IEC/IEEE 62209-1528:2020 là tiêu chuẩn quốc tế bản đầu tiên quy định quy trình đo tỉ lệ hấp thụ riêng (SAR) cho thiết bị cầm tay và thiết bị đeo trên người, áp dụng cho dải tần từ 4 MHz đến 10 GHz. Tiêu chuẩn do IEC và IEEE cùng ban hành theo thoả thuận logo kép, phát hành tháng 10 năm 2020, hợp nhất và thay thế IEC 62209-1:2016, IEC 62209-2:2010, sửa đổi 1:2019 của phần 2 và IEEE Std 1528-2013. Bài viết tóm tắt phạm vi áp dụng, những điểm mới so với bộ chuẩn cũ và các nội dung cần đối chiếu khi đọc báo cáo SAR hoặc làm việc với phòng thử nghiệm.
1. SAR là gì và vì sao phải đo
SAR (specific absorption rate) là công suất hấp thụ trên một đơn vị khối lượng mô, tính bằng W/kg. Do SAR phân bố không đều trong mô, thông số dùng để đối chiếu giới hạn là SAR trung bình đỉnh trong một thể tích cục bộ: giá trị SAR lớn nhất khi lấy trung bình trên 10 g hoặc 1 g mô có dạng một khối lập phương. Hai ngưỡng đang dùng phổ biến là 2,0 W/kg lấy trung bình trên 10 g mô theo ICNIRP và quy định châu Âu, và 1,6 W/kg lấy trung bình trên 1 g mô theo quy định của FCC Hoa Kỳ.
Phép đo dùng mô hình đầu và mô hình thân chứa chất lỏng mô phỏng mô sinh học, một đầu dò trường đo trực tiếp, hệ quét ba chiều và giá đỡ thiết bị. Kết quả phụ thuộc vị trí thiết bị, chế độ phát, công suất phát và tính chất điện môi của chất lỏng, nên quy trình phải được mô tả đủ chi tiết để lặp lại được. Trong tài liệu EMC, chữ SAR còn là viết tắt của phòng bán hấp thụ (semi-anechoic room); hai khái niệm này không liên quan nhau.
2. IEC/IEEE 62209-1528 thay thế những văn bản nào
Lời nói đầu của tiêu chuẩn ghi rõ bản đầu tiên này huỷ bỏ và thay thế bốn văn bản: IEC 62209-1:2016, IEC 62209-2:2010, IEC 62209-2:2010/AMD1:2019 và IEEE Std 1528-2013. Việc gộp phần 1 (đo SAR vùng đầu cho thiết bị cầm tay) và phần 2 (đo SAR cho thiết bị đeo trên người) vào một văn bản giúp không phải chọn chuẩn theo vị trí sử dụng, nhưng tiêu chuẩn vẫn giữ quy trình riêng cho từng nhóm thiết bị. Bản điện tử đi kèm công cụ Fast SAR Wizard mô tả tại mục 7.9.2.2 và tệp CAD của phantom SAM. Chuẩn IEC 62209-3:2019 về hệ đo dựa trên đo vector cho dải 600 MHz đến 6 GHz vẫn có hiệu lực và được dẫn chiếu như tài liệu viện dẫn chuẩn tắc trong tiêu chuẩn này.
| Nội dung | Điểm mới so với bộ chuẩn cũ |
|---|---|
| Dải tần | Mở rộng xuống 4 MHz và lên 10 GHz thay vì tách theo từng phần chuẩn |
| Cảm biến tiệm cận | Bổ sung quy trình xác định khoảng cách kích hoạt và vùng phủ của cảm biến |
| Phantom và giá đỡ thiết bị | Cho phép phantom thiết kế riêng cho từng sản phẩm; quy định cụ thể vật liệu và cách gá |
| Đo nhanh và giảm số phép thử | Bổ sung quy trình đo SAR nhanh và quy tắc giảm số phép thử, kèm cơ sở thống kê |
| Đánh giá LTE | Bổ sung quy trình đánh giá riêng cho LTE |
| Xác nhận hệ đo | Sửa đổi mục xác nhận hệ thống và bổ sung nhóm anten xác nhận |
| Quy trình đánh giá SAR | Sửa đổi quy trình đo và bổ sung phép đo SAR trung bình theo chu kỳ thời gian |
| Độ không đảm bảo đo | Phân tích lại toàn bộ nội dung độ không đảm bảo |
3. Phạm vi áp dụng: dải tần, khoảng cách và loại thiết bị
Tiêu chuẩn quy định giao thức và quy trình thử để đo lặp lại được giá trị SAR trung bình đỉnh trong mô hình đầu và mô hình thân, gây ra bởi thiết bị phát vô tuyến. Đối tượng áp dụng gồm thiết bị cầm tay và thiết bị đeo trên người có một hoặc nhiều anten, nhiều bộ phát, được khai thác với cấu trúc bức xạ cách đầu hoặc thân người tối đa 200 mm. Dải tần áp dụng từ 4 MHz đến 10 GHz.
