01552133

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  • 8/10/2019 01552133

    1/4

    S t u d y

    o f

    SAR

    R e d u c t i o n

    w i t h

    S p l i t

    R i n g

    R e s o n a t o r s

    J i u n n - N a n

    H w a n g *

    a n d

    F u - C h i a r n g

    C h e n

    D e p a r t m e n t

    o f

    C o m m u n i c a t i o n

    E n g i n e e r i n g

    N a t i o n a l

    C h i a o

    T u n g

    U n i v e r s i t y

    1 0 0 1

    T a h s u e h

    R d . ,

    H s i n c h u 3 0 0

    T a i w a n

    T E L :

    + 8 8 6 - 3 - 5 7 1 - 2 1 2 1

    e x t .

    5 4 5 6 2 ,

    F a x : + 8 8 6 - 3 - 5 7 1 - 0 1 1 6 ,

    E - m a i l :

    e m i g [ n a . c m 9 1 g

    n c t u . e d u . t w * f c h e n @ m a i l . n c t u . e d u . t w

    A b s t r a c t

    I n

    t h i s p a p e r ,

    we u s e t h e

    s p l i t

    r i n g

    r e s o n a t o r s

    ( S R R s )

    t o

    r e d u c e

    t h e EM

    i n t e r a c t i o n

    b e t w e e n

    a d i p o l e a n t e n n a

    a n d a

    m u s c l e

    c u b e .

    W i t h

    p r o p e r l y c h o o s i n g

    t h e g e o m e t r y p a r a m e t e r s

    o f S R R s ,

    t h e

    p e r m e a b i l i t y

    c a n

    b e

    n e g a t i v e

    a t 900MHz

    a n d 1 . 8 G H z .

    I t

    i s

    f o u n d

    t h a t

    t h e s p e c i f i c

    a b s o r p t i o n

    r a t e ( S A R )

    i n

    t h e

    m u s c l e c u b e

    c a n

    b e

    r e d u c e d

    b y

    p l a c i n g t h e d e s i g n e d

    S R R s

    b e t w e e n

    t h e

    d i p o l e

    a n t e n n a

    a n d

    t h e

    m u s c l e

    c u b e . T h e

    p e r f o r m a n c e s

    o f t h e a n t e n n a

    w i t h

    S R R s

    a r e

    a l s o s t u d i e d .

    N u m e r i c a l

    r e s u l t s a r e

    d e m o n s t r a t e d

    t o v a l i d a t e

    t h e

    e f f e c t o f

    SAR

    r e d u c t i o n .

    I . I n t r o d u c t i o n

    T h e p e n e t r a t i o n

    r a t e o f

    t h e c e l l u l a r

    p h o n e s

    h a s

    b e e n

    g r o w i n g

    r a p i d l y

    i n t h e

    g l o b a l

    c o m m u n i t i e s .

    T h e i n f l u e n c e o f

    EM

    w a v e s

    f r o m

    c e l l u l a r p h o n e s

    h a s b e e n

    w i d e l y

    d i s c u s s e d

    r e c e n t l y . T h e

    s p e c i f i c a b s o r b i n g

    r a t e

    ( S A R )

    i s a d e f i n e d

    p a r a m e t e r

    f o r

    e v a l u a t i n g

    p o w e r

    d e p o s i t i o n

    i n

    h u m a n t i s s u e .

    F o r

    t h e

    c e l l u l a r

    p h o n e

    c o m p l i a n c e , t h e

    SAR

    m u s t

    b e b e l o w t h e

    l i m i t s

    r e c o m m e n d e d

    b y i n t e r n a t i o n a l

    s a f e t y g u i d e l i n e s

    [ 1 , 2 ] . S o m e r e s u l t s h a v e

    i m p l i e d t h a t t h e

    p e a k

    1

    g

    a v e r a g e d

    SAR

    v a l u e

    ( S A R 1 I )

    m a y

    e x c e e d t h e

    s a f e t y l i m i t s

    w h e n

    a p o r t a b l e

    t e l e p h o n e

    i s p l a c e d

    e x t r e m e l y

    c l o s e d

    t o

    t h e h e a d [ 3 ] .

