Etude de la sensibilité du DAS aux positions du téléphone à proximité de la tête dans le cas de deux téléphones portables GSM

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1 Champs électromagnétiques : de la dosimétrie à la santé humaine Etude de la sensibilité du DAS aux positions du téléphone à proximité de la tête dans le cas de deux téléphones portables GSM AMAL Ghanmi +,++, Nadège Varsier +, Abdelhamid Hadjem +, Emmanuelle Conil +, Joe Wiart + & Odile Picon ++ + Orange Labs ++ Université Paris-Est Marne La Vallée 3 Avril 2012

2 Plan de l'exposé 1. Contexte et problématique 2. DAS et dosimétrie numérique 3. Sensibilité du DAS aux positions du téléphone portable 4. Exposition du cerveau 5. Conclusion et Perspectives

3 Contexte et problématique Progression rapide des moyens de communication sans fil avec l'évolution des usages et la multiplicité des sources d'exposition. Evolution du nombre d usagers de téléphones mobiles de 1995 à Interactions des O.E.M avec les personnes? Une préoccupation national et mondiale Challenge de la variabilité? morphologie, posture, position/modèles des sources RF Disposer d'études et d'outils permettant d'anticiper les questions. Besoin de quantifier et de maîtriser l'exposition

4 Projets Projet ANR dédié à l exposition des enfants Kidpocket : Analyse de l'exposition aux ondes électromagnétiques des enfants dans le cadre des nouveaux usages et nouveaux réseaux. Projet Européen dédié à l exposition du cerveau Mobikids : Etudier les relations possibles entre les technologies de communication sans fil et les expositions environnementales et la survenue de tumeurs du cerveau. Plus d'information WHIST (Whist.institut-telecom.fr) 03/04/2012 4

5 Le DAS et la dosimétrie numérique Le DAS (SAR) quantifie la puissance absorbée par les tissus (W/kg) [ICNIRP,1998]. Conductivité 2 DAS. E / 2. Simulation de la propagation des ondes et de la puissance absorbée par le corps humain via des programmes de calcul très utilisés pour l'évaluation des champs : FDTD*, éléments finis Module du champ électrique - FDTD simple à mettre en œuvre - Analyse large bande de fréquence - Méthode volumique : structure complexe (unité: W/Kg) Densité des modèles numériques de sources RF des modèles numériques de tête et de corps humains Exposition globale (DAS corps_entier) Exposition locale (DAS_10g_tête, DAS_1g cerveau, DAS 1g génital)

6 Sensibilité du DAS aux positions de téléphones Le DAS dépend de la position de la source RF le DAS du téléphone varie selon sa position à proximité de la tête. Deux positions standards (Cheek /Tilt) [IEEE 2003, IEC 2005]. L'usage d'un téléphone ne se limite pas qu'à ces deux positions Position "Cheek" 15 Position "Tilt" Méthodes Evaluer le DAS pour d autres configurations de téléphones : 80 positions. 4 paramètres pour positionner le téléphone : 2 rotations et 2 translations. Utiliser un plan d expérience stratifié pour le choix des positions : «LHS» Latin Hypercube Sampling. paramètre Intervalle θ [0 30 ] φ [ ] Δx [5 30]mm Δy [-10 10]mm

7 Matériels Un modèle de tête hétérogène (maillage de 1mm). 2 modèles génériques de téléphone portable : Modèle 2 : Un PDA avec une antenne - Modèle 1 : Un slide phone avec une antenne «patch» en haut «dipôle» en bas Fréquence GSM_900 MHz et GSM_1800MHz. Etudier la distribution spatiale de DAS10g et DAS1g dans le cerveau.

8 DAS 10g dans la tête 900 MHz 1800 MHz Le DAS «cheek» peut être dépassé (de moins de 10%) dans 10% des cas. Large plage de variation du DAS estimé. [ rapport de 1 jusqu à la répartition est plus étalée qu à 1800 MHz.

9 DAS 1g-cerveau 900 MHz 1800 MHz Etalement des distributions similaires au DAS 10g dans la tête. par contre :supports séparés à 1800 MHz. La localisation de l antenne a plus d impact à 1800 MHz qu'à 900MHz pour ces deux modèles.

10 Distribution spatiale de l exposition du cerveau Modèle 1 Antenne La distribution de la moyenne des 80 distributions de DAS à une résolution de 1mm. 900 MHz 1800 MHz db Ecran Batterie PCB Le lobe temporal est toujours le plus exposé MHz, la distribution de SAR est plus concentrée dans la région du cervelet par rapport à 900 MHz. 03/04/

11 Localisation de DAS max dans le cerveau Localisation du maximum Modèle avec une antenne en haut Modèle avec une antenne en bas A 900 MHz, les maximums sont localisés au niveau du centre du mobile à 1800 MHz, la position de l antenne influe sur la position du maximum d exposition du cerveau Distance par rapport au barycentre de l'ensemble de point de max 900 MHz 1800 MHz Plus de 50% des maximums ont une distance inferieur de 1.5 cm par rapport à la référence.

12 Conclusion et perspectives La position du téléphone est un facteur important dans l évaluation du DAS. L exposition du cerveau varie fortement en fonction du modèle de téléphone, en particulier la localisation de son antenne surtout à 1800 MHz. Conception d un meta-modéle du DAS permettant de couvrir toutes les positions possibles (Approximation par chaos polynomial) Proposer des solutions pour réduire le cout du calcul Identifier les paramètres les plus influents sur l exposition ( analyse de sensibilité)

13 Merci

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