Các nhóm thiết bị được nêu gồm điện thoại di động, micro không dây, thiết bị vô tuyến trong máy tính cá nhân, máy để bàn và máy tính xách tay, thiết bị hoạt động nhiều băng tần với một hoặc nhiều anten, kể cả thiết bị liên lạc bấm để nói (push-to-talk). Tiêu chuẩn cũng dùng được cho thiết bị truyền năng lượng không dây hoạt động trên 4 MHz; thiết bị cấy ghép y tế thuộc diện loại trừ. Ở dải 6 GHz đến 10 GHz, tiêu chuẩn này về SAR chồng lấn với các dự án IEC/IEEE về mật độ công suất; nhóm công tác chung để đơn vị đánh giá chọn thông số phù hợp với trường hợp cụ thể.
4. Bố cục tiêu chuẩn và các phụ lục
Tiêu chuẩn mở đầu bằng hướng dẫn nhanh và bảng kiểm kế hoạch đánh giá tại mục 5, sau đó đi theo trình tự: yêu cầu hệ đo (mục 6), quy trình đánh giá SAR (mục 7), đánh giá độ không đảm bảo đo (mục 8) và báo cáo kết quả (mục 9). Phần phụ lục chia thành nhóm bắt buộc và nhóm tham khảo; khi đọc báo cáo đo nên đối chiếu xem phòng thử viện dẫn phụ lục nào.
Các phụ lục bắt buộc gồm Phụ lục A về kiểm tra và xác nhận hệ đo, Phụ lục D về anten xác nhận, Phụ lục E về hiệu chuẩn đầu dò đo liều, Phụ lục G về đặc tính phantom, Phụ lục K về phantom chuyên dụng theo ứng dụng, Phụ lục L về đánh giá nhanh bằng phantom phẳng có góc cong và Phụ lục O về phân tích độ không đảm bảo cho nhà sản xuất hệ đo, phòng hiệu chuẩn. Các phụ lục tham khảo còn lại là B và C về cơ sở giảm số phép thử và độ không đảm bảo của phương pháp đo nhanh, F và H về pha chế và đo tính chất điện môi của chất lỏng, I và J về ảnh hưởng của bàn tay và hệ số tăng cường ở da, M và N về tai nghe có dây và cách áp dụng quy trình đo SAR vùng đầu.
5. Hệ đo và môi trường mô phỏng mô
Mục 6 quy định thành phần tối thiểu của một hệ đo SAR cho phép thử đầy đủ: phantom chứa chất lỏng mô phỏng mô, thiết bị điện tử đo, hệ quét và giá đỡ thiết bị. Phantom gồm hai loại cơ bản là phantom SAM mô phỏng đầu người và phantom phẳng mô phỏng thân người; tiêu chuẩn cũng cho phép dùng phantom thiết kế riêng cho từng loại sản phẩm theo Phụ lục K, ví dụ phantom cho thiết bị đeo ở cổ tay. Giá đỡ thiết bị làm bằng vật liệu có hằng số điện môi và tổn hao thấp, kèm lớp xốp mỏng để không làm thay đổi hoạt động của thiết bị.
Với phantom phẳng, độ sâu lớp chất lỏng nên tối thiểu 15 cm với dung sai 0,5 cm để hạn chế phản xạ; nếu dùng lớp mỏng hơn phải chứng minh ảnh hưởng của phản xạ lên kết quả dưới 1 % bằng mô phỏng số, còn khi mức ảnh hưởng từ 1 % đến 3 % thì phải cộng thêm độ không đảm bảo tương ứng. Chất lỏng phải đạt giá trị mục tiêu về phần thực của hằng số điện môi tương đối, độ dẫn điện và khối lượng riêng theo bảng 2 của tiêu chuẩn, tính theo tần số và theo loại mô đầu hay mô thân.