    T h e r e f o r e ,

    m a n y

    r e s e a r c h e r s

    a r e

    w o r k i n g o n

    r e d u c i n g

    t h e

    SAR

    d i s t r i b u t i o n i n h u m a n

    h e a d

    [ 4 ] .

    R e c e n t l y ,

    m e t a m a t e r i a l s h a v e i n s p i r e d g r e a t

    i n t e r e s t s

    i n

    t h e i r

    u n i q u e

    p h y s i c a l

    p r o p e r t i e s

    a n d

    n o v e l a p p l i c a t i o n .

    Two

    i m p o r t a n t p a r a m e t e r s ,

    e l e c t r i c p e r m i t t i v i t y

    a n d m a g n e t i c p e r m e a b i l i t y

    d e t e r m i n e t h e

    r e s p o n s e o f t h e m a t e r i a l s

    t o

    t h e

    e l e c t r o m a g n e t i c

    p r o p a g a t i o n .

    A n e g a t i v e

    p e r m i t t i v i t y c a n

    b e

    o b t a i n e d

    b y

    a r r a n g i n g

    t h e

    t h i n

    m e t a l l i c

    w i r e s

    p e r i o d i c a l l y

    [ 5 ] .

    On

    t h e

    o t h e r h a n d ,

    a n a r r a y

    o f

    s p l i t r i n g r e s o n a t o r s

    ( S R R s )

    c a n

    e x h i b i t n e g a t i v e

    e f f e c t i v e p e r m e a b i l i t y

    [ 6 ] .

    When

    o n e o f t h e e f f e c t i v e m e d i u m

    p a r a m e t e r s

    i s

    n e g a t i v e

    a n d t h e

    o t h e r

    i s

    p o s i t i v e ,

    t h e m e d i u m w i l l

    d i s p l a y

    a s t o p b a n d .

    I n

    t h i s p a p e r ,

    t h e

    S R R s

    a r e

    u s e d

    t o r e d u c e t h e EM

    i n t e r a c t i o n b e t w e e n

    a

    d i p o l e a n t e n n a

    a n d a m u s c l e

    c u b e . W i t h

    p r o p e r l y

    c h o o s i n g g e o m e t r y p a r a m e t e r s

    o f

    S R R s ,

    t h e

    p e r m e a b i l i t y

    c a n b e

    n e g a t i v e

    a t 9 0 0 M I H z

    a n d 1 . 8 G H z ,

    r e s p e c t i v e l y .

    T h e

    SAR

    d i s t r i b u t i o n i n a

    m u s c l e t i s s u e

    w i t h

    t h e

    p r e s e n c e

    o f

    S R R s

    i s s t u d i e d .

    T o

    i n v e s t i g a t e

    t h e i n f l u e n c e

    o f

    S R R s

    t o

    t h e

    a n t e n n a ,

    t h e r a d i a t e d

    p o w e r

    a n d r a d i a t i o n

    i m p e d a n c e

    o f t h e a n t e n n a a r e a l s o

    a n a l y z e d .

    N u m e r i c a l

    r e s u l t s a r e d e m o n s t r a t e d

    t o v a l i d a t e t h e

    e f f e c t

    o f

    SAR

    r e d u c t i o n .

    0 - 7 8 0 3 - 8 8 8 3 - 6 / 0 5 / 2 0 . 0 0

    2 0 0 5

    I E E E

    7 8 0

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    2/4

    I I .

    SRR g e o m e t r y

    a n d

    s i m u l a t i o n

    T h e m e t a m a t e r i a l s w i t h

    n e g a t i v e

    p e r m e a b i l i t y

    m e d i u m c a n b e o b t a i n e d

    b y

    a r r a n g i n g s p l i t

    r i n g r e s o n a t o r s

    ( S R R s ) p e r i o d i c a l l y . T h e S R R s

    c o n s i d e r e d

    h e r e

    c o n s i s t e d

    o f

    t w o

    c o n c e n t r i c s q u a r e

    r i n g s ,

    e a c h

    w i t h

    g a p s

    a p p e a r i n g

    o n

    t h e

    o p p o s i t e

    s i d e s .

