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淺談 EN 50385:2017 無線電設備電磁場暴露標準及合規性測試

EN 50385:2017 是根據無線電設備指令 (2014/53/EU) 設立的歐洲標準,此標準在確保人類暴露於基地台設備所發射的射頻電磁場 (RF EMF) 的安全性方面至關重要;它制定了嚴格的要求和指導方針,用於評估基地台設備是否符合 RF EMF 暴露限值,規定了無線通訊和電子設備的電磁場 (EMF) 暴露限值;該標準用於證明基地台設備在 110 MHz 至 100 GHz 頻率範圍內符合射頻 (RF) 電磁場暴露限值,以確保公眾暴露於安全水平的電磁輻射。


EN 50385:2017 範圍和應用


EN 50385:2017 的主要目標是評估基地台設備是否符合 110 MHz 至 100 GHz 頻率範圍內 RF EMF 的基本限制和暴露限值,這包括各種用於不同通訊系統的基地台設備,例如行動網路、廣播以及其他無線通訊服務;該標準規定,符合性評估可以直接透過測量實際的 RF EMF 暴露水平來進行,也可以透過確保遵守預定的參考水平來間接進行,參考水平是一種不必進行每次具體測量的方法,特別是在某些情況下直接測量可能不切實際或難以實施時,這些參考水平由專業機構和標準制定組織根據大量的科學研究和實驗數據確定,目的是在保護公眾健康和安全的同時,為設備設計和製造提供可操作的指導。


EN 50385:2017 涵蓋的產品


EN 50385:2017 規範了廣泛的產品類別,包括:


  • 行動和無線通訊設備(如手機、無線電台、無線路由器);

  • 固定以及可攜式電子設備。


EN 50385:2017 的關鍵組成部分


  1. 暴露條件和規範限值: EN 50385:2017 規定了必須評估射頻電磁場 (RF EMF) 暴露的具體條件,包括:工人經常接近基地台設備的職業暴露、和公眾偶爾接近這些設備的情況,該標準提供了詳細的指導方針,規定了最大允許暴露限值,以確保兩者都得到充分保護。

  2. 合規性評估: 該標準提供了評估是否符合規定暴露限值的方法,包括理論計算和實際測量;評估過程必須考慮多種因素,例如:設備的位置、操作參數、以及來自多個來源的累積暴露;多個來源的累積暴露是考慮一個地區內可能有多個設備同時發射電磁場,例如:多個基地台、無線路由器、和其他電子設備,每個設備的電磁場暴露可能單獨符合標準,但當多個設備一起工作時,總體的電磁場暴露水平可能會超過安全限值。

  3. 評估不確定性: EN 50385:2017 考慮到所有量測和評估都具有固有的不確定性,不確定性可能來自於量測儀器的精度、環境條件的變化、測試過程中的操作誤差等,因此提供了指南來考慮和報告這些不確定性,以確保合規性評估的準確性和可靠性。

  4. 文件記錄: 適當的文件記錄是合規過程中的關鍵部分,標準要求對評估程序、結果及評估過程中的任何假設進行全面記錄,這些文件對於監管審查和審計非常重要。

  5. 監控和市場控制: 為了保持持續的合規性,EN 50385:2017 包含對已上市設備的監控規定,這包括定期測試和驗證,以確保設備在其運行壽命期間持續符合安全標準。


EN 50385:2017 的技術細節與監管框架


  1. 基本限制和參考水平: EN 50385:2017 以健康為考量建立了電場、磁場、和電磁場暴露的基本限制,這些限制涉及一般公眾和職業暴露的比吸收率(SAR)和功率密度,標準中提供了參考水平以簡化合規性評估。

  2. 量測技術: 該標準規定了評估 RF EMF 暴露的具體量測技術,包括:電場強度的空間平均、功率密度量測和 SAR 評估;標準規定使用各向同性場探頭 (isotropic field probes) 和人體模擬器來模擬 SAR 測試中的人體組織。

  3. 不確定性分析 EN 50385:2017 要求進行徹底的不確定性分析,以考慮量測不準確性,這包括探頭校準、環境條件和設備性能等因素,必須記錄並考慮合規性評估中的綜合標準不確定性。

  4. 暴露情景 該標準描述了各種暴露情景,包括近場 (near-field) 和遠場 (far-field) 條件,近場評估側重於天線附近的區域,這些區域通常是最高暴露水平發生的地方;遠場評估則考慮與公眾相關的更廣泛暴露模式。

  5. 行動水平 (Action Levels) 的合規性 對於職業暴露,EN 50385:2017 定義了超過後需要採取額外保護措施的行動水平,雇主必須實施控制措施,如限制進入、提供防護設備和培訓,以管理工人的暴露風險。


EN 50385:2017 測試項目


該標準的測試項目通常包括但不限於:


  1. 電磁場強度測量 在進行電磁場強度測量(Electromagnetic Field Strength Measurement)時,應使用各向同性探頭(isotropic probes)來量測設備運行過程中不同方向的電場強度,這些量測包括在測試空間內的多點量測以獲取空間平均場強(spatial averaging),確保測試空間內的代表性;探頭需要經過校準,以保證在測試頻率範圍內具有平坦的頻率響應(frequency response),從而確保量測結果的準確性;此外,還應在設備關閉時量測背景場強(background field strength),以校正實際量測值,消除環境因素的影響。

  2. 吸收比值 (SAR) 測試 吸收比值(Specific Absorption Rate, SAR)測試需要模擬人體組織吸收的電磁能量,特別是在設備靠近身體使用時;測試過程包括使用填充特定液體的人體模擬器(body phantoms),該液體的電學特性模擬人體組織,以確保測試結果的可靠性;SAR 探頭需要在不同頻率和功率水平下進行校準,以確保量測的準確性。測試中,探頭會在人體模擬器內的指定區域進行掃描以量測SAR 值,確定設備在不同使用情況下的安全性。

  3. 天線輻射圖樣測試 天線輻射圖樣測試(Antenna Radiation Pattern Test)需要分析天線的方向性和輻射強度,測試過程通常在無反射消聲室(anechoic chamber)內進行,避免環境反射對量測結果的影響;使用旋轉台(rotating table)可以以不同角度量測天線的輻射強度,從而產生完整的輻射圖樣(radiation pattern),了解天線的輻射特性;測試系統需要使用已知參數的校準天線(calibrated antenna)進行校準,以確保量測數據的準確性和一致性。

  4. 設備運行頻率範圍和輸出功率量測 設備運行頻率範圍和輸出功率的測量也是確保設備安全運行的重要步驟,測試過程包括使用頻譜分析儀(spectrum analyzer)來量測設備的輸出頻率和功率水平,確保其在規定範圍內運行;訊號產生器(signal generator)需要經過校準(calibration),以確保輸出頻率和功率的準確性,避免量測誤差;此外,還需要在設備運行過程中進行連續監測,記錄頻率和功率的變化情況,確保設備穩定運行。


EN 50385:2017 的重要性


EN 50385:2017 在保護公共健康方面發揮著關鍵作用,確保基地台設備的射頻電磁場 (RF EMF) 暴露不超過安全水平,該標準與歐盟指令 2014/53/EU 所建立的監管框架保持一致,該指令管理無線電設備的安全性和性能要求。符合 EN 50385:2017 標準不僅是一項法律要求,還是無線通訊基礎設施製造商和運營商企業責任的重要部分。


遵守這一標準,製造商可以展現其對安全的承諾,從而贏得監管機構、消費者和其他利益相關者的信任;此外,符合 EN 50385:2017 標準有助於防止潛在的法律責任,並提升通訊網路的整體品質和可靠性。


參考資料



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