手機(jī)屏幕電磁輻射屏蔽面料性能研究

熊奎 趙立 六盤水師范學(xué)院電氣工程學(xué)院

引言

隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人們也更追求智能化發(fā)展，提高生活質(zhì)量，電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域也正逐漸增加。在日常生活中隨處可見(jiàn)電子設(shè)備，目前人們接觸最多的是手機(jī)設(shè)備，手機(jī)給我們帶來(lái)生活便捷，但同時(shí)也存在安全隱患問(wèn)題。手機(jī)屏幕的電磁輻射，使長(zhǎng)期面對(duì)手機(jī)的用戶，危害用戶的健康。通過(guò)對(duì)不同面料進(jìn)行屏蔽性能研究，使其在不同環(huán)境下進(jìn)行試驗(yàn)，得出精確性數(shù)據(jù)，為防輻射商品提供數(shù)據(jù)性支持。

1 電磁輻射及面料測(cè)試

1.1 測(cè)試面料

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，為滿足人們?nèi)粘r(shí)候溝通、辦事效率等，經(jīng)過(guò)智能設(shè)備的不斷換代，智能手機(jī)的出現(xiàn)有效解決此類問(wèn)題。但是在手機(jī)給人類帶來(lái)方便快捷時(shí)，部分用戶過(guò)分依賴手機(jī)，一天大部分時(shí)間都與智能設(shè)備進(jìn)行零距離接觸，隨著看手機(jī)屏幕的時(shí)間加長(zhǎng)，手機(jī)輻射也隨著增加。為了能減輕手機(jī)屏幕輻射問(wèn)題，應(yīng)對(duì)用戶穿著面料進(jìn)行防輻射測(cè)試。在對(duì)電磁屏蔽面料進(jìn)行輻射性能測(cè)試時(shí)，由于面料不同，電磁屏蔽性能也各不相同。本次測(cè)試選取廣泛流通的兩種面料滌綸棉紡混織物和錦綸鍍銀紡織纖維面料。其中滌綸棉紡混織物選取作為3種，錦綸鍍銀紡織纖維面料選取作為后4種，進(jìn)行測(cè)試。

1.2 電磁輻射屏蔽測(cè)試

在對(duì)電磁輻射進(jìn)行測(cè)試時(shí)，用戶在使用設(shè)備時(shí)，由于穿著衣服等。可通過(guò)劑量測(cè)試法對(duì)人體非遮擋區(qū)域進(jìn)行測(cè)試，對(duì)外露皮膚吸收輻射量進(jìn)行分析，一般以電磁波吸收值量（SAR）和肌體內(nèi)部趨膚效應(yīng)進(jìn)行結(jié)果顯示。當(dāng)電磁波輻射量高于15MHz時(shí)可用SAR進(jìn)行數(shù)據(jù)分析；當(dāng)電磁波輻射量低于15MHz時(shí)，可用基于趨膚效應(yīng)的感應(yīng)式電流密度進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

通過(guò)暴露值測(cè)試對(duì)暴露肌體范圍內(nèi)電磁長(zhǎng)進(jìn)行量度測(cè)試，當(dāng)肌體所在范圍電磁輻射工作頻率小于400MHz時(shí)，測(cè)試范圍應(yīng)擴(kuò)大到對(duì)所在場(chǎng)地環(huán)境電場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試；當(dāng)肌體所在范圍電磁輻射工作頻率大于400MHz時(shí)，此時(shí)由于頻率多大，只需電磁輻射功率密度進(jìn)行測(cè)試。在對(duì)手機(jī)輻射進(jìn)行測(cè)試時(shí)，手機(jī)運(yùn)行頻率一般為1000～2000MHz，應(yīng)對(duì)手機(jī)進(jìn)行電磁輻射功率密度進(jìn)行具體檢測(cè)。

2 手機(jī)屏幕電磁輻射探析

2.1 手機(jī)屏幕電磁輻射測(cè)試

目前市場(chǎng)上手機(jī)品牌種類繁多，加工工藝各不相同，手機(jī)產(chǎn)生電磁輻射也有差異。本次隨機(jī)挑選市場(chǎng)上五款品牌手機(jī)進(jìn)行測(cè)試，在測(cè)試過(guò)程中，應(yīng)確保在同一環(huán)境下，并且保證不接觸外界電磁輻射干擾。在對(duì)手機(jī)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，應(yīng)從待機(jī)、信息傳輸、觀看動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)、視頻、音樂(lè)、開(kāi)關(guān)機(jī)、呼叫等待狀態(tài)、接通通話瞬間、通話過(guò)程中、通話掛斷瞬間等對(duì)手機(jī)屏幕進(jìn)行測(cè)試。在進(jìn)行對(duì)手機(jī)進(jìn)行輻射范圍時(shí)，應(yīng)保證手機(jī)電量基本一致?tīng)顟B(tài)，在測(cè)試過(guò)程中，應(yīng)保證手機(jī)不發(fā)生位移等情況。電磁輻射測(cè)量設(shè)備可工作段位在60～4000MHz，測(cè)試間距值為0.01～201測(cè)試精確度為0.01，可測(cè)速率為每次350ms。通過(guò)對(duì)手機(jī)測(cè)量，測(cè)量5次并取平均值進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)果數(shù)據(jù)對(duì)比。通過(guò)分析得出結(jié)果表1