    F i g .

    1 s h o w s t h e d e t a i l s o f

    S R R s .

    T h e r e s o n a n t

    f r e q u e n c y

    o i s

    v e r y

    s e n s i t i v e

    t o

    s m a l l

    c h a n g e s

    i n t h e s t r u c t u r e

    p a r a m e t e r s

    o f

    S R R .

    T h e

    f r e q u e n c y

    r e s p o n s e

    c a n b e s c a l e d t o

    h i g h e r

    o r

    l o w e r

    f r e q u e n c y d e p e n d s

    o n

    p r o p e r l y

    c h o o s i n g

    t h e s e

    g e o m e t r y p a r a m e t e r s [ 6 ]

    6 2

    3 c o

    2c2=

    ( 1 )

    x l n

    d - r

    d

    N u m e r i c a l

    s i m u l a t i o n s

    c o u l d

    p r e d i c t

    t h e

    t r a n s m i s s i o n

    p r o p e r t i e s

    d e p e n d

    o n

    v a r i o u s

    s t r u c t u r e

    p a r a m e t e r s

    o f

    t h i s s y s t e m .

    S i m u l a t i o n s o f t h i s

    c o m p l e x

    s t r u c t u r e

    a r e

    p e r f o r m e d

    w i t h

    FDTD

    m e t h o d .

    T o

    c o n s t r u c t

    t h e

    S R R s

    f o r

    SAR

    r e d u c t i o n ,

    t h e

    S R R s

    l i e i n t h e x z

    p l a n e

    a r e

    c o n s i d e r e d ,

    a s

    s h o w n

    i n

    F i g .

    2 . T h e

    EM w a v e

    p r o p a g a t e s a l o n g t h e y d i r e c t i o n . T h e e l e c t r i c f i e l d

    p o l a r i z a t i o n

    i s

    k e p t a l o n g

    t h e z

    a x i s ,

    a n d

    m a g n e t i c f i e l d

    p o l a r i z a t i o n

    i s

    k e p t

    a l o n g

    x

    a x i s .

    P e r i o d i c

    b o u n d a r y

    c o n d i t i o n s

    a r e u s e d t o r e d u c e t h e

    c o m p u t a t i o n a l

    d o m a i n

    a n d

    a b s o r b i n g

    b o u n d a r y

    c o n d i t i o n i s u s e d a t t h e

    p r o p a g a t i o n

    r e g i o n s .

    T h e

    t o t a l - f i e l d / s c a t t e r - f i e l d

    f o r m u l a t i o n

    i s

    u s e d

    t o

    i n j e c t

    p l a n e w a v e a t t h e l e f t

    s i d e .

    T h e

    s t o p

    b a n d s o f

    S R R s

    a r e

    d e s i g n e d

    t o b e

    900MHz a n d

    1 . 8 G H z .

    T o

    o b t a i n

    a

    s t o p

    b a n d

    a t

    9 0 0 M H z ,

    t h e

    p a r a m e t e r s o f

    SRR

    a r e

    c h o s e n

    a s

    c = 1 . 8 m m ,

    d = 0 . 6 m m ,

    g = 0 . 6 m m ,

    a n d r = 1 7 . 7 m m .

    T h e

    p e r i o d i c i t y a l o n g

    x ,

    y ,

    z ,

    a x e s a r e

    L , = 6 3 m m ,

    L y =

    1 . 5 m m ,

    a n d

    L z = 6 3 m m ,

    r e s p e c t i v e l y .

    On

    t h e

    o t h e r

    h a n d ,

    t o

    o b t a i n

    a

    s t o p

    b a n d

    a t

    1 . 8 G H z , t h e

    p a r a m e t e r s

    o f

    SRR

    a r e

    c h o s e n

    a s

    c = 1 . 8 m m , d = 0 . 6 m m ,

    g - 0 . 6 m m ,

    a n d r = 1 2 . 9 m m .

