[发明专利]模拟人体的介电特性的组合物及其用于进行SAR测量的用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种模拟人体的介电特性的宽频带组合物。尤其，本发明涉及一种包含水包油乳液的组合物，其中水相包含甘油并且油相包含至少一种表面活性剂，优选地至少两种表面活性剂。本发明的组合物可以用于填充用于例如比吸收率(SAR)测量、总辐射功率(TRP)测量或总辐射灵敏度(TRS)测量的人体模型或仿真模型(phantom)。本发明还涉及一种用于测量人体模型或仿真模型内部的SAR、仿真模型附近的TRP和/或TRS的系统，所述人体模型和仿真模型填充有本发明的宽频带组合物。本发明进一步涉及一种用于SAR、TRP和/或TRS测量的方法，所述方法包括使用本发明的装置。

背景技术

在使用手持式无线装置或体带式无线装置进行通信期间，使用者的生物组织暴露于电磁场能。在由移动式电话或其它商业装置所使用的频率下，由组织所吸收的射频功率通常是根据比吸收率(SAR)来加以定量的。

SAR是由具有给定密度(ρ)的一体积元(volume of element)(dV)中所含的质量增量(dm)在这一质量暴露于电磁场时所吸收的能量增量(dW)的比率：

SAR是通过测量无线装置在容纳组织等效物质的模拟人体部分内部所产生的电场分布来测定的。在全身范围内或1g或10g组织的局部范围内平均的SAR限值(峰值空间平均值)在国际暴露导则/标准(ICNIRP导则IEEE标准C95.1)中确立。为了确保保护公众健康和安全，国家监管机构已经普遍采用这些限值并且认可使用测量标准来评估峰值空间平均SAR。根据适当的SAR测量标准(例如IEC62209-1或IEC62209-2)对无线设备进行测量允许对该装置与关于人体暴露于射频场的监管要求的符合度进行评估。

这些测量标准规定使用头部和身体的人体模型或仿真模型，所述人体模型或仿真模型由填充有均质组织模拟液体的塑料壳组成。测试配置、仿真模型的形状以及所述液体的介电特性已被设计成确保对于大部分的暴露条件所测量的SAR与人体内的SAR相比的保守估算(更高的值)。TRP和/或TRS的测量也可能需要仿真模型或人体模型的存在，如例如在针对移动台空中性能的美国CTIA测试计划(American CTIA Test Plan for Mobile Station Over the Air Performance)或欧洲标准(European Standard)3GPP中所定义。

图1图示了在0.03GHz-6GHz范围内对组织等效物质的相对介电常数和电导率的IEC62209-1/62209-2标准要求。这些介电特性已经基于对人类组织的介电特性的研究被定义。体内和体外测量报道于S.Gabriel的著作(Gabriel S.等，Phys.Med.Biol.，1996，41，2251-2269)中。均质组织等效液体的组织介电参数的选择决定了在与在现实暴露条件下所获得的SAR相比较时任何高估或低估的程度。已进行多项研究来验证该途径的保守性(例如Drossos，A.，Santomaa，V.以及Kuster，N.，“The dependence of electromagnetic energy absorption upon human head tissue composition in the frequency range of300-3000MHz(在300MHz-3000MHz的频率范围内电磁能吸收对人类头部组织构成的依赖性)”，IEEETransactions on Microwave Theory and Techniques，第48卷，第11期，第1988-1995页，2000年11月)。

为了实现目标介电特征，已经提出了不同的用于均质液体的配方。熟知的溶液是例如基于水、盐以及二醇的(Fukunaga等，IEEE Trans.Electromagn.Compat.，2004，46(1)，126-129)。

这些混合物是非常简单的并且容易获得。然而，它们存在具有相当窄的频带(相对于中心频率的10％至20％)的缺点。因此，在不同的频带中对装置进行测试时，不得不多次更换液体，从而导致操作繁重并且耗时。此外，在组织模拟物被嵌入并且不能更换的密封仿真模型中，并且如果期望对这种仿真模型组织布置进行宽频带操作，那么需要所容纳的溶液能够在更广的频带宽度范围内递送适当的介电特征。

为了解决上述问题，多个研究小组试图研发可在更宽的频率范围内使用的组织模拟液体。