表1 手機(jī)測(cè)試電磁輻射（）

表1 手機(jī)測(cè)試電磁輻射（）

手機(jī) 正常通話接通通話瞬間通話掛斷瞬間呼叫等待狀態(tài)動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)待機(jī)狀態(tài)信息傳輸觀看視頻1 34.2 116.5 37.8 107.5 57.8 6.9 38.7 85.72 52.8 107.6 61.9 87.6 46.9 5.8 36.5 93.43 57.4 108.4 72.8 97.6 64.8 4.8 28.9 102.44 69.4 160.7 76.4 135.7 46.9 3.6 30.4 89.65 37.8 124.9 37.8 116.8 46.5 5.2 27.5 105.6

2.2 手機(jī)屏幕電磁輻射數(shù)據(jù)研究

通過(guò)數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)，五款手機(jī)在同一工作環(huán)境中電磁輻射量各不相同。通過(guò)和相關(guān)規(guī)定數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，以40 為最低標(biāo)準(zhǔn)，在手機(jī)屏幕運(yùn)行過(guò)程中，基本都處于超標(biāo)狀態(tài)。在進(jìn)行具體選擇時(shí)，應(yīng)選擇接通通話瞬間最大值進(jìn)行研究，4號(hào)手機(jī)為160.7 ，在對(duì)手機(jī)屏幕防輻射進(jìn)行測(cè)定時(shí)，選取4號(hào)機(jī)型的接通通話瞬間狀態(tài)作為測(cè)量。

3 手機(jī)屏幕電磁輻射屏蔽面料性能研究

3.1 面料對(duì)手機(jī)屏幕輻射屏蔽性能測(cè)評(píng)

首先將待測(cè)試面料按照12cm*12cm進(jìn)行截取，把面料放在電磁輻射測(cè)試設(shè)備感應(yīng)器前方，將手機(jī)作為電磁發(fā)射源，將位置進(jìn)行固定，保持電量充足，進(jìn)行對(duì)手機(jī)接通通話瞬間的電磁輻射值進(jìn)行測(cè)量。確保一定的環(huán)境干濕度并確保外界無(wú)電磁干擾，對(duì)其進(jìn)行6次測(cè)量后取平均值，對(duì)滌綸棉紡混織物和錦綸鍍銀紡織纖維面料進(jìn)行性能結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)評(píng)測(cè)。可得出7種面料所受功率密度分別為59.3、57.9、56.4、27.6、25.8、38.9、29.8。

3.2 面料對(duì)手機(jī)屏幕輻射屏蔽進(jìn)行結(jié)果分析

通過(guò)對(duì)面料測(cè)試得出，不同面料對(duì)電磁輻射防護(hù)程度有一定差異。通過(guò)最低標(biāo)準(zhǔn)40 作為評(píng)判，可得出錦綸鍍銀紡織纖維面料對(duì)電磁輻射防護(hù)效果較為明顯。這是由于鍍銀紡織纖維里銀的導(dǎo)磁效果較為明顯，提升整體面料的防護(hù)效果。

通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析，第五塊面料所受功率密度較低，由于綸鍍銀紡織纖維面料里鍍銀纖維密度較大，在進(jìn)行對(duì)電磁輻射隔離時(shí)，通過(guò)鍍銀纖維強(qiáng)導(dǎo)磁性，對(duì)輻射形成有效防護(hù)。在前三號(hào)布料中為滌綸棉紡混織物，由于其中含有鋼性纖維，在進(jìn)行電磁輻射時(shí)，會(huì)在面料鋼性纖維內(nèi)形成電磁感應(yīng)效果，導(dǎo)致面料對(duì)電磁輻射防護(hù)效果較差。面料針織密度和面料鋼性纖維呈正比，針織密度越大導(dǎo)致鋼性纖維含量較多，相應(yīng)的鋼性纖維間距變小，電磁電阻值也隨之減小，提升電磁輻射屏蔽效果。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)常用性面料進(jìn)行研究，將滌綸棉紡混織物和錦綸鍍銀紡織纖維面料分為7組進(jìn)行針對(duì)性試驗(yàn)，在依據(jù)市場(chǎng)流通性較高的五款手機(jī)進(jìn)行電磁輻射檢測(cè)。通過(guò)對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，以標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù) 為基準(zhǔn)，將數(shù)據(jù)結(jié)果相對(duì)比，手機(jī)屏幕在進(jìn)行操作過(guò)程中基本上都高于基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生對(duì)人體有害的電磁輻射。通過(guò)對(duì)面料進(jìn)行檢測(cè)，得出含有鍍銀纖維的面料對(duì)電磁輻射防護(hù)性能較高。在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中，技術(shù)人員對(duì)手機(jī)屏幕進(jìn)行優(yōu)化，減少電磁輻射的干擾，在紡織生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)具有高防護(hù)性衣物。