    T h e

    p e r i o d i c i t y

    a l o n g

    x , y ,

    z ,

    a x e s

    a r e L , = 5 0 m m ,

    L y =

    1 . 5 m m ,

    a n d

    L z

    = 5 0 m m ,

    r e s p e c t i v e l y .

    B o t h t h e

    t h i c k n e s s a n d

    d i e l e c t r i c

    c o n s t a n t o f t h e

    c i r c u i t

    b o a r d s

    f o r

    9 0 0 M H z

    a n d

    1 . 8 G H z

    a r e

    0 . 5 0 8 m m a n d

    3 . 3 8 ,

    r e s p e c t i v e l y .

    F i g .

    3

    s h o w s

    t h e

    m o d e l e d t r a n s m i s s i o n c o e f f i c i e n t . A f t e r

    p r o p e r l y

    c h o o s i n g g e o m e t r y

    p a r a m e t e r s , t h e

    S R R s

    m e d i u m c a n

    d i s p l a y

    a

    s t o p

    b a n d

    a r o u n d

    9 0 0 M H z

    a n d

    1 . 8 G H z ,

    r e s p e c t i v e l y .

    I I I .

    SAR c a l c u l a t i o n i n a

    m u s c l e

    c u b e

    T h e

    SAR

    d i s t r i b u t i o n w i t h t h e

    d e s i g n e d

    S R R s

    i s

    s t u d i e d .

    S i n c e a 3 - D m o d e l

    o f t h e

    w h o l e

    h e a d w i t h t h e

    p r e s e n c e o f S R R s s t r u c t u r e

    r e q u i r e s

    a

    g r e a t

    a m o u n t

    o f

    m e m o r y ,

    a

    s i m p l i f i e d

    m u s c l e c u b e i s u s e d t o

    v a l i d a t e t h e e f f e c t o f

    SAR r e d u c t i o n .

    F i g .

    4

    s h o w s t h e

    m u s c l e

    c u b e u s e d

    i n

    SAR

    s i m u l a t i o n .

    I t

    i s f o r m e d

    b y

    m u s c l e

    t i s s u e w i t h

    e

    =

    5 1 . 8 ,

    a=

    1 . 1 1

    a n d

    p=

    1 0 4 0

    f o r

    9 0 0 M H z

    a n d

    e

    =

    4 9 . 4 ,

    o=

    1 . 5 3 ,

    a n d

    p=

    1 0 4 0 f o r

    1 . 8 G H z .

    A

    A J 2

    d i p o l e

    a n t e n n a

    i s

    p l a c e d

    n e a r t h e

    m u s c l e t i s s u e .

    T h e d i s t a n c e

    b e t w e e n t h e

    a n t e n n a

    a n d t h e m u s c l e c u b e

    i s

    2 5 m m .

    T h e

    r a d i a t e d

    p o w e r

    f r o m

    t h e a n t e n n a i s

    a s s u m e d

    t o

    b e

    0 . 6 W

    f o r 9 0 0 M H z a n d

    0 . 1 2 5 W

    f o r

    1 . 8 G H z ,

    r e s p e c t i v e l y .

    T h e

    d e s i g n e d

    S R R s

    a r e

    p l a c e d

    b e t w e e n

    t h e

    a n t e n n a

    a n d

    t h e

    m u s c l e

    c u b e .

    T h e

    m e d i u m

    w i t h

    p a r a m e t e r s

    N X

    =

    1 ,

    N y

    =

    1 0 ,

    a n d

    7 8 1

  • 8/10/2019 01552133

    3/4

    N ,

    = 1

    u n i t

    e l e m e n t s a l o n g

    e a c h d i r e c t i o n a r e

    u s e d . T h e s i z e s o f t h e m u s c l e

    c u b e

    a r e

    c h o s e n

    t o b e

    t h e

    l e n g t h

    o f t h e

    A / 2

    d i p o l e

    a n t e n n a .

