域网（WLAN）设备。对于广泛应用在便携无线设备内的各种典型天线（例如偶极子天线、单极子天线，PIFA天线和IFAS天线），该算法已被证明是保守的。然而，该算法可能不适用于某些无线设备，它们的天线方向性远远大于一个半波偶极子天线的方向性（也就是2.1dBi）。以下的描述是在参考资料[4]和[5]的基础上建立的。
注：本算法与天线方向性相关的准确适用范围取决于频率和距离，并且是下一步的工作内容。在[5]中，分析了一个具有6dBi方向性的微带天线。在最高频率（6GHz）和最远距离（20mm）研究中，公式没有提供一个保守的Pmx值。然而，在相对较低的频率（2.45GHz和3.7GHz）并且更近的距离（10mm）时，可以发现公式是保守的。当天线方向性有大约2dBi时分析，在所有频率和距离该公式同样是保守的。更多信息可以在[5]中找到。Ali等人[4]和Sayem等人[5]最近的研究表明附录A中以SAR为基础的小功率豁免等级(Pmax)是过于保守的。附录A中的等式A.1表明如果有效天线功率和/或平均总辐射功率小于等于Pmax=SARmaxXm（式中m是近似的平均质量），设备是符合SARmax的基本限值的。定义指出，在SAR限值为SARmax时，一定质量m吸收的功率P由P=SARmaxXm给出。因此等式A.1假设P=Pmax（也就是设备辐射的所有功率均被平均质量m吸收）。然而在现实中，不是所有功率都被身体吸收，并且那些吸收的部分并不都集中在平均质量（也就是附录A中的1g或10g）中。根据不同长度的标准偶极子天线以及其相对于平坦模型的不同距离的组合的系统研究，可以用一个简单的公式来得到较高的低功率豁免等级Pmax\:Pmax'=exp[As+Bs?+Cln(BW)+D]
式中：
S一一代表无线设备与使用者身体的最近距离：BW一一自由空间的天线频带宽度(B.1)
A、B、C和D一一频率的三次方多项式。此带宽对应于ISi1≤一7dB，为照射质量因数的倒数，定义为一个天线的存储与照射的能量之比。在等式（B.1）中，s的单位为mm，BW则使用百分比中的数字表示（例如如果频带宽度为10%，则在等式中的数字为10）。频率的相关参数A、B、C和D可以使用后面的公式得到，F单位为GHz。依照ICNIRP导则及IEEEStdC95.1-2005的要求，SAR的限值SARmax=2W/kg，平均质量m=10g，将等式（B.2）到（B.5）代入等式（B.1）：4）GSM：全球移动通信系统：CDMA：码分多址：PCS：个人通信业务。9
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