Giá trị dùng trong tính toán SAR là giá trị đo được của mẻ chất lỏng tại thời điểm thử, không phải giá trị mục tiêu trong bảng. Sai số do cáp, vật phản xạ và thiết bị gây ra phải giữ dưới 0,012 W/kg, tương ứng 3 % của 0,4 W/kg; nếu vượt, phải xử lý bằng hạt ferit, vật liệu hấp thụ và nêu rõ trong báo cáo.
6. Vị trí đặt thiết bị khi đo
Mục 7.2.4 quy định cách xác định vị trí thiết bị theo từng kiểu sử dụng, mỗi vị trí có quy trình dựng hình riêng dựa trên các điểm và đường chuẩn trên thiết bị. Với thiết bị áp vào tai có hai vị trí: vị trí áp má và vị trí nghiêng 15 độ, trong đó vị trí nghiêng được lập bằng cách quay thiết bị quanh điểm tiếp xúc ra xa má 15 độ.
Các nhóm vị trí khác gồm thiết bị dùng trước mặt như bộ đàm và thiết bị có camera, thiết bị cầm tay không dùng ở đầu hoặc thân, thiết bị đeo ở chi, thiết bị gắn trong quần áo, thiết bị để bàn và thiết bị có dạng kết cấu đặc biệt. Với thiết bị đeo trên người, tiêu chuẩn yêu cầu thử ở các khoảng cách tách rời theo phụ kiện kèm theo như kẹp thắt lưng, dây đeo cổ tay hoặc dây đeo cổ. Mọi thay đổi so với quy trình chuẩn, kể cả cách gá và cách canh chỉnh, đều phải ghi trong báo cáo đo.
7. Quy trình đo SAR đầy đủ
Quy trình bắt đầu bằng việc chuẩn bị chất lỏng, kiểm tra hệ đo, xác định chế độ hoạt động của thiết bị, rồi mới đặt thiết bị vào vị trí thử. Phép đo gồm bước quét thô trên diện tích lớn để tìm vùng có SAR cao, sau đó quét chi tiết ba chiều tại vị trí đó với bước dịch chuyển nhỏ hơn để tính SAR trung bình đỉnh trên 10 g hoặc 1 g mô. Trước mỗi loạt đo, hệ đo phải được kiểm tra theo Phụ lục A, đúng hệ đo và đúng dải tần dùng cho phép đánh giá.
Phần xử lý số liệu tại mục 7.5 gồm nội suy giữa các điểm đo ngoài đường bao đầu dò, ngoại suy về mặt phantom, xác định thể tích lấy trung bình và tìm cực đại cục bộ. Mục 7.4.3 yêu cầu đánh giá độ trôi công suất trong quá trình đo và hiệu chỉnh kết quả theo quy định khi độ trôi vượt mức cho phép. Với thiết bị nhiều anten hoặc nhiều bộ phát, mục 7.4.4 quy định cách đo từng cấu hình phát và cách tổng hợp kết quả.
8. Nhiều bộ phát, phát đồng thời và cảm biến tiệm cận
Thiết bị hiện đại có thể phát đồng thời nhiều công nghệ như GSM, WCDMA, LTE, 5G NR, Wi-Fi và Bluetooth. Với các trường hợp này, tiêu chuẩn cho phép dùng ngưỡng công suất loại trừ: một bộ phát chỉ phải đo khi công suất phát vượt tích của giới hạn SAR và khối lượng lấy trung bình. Ví dụ giới hạn 2,0 W/kg với khối lượng 10 g cho ngưỡng 20 mW, giới hạn 1,6 W/kg với khối lượng 1 g cho ngưỡng 1,6 mW.
Mục 7.6 hướng dẫn đo SAR trung bình theo chu kỳ thời gian cho thiết bị có công suất phát thay đổi theo thời gian nhưng bảo đảm công suất trung bình trong một khoảng thời gian xác định; cách làm này cho phép chứng minh phù hợp theo công suất trung bình thay vì công suất đỉnh, kèm yêu cầu riêng về đánh giá độ không đảm bảo. Mục 7.7 quy định nội dung với thiết bị có cảm biến tiệm cận giảm công suất khi áp vào người: xác định khoảng cách kích hoạt cảm biến, xác định vùng phủ của cảm biến và quy trình đo SAR tương ứng. Trong quá trình thử phải kiểm tra cả trạng thái công suất đầy và trạng thái giảm công suất, tương ứng cảm biến tắt và bật, bằng phần mềm thử của nhà sản xuất hoặc bằng đo công suất dẫn, công suất bức xạ.