    T o

    i n v e s t i g a t e

    t h e

    SAR

    d i s t r i b u t i o n a n d

    a n t e n n a

    p e r f o r m a n c e

    w i t h

    S R R s ,

    t h e

    p o w e r r a d i a t e d

    f r o m t h e

    a n t e n n a ,

    t h e r a d i a t i o n

    i m p e d a n c e

    o f

    t h e

    a n t e n n a ,

    a n d

    t h e

    p e a k

    1

    g

    a v e r a g e d SAR v a l u e s

    ( S A R I g )

    a r e

    a n a l y z e d .

    T h e

    f r e e

    s p a c e

    r a d i a t i o n

    i m p e d a n c e

    o f

    t h e

    a n t e n n a ,

    i n

    t h e

    a b s e n c e

    o f

    t h e

    S R R s

    a n d

    t h e

    m u s c l e

    c u b e ,

    i s

    Z R O .

    A s i n

    [ 7 ] ,

    t o

    e v a l u a t e

    t h e

    p o w e r

    r a d i a t e d f r o m

    t h e

    a n t e n n a ,

    t h e s o u r c e

    i m p e d a n c e

    ( Z s )

    h a s

    b e e n a s s u m e d

    e q u a l

    t o

    t h e

    c o m p l e x

    c o n j u g a t e

    o f t h e f r e e

    s p a c e

    r a d i a t i o n

    i m p e d a n c e

    Z S = Z R o * .

    T h e s o u r c e

    v o l t a g e

    ( V s )

    i s c h o s e n t o o b t a i n

    a

    r a d i a t e d

    p o w e r P R

    i n

    f r e e s p a c e

    ( V s

    =

    P

    8 R R O When a n a l y z i n g

    t h e i n f l u e n c e o f t h e

    m e t a m a t e r i a l s

    t o t h e r a d i a t e d

    p o w e r

    f r o m t h e a n t e n n a ,

    t h e

    s o u r c e i m p e d a n c e

    a n d

    t h e s o u r c e v o l t a g e

    a r e c o n s i d e r e d f i x e d a t t h e

    Z s

    a n d

    V s

    v a l u e s . T h e

    p o w e r

    r a d i a t e d f r o m t h e a n t e n n a

    i s e v a l u a t e d

    b y

    c o m p u t i n g

    t h e r a d i a t i o n

    i m p e d a n c e i n

    t h i s

    s i t u a t i o n

    ( Z R - - R R + j X R )

    a n d u s i n g

    t h e

    f o l l o w i n g e q u a t i o n s

    I l V 2

    R R

    2

    R

    = 2

    Z R

    + Z S 2

    ( 2 )

    T h e p e a k

    S A R i g

    a n d p e r f o r m a n c e

    o f

    t h e a n t e n n a a r e

    s t u d i e d . T h e

    r e s u l t s

    a r e

    g i v e n

    i n

    TABLE

    I a n d

    c o m p a r e d

    w i t h t h e r e s u l t s

    w i t h o u t

    S R R s

    p l a c e d

    b e t w e e n

    t h e a n t e n n a a n d t h e

    m u s c l e

    c u b e . I n

    t h e

    c o n d i t i o n

    w i t h o u t

    S R R s ,

    t h e

    p e a k

    S A R i g

    i s

    8 . 8 5

    a t 900MHz a n d

    0 . 9 7

    a t

    1 . 8 G H z ,

    r e s p e c t i v e l y .

    T h e f r e e

    s p a c e

    r a d i a t i o n

    i m p e d a n c e i s 8 1 . 9 4 + j 3 8 . 8 3

    Q

    a t

    9 0 0 M 4 H z .

    T h e s o u r c e

    i m p e d a n c e

    i s s e t

    t o b e 8 1 . 9 4 - j 3 8 . 8 3 a n d

    t h e

    a m p l i t u d e

    o f s o u r c e

    v o l t a g e

    1 9 . 8 3 V

    h a s b e e n

    a s s u m e d

    t o o b t a i n

    a

    r a d i a t e d

    p o w e r 600mW

    i n

    f r e e

    s p a c e .

