浅析儿童电话手表电磁辐射与安全

赖力 代頔梓 章惜珍

成都产品质量检验研究院有限责任公司四川成都610100

1 前言

儿童电话手表作为集多功能于一体的可穿戴电子产品受到广大消费者的追捧，其主要部件为表盘，表盘内集合电子设备实现通话、定位、显示等各类功能。儿童电话手表主要功能还是语音通信，所以其核心是一个移动台，就是我们俗称的手机，只是作为儿童使用并穿戴在手腕上的通信设备。作为电信通信工具不可避免的会向外发射无线电信号，对于产生电磁辐射且是儿童长时间随身佩戴的电子设备关注其电磁辐射安全具有实际意义。

2 样品的选择

结合当下儿童电话手表市场的考察情况，共选择了40个儿童电话手表样品。按照品牌覆盖优先，兼顾型号等原则，即覆盖尽可能多的儿童电话手表品牌。同时，考虑到儿童电话手表产品的市场销售和占有情况，在市场占有率高、销量大的品牌中，选择其高、中、低3档不同型号的产品。从采购渠道看，实体店包括大型商场、品牌专卖店、批发市场及一般商店等；电商网购包括:天猫、京东、苏宁易购、国美商城等大型B2C网商。从样品的数量、品牌型号及采购渠道反映了儿童电话手表市场的主流情况。

3 评定依据和检验方法

3.1 评定依据

目前我国没有针对人体安全与无线电发射设备的要求，也没有专门针对儿童在电磁辐射中的要求，因此关于儿童电话手表这种产品的电磁辐射安全限值并没有明文规定。所以结合我国现有相关标准及规定的实际情况，选择相近似的文件作为判定依据。现我国使用比较广泛且最新的是环境保护部与国家质量监督检验检疫总局共同颁布的电磁环境控制限值[1]标准。该标准规定了人体暴露在电磁辐射时，环境中的电场、磁场、电磁场的限值。该标准将专门用于发射无线电信号的设备排除在外，因为该限值只是作为一般环境条件要求，对于无线电发射设备要求就比较苛刻。但是作为判定儿童电话手表对人体安全方面的评价还是很有指导意义的。儿童电话手表产生电磁辐射主要是无线通信阶段，现我国移动通信网络商用已发展至4G时代，进入数字通信时代后，通信技术的发展主要是数据传输速率的发展，主要表现为使用更多频段使通信带宽增加和载波聚合[2]为代表的载波技术的运用，新技术的运用在原理上使无线电发射单位强度降低，且移动终端语音通信使用量最大的还是GSM制式，通信频率主要为900 MHz和1 800 MHz两个频段均为3 GHz以下，所以根据其工作原理分析本次我们将选择30 MHz至3 000 MHz范围对应的限值作为本次的评定依据。

3.2 检验方法

本次检测参照信息技术设备的辐射发射测量方法[3]，即在电波暗室中使用电磁兼容测试方法，并在此基础上设定了一些具体测试方式和方法，设定的内容主要有:(1)改进了测试距离，模拟儿童佩戴电话手表时的近距离方式测试辐射发射值。实际测试中因为测试接收天线具有一定物理尺寸，且测试接收天线为周期对数天线，其天线由多个尺寸不同的子天线单元组成，不同尺寸的子天线单元对相应频率的信号进行响应，所以并非完全靠拢被测儿童电话手表。(2)在测试接收频段上与标准不同，在测量接收频段上并没有去除免测频段，而是包含了儿童电话手表的发射频段在内的范围。确定以上测试方式方法主要有以下3点考虑:(1)在电波暗室在测量中排除了外来干扰源；(2)使用电磁兼容方式测量出的数据更为确定；(3)根据无线电设备发射原理分析，当设备进行通信工作时无线电发射水平才会达到一个最大值，所以近距离模拟儿童戴电话手表测试近场[4]信号和包含工作频段的测量方式更能体现出儿童电话手表的辐射发射水平。

4 结果与分析

4.1 实测结果

参照信息技术设备的辐射发射方法测量儿童电话手表的电磁辐射得出的是电场强度值。因此，根据电磁环境控制限值标准，选取在30 MHz至3 000 MHz范围内的电场限值12 V/m(算成单位dBuV/m限值为141.58)，作为评价限值。

经测试得出，40个儿童电话手表实测结果全部低于141.58 dBuV/m的限值。测试结果分布图详见图1。

图1 测试结果分布图

40个实测结果中最大值为140.466 dBuV/m，达到限值的99.2%，最小值为118.933 dBuV/m达到限值84.0%。平均值为133.896 dBuV/m约为限值的94.6%。其中9个儿童智能手表达到限值98%以上的，25个在限值90%至98%之间，低于限值90%的有6个。

4.2 结果分析

从测试结果来看，虽然所有样品都是低于本次评定限值，但是超过80%样品数的实测结果都在评定限值90%以上。但分析我们所参照的评定依据可知，本次所采用的标准限值是针对人们生活环境空间中存在的无线电波进行的限制规定。该标准是考虑到环境空间中长期的、持续的无线电波存在方式进行的限值考虑，所以在限值设定上比较严格。而且通过测试我们发现，儿童智能手表只有在进行通话状态并将发射功率等级调整到最大级的情况下达到一个最大持续辐射发射值，且这个值在评定限值以下。在不通话时产生的平均辐射发射值远远低于工作状态，因为根据观测发现，在待机状态儿童电话手表只是间歇性、短时间会向外发射信号，由于发射信号时间非常短暂，以致于其发射最大值的波形在测试设备上很难被捕捉下来，相对于工作状态其辐射发射水平可以忽略不计。

综上所述，根据实测数据与原理分析，同本次参考的限值要求比较，我们评定其电磁辐射对人体安全的危害是较低的。

5 结束语

本文以现有技术文件为基础用定量定性的方式对儿童电话手表电磁辐射进行了测量和分析。但现今对电磁辐射的研究还在探索阶段，特别是电磁辐射针对儿童群体的研究并没有一个明确的学术结论，所以儿童群体是否对电磁辐射是敏感人群这个问题上还有待研究。本次所引用的标准限值非专门针对儿童群体的要求，在测试方法上也是参照现有电磁兼容测试标准使用近似的方法模拟实际使用情况来进行的测试，所以无论在限值要求上还是测试方法上都还有进一步研究和探讨的空间。但本次监测结果给出了定量数据，对将来进一步的研究非常有指导意义。