財団法人 電力中央研究所

電力中央研究所 研究報告書(電力中央研究所報告)
[CRIEPI Research Report]

研究報告書「電力中央研究所報告」は当研究所の研究成果を取りまとめた刊行物として、昭和28年より発行されております。 一部の研究報告書はPDF形式で全文をダウンロードすることができます。 ダウンロードの際には、当サイトの利用規約を遵守の上ご利用ください。

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研究報告書 詳細情報
[Detailed Information]

報告書番号 [Report Number]
H18006
タイトル
無線周波電磁界の人体ばく露評価計算プログラムの開発
[Title]
Development of a Calculation Program for Assessment of Human Exposure to Radiofrequency Electromagnetic Fields
概要 (図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております)
背 景
近年の電力設備では,スマートメータをはじめ,無線通信機能を有する機器が導入されている。このため,従来の商用周波だけではなく,無線周波(RF)電磁界の人体ばく露を考慮する必要が生じている。国内においてスマートメータなどの無線機器を使用する際には,RF電磁界の人体ばく露の安全性を示す拠り所として,電波防護指針(以下,防護指針)との適合性を示す必要がある。これまで,携帯電話を主な対象として防護指針との適合性が評価可能な計算プログラムが開発されているが,スマートメータなど様々な形態の無線機器に適用可能な計算プログラムの開発が望まれている。

目 的
様々な形態の無線機器に対して防護指針との適合性評価が可能なRF 電磁界の人体ばく露評価計算プログラムを開発する。

主な成果
1.RF 電磁界の人体ばく露評価計算プログラムの開発
防護指針では,RF 電磁界の人体ばく露の評価指標として,比吸収率(SAR)が用いられ,「全身平均SAR」ならびに「局所SAR」の2つの指標が規定されている。スマートメータなど様々な形態の無線機器を対象として,これらの指標の計算評価を可能とするため,FDTD法に基づくRF電磁界の人体ばく露評価計算プログラムを開発した。このプログラムは,無線機器を模擬する波源および計算対象の人体モデルを計算空間に配置し,全身平均SARおよび局所SARを計算するものである。本プログラムの検証のため,平面波ばく露時の全身平均SARを計算し,これまでに実績のある他機関による計算結果と比較したところ,これらは良好に一致した。

2.RF 電磁界の人体ばく露評価計算プログラムの適用例
本プログラムの適用例として,日本人数値人体モデルを対象として,携帯電話使用時(周波数 900 MHz,1500 MHz,入力電力0.6 W,0.25 W)における頭部の局所SARを計算した。携帯電話は,長さ78 mm(900 MHz)または46 mm(1500 MHz)のモノポールアンテナを金属筐体(20 mm×40 mm×120 mm)上面に取り付けてモデル化し,側頭部から2 mm の位置に配置した。計算対象のモデルとして,頭部のみ模擬,頭部から肩下まで模擬,および全身を模擬,の3通りを用い比較を行った。計算の結果,頭部から肩下までを模擬することにより,全身模擬と同等の結果が得られることがわかった。なお,局所SARの最大値は,周波数 900 MHzでは0.82 W/kg,周波数1500 MHzでは0.42 W/kgであった。
以上の開発したプログラムにより、様々な形態の無線機器に対して防護指針との適合性評価を可能とした。
[Abstract]
We developed a calculation program to assess human exposure to radiofrequency electromagnetic fields in the vicinity of wireless communication devices at frequencies from 30 MHz to 3 GHz. The wireless communication devices need to comply with radiofrequency exposure guideline which is published by the ministry of internal affairs and communications in Japan. The program code was developed in-house using the finite-difference time-domain (FDTD) method. Using the developed calculation program, we can assess specific absorption rate (SAR) values, which are used as measures of the thermal effects of human exposure to the electromagnetic fields in the exposure guideline. We applied the program to assess SAR values in the human head exposed to the fields in the vicinity of a cellular phone device. The calculated results are summarized as follows.
1.For validation purpose, we confirmed that whole-body average SAR values calculated using the developed program are in good agreement with those reported in other works.
2.The spatially averaged SAR values in the human head exposed to the fields in the vicinity of a cellular phone device were 0.82 W/kg and 0.42 W/kg for the cellular phone device with input powers of 0.6 W (900 MHz) and 0.25 W (1.5 GHz), respectively.
報告書年度 [Report's Fiscal Year]
2018
発行年月 [Issued Year / Month]
2019/01
報告者 [Author]

担当

氏名

所属

椎名 健雄

電力技術研究所 サージ・電磁気現象領域

山崎 健一

電力技術研究所 サージ・電磁気現象領域

キーワード [Keywords]
和文 英文
無線周波電磁界 Radiofrequency Electromagnetic Field
SAR Specific Absorption Rate
人体 Human Body
無線機器 Wireless Communication Device
FDTD法 FDTD Method
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