    T h e r a d i a t i o n

    i m p e d a n c e Z R

    c h a n g e s

    t o

    4 0 . 7 7 + j 4 9 . 0 4

    Q

    w i t h t h e

    p r e s e n c e

    o f S R R s . F r o m

    2 ,

    t h e

    r a d i a t e d

    p o w e r

    f r o m t h e

    a n t e n n a

    w i t h S R R s

    c h a n g e s

    t o

    5 2 8 . 8 m W .

    T h e

    p e a k

    S A R I g

    b e c o m e s 5 . 5 9

    W / k g ,

    a

    r e d u c t i o n

    o f 3 6 . 8

    w i t h

    r e s p e c t

    t o

    t h e

    c o n d i t i o n

    w i t h o u t S R R s . T h e a n t e n n a o p e r a t e d

    a t 1 . 8 G H z i s

    c o n s i d e r e d .

    T h e f r e e s p a c e

    r a d i a t i o n

    i m p e d a n c e

    i s 8 7 . 3

    1 + j 5 4 . 8 3

    Q . T h e s o u r c e

    i m p e d a n c e

    i s

    s e t

    t o b e 8 7 . 3 1 -

    j 5 4 . 8 3 Q a n d t h e a m p l i t u d e

    o f

    s o u r c e

    v o l t a g e 9 . 3 4 V h a s b e e n a s s u m e d

    t o

    o b t a i n a

    r a d i a t e d

    p o w e r 125mW i n f r e e s p a c e .

    T h e

    r a d i a t e d p o w e r w i t h

    S R R s

    c h a n g e s t o

    1 1 9 . 2 m W

    a n d

    t h e

    p e a k

    S A R I g

    i s

    e q u a l

    t o

    0 . 5 4 ,

    a

    r e d u c t i o n

    o f

    4 4 . 3

    w i t h

    r e s p e c t

    t o

    t h e

    c o n d i t i o n w i t h o u t

    S R R s .

    T h e

    r a d i a t e d p o w e r i s

    l e s s

    a f f e c t e d w h i l e t h e p e a k

    S A R i g

    i s

    r e d u c e d

    m o r e

    s i g n i f i c a n t l y .

    As

    a

    c o n s e q u e n c e ,

    t h e

    d e s i g n e d

    S R R s

    c a n

    b e

    u s e d t o

    r e d u c e t h e EM i n t e r a c t i o n

    b e t w e e n

    t h e a n t e n n a a n d t h e

    m u s c l e

    c u b e .

    I V .

    C o n c l u s i o n

    I n

    t h i s

    p a p e r ,

    we c o n s t r u c t m e t a m a t e r i a l s f r o m

    p e r i o d i c a l a r r a n g e m e n t

    o f s p l i t

    r i n g

    r e s o n a t o r s

    ( S R R s ) .

    W i t h

    p r o p e r l y

    c h o o s i n g g e o m e t r y

    p a r a m e t e r s

    o f

    S R R s ,

    t h e

    s t o p b a n d c a n b e s h i f t e d a r o u n d GSM

    9 0 0 M H z

    a n d

    1 . 8 G H z o f

    t h e c e l l u l a r

    p h o n e .

    T h e

    SAR

    d i s t r i b u t i o n

    i n

    a

    s i m p l i f i e d m u s c l e

    t i s s u e w i t h t h e

    p r e s e n c e

    o f

    S R R s

    i s s t u d i e d

    a n d

    a

    s i g n i f i c a n t

    r e d u c t i o n

    c a n

    b e

    o b t a i n e d .

    N u m e r i c a l

    r e s u l t s

    c a n

    p r o v i d e

    u s e f u l i n f o r m a t i o n

    i n

    d e s i g n i n g

    c o m m u n i c a t i o n e q u i p m e n t s f o r

    s a f e t y

    c o m p l i a n c e .