9. Giảm thời gian thử: đo nhanh và giảm số phép thử
Mục 7.9 gồm hai nhóm kỹ thuật. Nhóm thứ nhất là đo SAR nhanh, dùng hệ đo đã được xác nhận riêng theo Phụ lục A.4 và đánh giá độ không đảm bảo theo Phụ lục C; một số phương pháp dùng phantom phẳng có góc cong quy định tại Phụ lục L. Nhóm thứ hai là quy tắc giảm số phép thử dựa trên đặc điểm thiết kế, mức SAR đo được ở một số cấu hình và phân tích thống kê, với cơ sở trình bày trong Phụ lục B.
Khi đọc báo cáo cần kiểm tra phòng thử có áp dụng bước giảm số phép thử hay không, căn cứ áp dụng là gì, và các cấu hình có khả năng phát công suất cao nhất đã được đo hay chưa. Quy tắc giảm số phép thử không đồng nghĩa với việc bỏ qua cấu hình bất lợi.
10. Độ không đảm bảo đo và hiệu chỉnh theo hằng số điện môi
Mục 8 yêu cầu độ không đảm bảo mở rộng được công bố ở mức tin cậy 95 % và không vượt quá 30 % giá trị SAR trung bình đỉnh trong khoảng 0,4 W/kg đến 10 W/kg. Với giá trị dưới 0,4 W/kg, ngưỡng là 0,12 W/kg, tương ứng 30 % của 0,4 W/kg. Nếu quy định quốc gia cho phép chấp nhận độ không đảm bảo lớn hơn 30 %, số liệu báo cáo phải tính đến phần chênh lệch giữa độ không đảm bảo thực tế và mốc 30 %. Cách đánh giá theo Hướng dẫn ISO/IEC 98-3 về biểu diễn độ không đảm bảo đo.
Thành phần gây sai số gồm sai số của đầu dò và thiết bị đọc, hằng số điện môi của chất lỏng, vị trí đầu dò và vị trí thiết bị, ảnh hưởng của chính thiết bị thử lên trường đo, cùng các yếu tố riêng của phương pháp đo nhanh nêu tại Phụ lục C. Kết quả kiểm tra hệ thống và phép đo xác nhận hệ thống cũng phải được tính độ không đảm bảo. Trong thực tế chất lỏng pha chế có thể lệch so với giá trị mục tiêu về hằng số điện môi phức, nên mục 7.8 cho công thức hiệu chỉnh SAR theo phần thực của hằng số điện môi và độ dẫn điện thực đo, kèm cách tính độ không đảm bảo của chính công thức hiệu chỉnh.
11. Kiểm tra hệ đo, hiệu chuẩn đầu dò và anten xác nhận
Phụ lục A quy định hai phép kiểm tra định kỳ. Phép kiểm tra hệ thống dùng anten chuẩn phát vào phantom phẳng chứa chất lỏng theo khuyến nghị, đo SAR trung bình đỉnh trên 1 g và 10 g rồi chuẩn hoá về 1 W công suất đưa vào anten; kết quả không được lệch quá 10 % so với giá trị mục tiêu tính bằng mô phỏng số. Phép xác nhận hệ thống dùng anten xác nhận để kiểm tra toàn bộ hệ đo. Tần số kiểm tra phải nằm trong hiệu lực của hệ số hiệu chuẩn và trong khoảng 10 % hoặc 100 MHz quanh tần số giữa băng thử, tuỳ giá trị nào lớn hơn; trên 6 GHz, khoảng cho phép là 1 GHz.
Anten xác nhận được quy định tại Phụ lục D, gồm anten lưỡng cực chuẩn, ống dẫn sóng chuẩn, anten vòng kín và lưỡng cực uốn cho tần số dưới 150 MHz, và nguồn trường điện từ trực giao. Khoảng cách đặt anten dùng miếng đệm điện môi có dung sai chặt: 15 mm cho dải 150 MHz đến 1 000 MHz, 10 mm cho dải trên 1 000 MHz đến 6 000 MHz và 5 mm cho dải trên 6 000 MHz đến 10 GHz.
Phụ lục E quy định hiệu chuẩn và đặc trưng hoá đầu dò đo liều, gồm độ tuyến tính, độ nhạy của từng cảm biến lưỡng cực, độ đẳng hướng theo trục và theo nửa cầu, giới hạn phát hiện dưới, hiệu ứng biên và thời gian đáp ứng. Phụ lục G quy định đặc tính phantom; Phụ lục O hướng dẫn phân tích độ không đảm bảo cho nhà sản xuất hệ đo và phòng hiệu chuẩn.
12. Báo cáo kết quả và cách kiểm tra báo cáo SAR
Mục 9 yêu cầu báo cáo đo đủ chi tiết để lặp lại được phép đánh giá và so sánh kết quả với giới hạn áp dụng. Nội dung gồm mô tả thiết bị và các chế độ hoạt động, vị trí thử, thông số hệ đo, kết quả kiểm tra và xác nhận hệ thống, hằng số điện môi thực đo của chất lỏng, giá trị SAR trung bình đỉnh trên 1 g và 10 g, độ không đảm bảo đo và các hiệu chỉnh đã áp dụng. Với phương pháp đo nhanh, báo cáo phải nêu rõ khác biệt về thuật toán xử lý số liệu so với phép đo đầy đủ.
Khi thuê phòng thử nghiệm, cần đối chiếu ba nội dung: phạm vi công nhận ISO/IEC 17025 có bao đúng tiêu chuẩn 62209-1528 và đúng dải tần của sản phẩm hay không, hệ đo có phantom phù hợp với vị trí sử dụng như đầu, thân hay chi hay không, và báo cáo có ghi độ không đảm bảo mở rộng kèm kết luận so với giới hạn cụ thể của thị trường nhập khẩu. Trong hồ sơ xuất khẩu, báo cáo SAR theo họ chuẩn 62209 và IEEE 1528 là tài liệu thường được yêu cầu bên cạnh kết quả thử vô tuyến và an toàn điện.
13. Đọc kèm các bài liên quan
- QCVN 117:2023/BTTTT: chuẩn RF thiết bị đầu cuối di động
- QCVN 136:2025/BKHCN: quy chuẩn thiết bị Wi-Fi 6 GHz
- QCVN 55:2023/BTTTT: thiết bị vô tuyến cự ly ngắn 9 kHz đến 30 MHz
- QCVN 127:2021/BTTTT: thiết bị đầu cuối 5G độc lập
- QCVN 129:2021/BTTTT: thiết bị đầu cuối 5G lai ghép
- Thông tư 08/2021: điều kiện miễn giấy phép tần số vô tuyến
14. Nguồn tham khảo
- IEC/IEEE 62209-1528:2020, Measurement procedure for the assessment of specific absorption rate of human exposure to radio frequency fields from hand-held and body-mounted wireless communication devices, Part 1528: Human models, instrumentation, and procedures, dải tần 4 MHz đến 10 GHz, bản 1.0 tháng 10 năm 2020, ISBN 978-2-8322-8533-6. Tra cứu tại IEC Webstore và IEEE Standards.
- IEC 62209-3:2019, cùng bộ tiêu chuẩn, Part 3: Vector measurement-based systems, dải tần 600 MHz đến 6 GHz.
- IEC 62209-1:2016, IEC 62209-2:2010, IEC 62209-2:2010/AMD1:2019 và IEEE Std 1528-2013 là các văn bản được huỷ bỏ và thay thế; ISO/IEC Guide 98-3:2008 là hướng dẫn GUM về độ không đảm bảo đo.
- Tiêu chuẩn IEC và IEEE có bản quyền, nội dung toàn văn cần mua từ nhà phát hành; bài viết này chỉ tóm tắt và dẫn chiếu, không sao chép nguyên văn.
15. Liên hệ
Doanh nghiệp cần đối chiếu sản phẩm với phạm vi của IEC/IEEE 62209-1528:2020, chuẩn bị hồ sơ SAR cho thị trường xuất khẩu hoặc lựa chọn phòng thử nghiệm có phạm vi công nhận phù hợp, vui lòng gửi thông tin theo mẫu dưới đây.
Lưu ý: Bài viết chỉ để phổ biến kiến thức về tiêu chuẩn và không thay thế nội dung toàn văn của tiêu chuẩn cũng như tư vấn kỹ thuật cho từng trường hợp cụ thể. Khi áp dụng, cần mua và đối chiếu bản gốc IEC/IEEE 62209-1528:2020 cùng các phụ lục từ A đến O và các văn bản sửa đổi, bổ sung đang có hiệu lực.