    V . R e f e r e n c e s :

    7 8 2

  • 8/10/2019 01552133

    4/4

    [ I ]

    I E E E

    C 9 5 . 1 - 1 9 9 1 ,

    I E E E

    S t a n d a r d

    f o r S a f e t y

    L e v e l s w i t h R e s p e c t

    t o Human E x p o s u r e

    t o

    R a d i o F r e q u e n c y

    E l e c t r o m a g n e t i c

    F i e l d s ,

    3 k H z

    t o 3 0 0 G H z ,

    I n s t i t u t e

    o f

    E l e c t r i c a l

    a n d

    E l e c t r o n i c s E n g i n e e r s ,

    I n c . New Y o r k ,

    1 9 9 2 . G u i d e l i n e s .

    [ 2 ] I n t e m a t i o n a l

    N o n - I o n i z i n g

    R a d i a t i o n

    C o m m i t t e e

    o f

    t h e

    I n t e m a t i o n a l

    R a d i a t i o n

    P r o t e c t i o n

    A s s o c i a t i o n ,

    G u i d e l i n e s

    o n

    l i m i t s o f e x p o s u r e

    t o r a d i o f r e q u e n c y

    e l e c t r o m a g n e t i c

    f i e l d s

    i n

    t h e

    f r e q u e n c y

    r a n g e

    f r o m OOKHz

    t o

    3 0 0 G H z ,

    H e a l t h P h y s i c s ,

    v o l . 5 4 :

    1 , p p .

    1 1 5 - 1 2 3 ,

    1 9 8 8 .

    [ 3 ]

    J .

    Wang

    a n d

    0 .

    F u j i w a r a ,

    FDTD

    o m p u t t i o n

    o f

    t e m p e r a t u r e

    r i s e

    i n t h e h u m a n

    h e a d

    f o r

    p o r t a b l e t e l e p h o n e s ,

    I E E E

    T r a n s .

    M i c r o w a v e

    T h e o r y

    T e c h . ,

    v o l .

    4 7 ,

    n o .

    8 ,

    p p .

    1 5 2 8 -

    1 5 3 4 , A u g . 1 9 9 9 .

    [ 4 ]

    J . Wang

    a n d

    0 .

    F u j i w a r a ,

    R e d u c t i o n

    o f e l e c t r o m a g n e t i c

    a b s o r p t i o n

    i n

    t h e

    h u m a n h e a d

    f o r

    p o r t a b l e t e l e p h o n e s

    b y

    a

    f e r r i t e

    s h e e t

    a t t a c h m e n t ,

    I E I C E

    T r a n s .

    C o m m u n i c a t . ,

    v o l .

    E 8 0 B ,

    n o . 1 2 ,

    p p . 1 8 1 0 - 1 8 1 5 ,

    1 9 9 7 .

    [ 5 ] M .

    M . S i g a l a s ,

    C . T .

    C h a n ,

    K .

    M . H o ,

    a n d

    C . M .

    S o u k o u l i s , M e t a l i c p h o t o n i c

    b a n d

    g a p

    m a t e r i a l s ,

    P h y s .

    R e v .

    B ,

    v o l .

    5 2 ,

    n o .

    1 1 7 4 4 ,

    O c t . 1 9 9 5 .

    [ 6 ]

    J . B .

    P e n d r y ,

    A . J .

    H o l e n ,

    D .

    J . R o b b i n s ,

    a n d

    W J . S t e w a r t , M a g n e t i s m f r o m c o n d u c t o r s

    a n d

    e n h a n c e d

    n o n l i n e a r

    p h e n o m e n a ,

    I E E E

    T r a n s .

    M i c r o w a v e

    T h e o r y

    T e c h . ,

    v o l . 4 7 ,

    p p .

    2 0 7 5 -

    2 0 8 4 ,

    N o v . 1 9 9 9 .

    [ 7 ]

    P . B e m a r d i , M .

    C a v a g n a r o ,

    a n d

    S .

    P i s a ,

    E v a l u a t i o n

    o f t h e SAR d i s t r i b u t i o n

    i n

    t h e h u m a n

    h e a d

    f o r c e l l u l a r

    p h o n e s u s e d

    i n

    a

    p a r t i a l l y

    c l o s e d

    e n v i r o n m e n t ,

    I E E E

    T r a n s . E l e c t r o m a g n .

    C o m p a t . ,

    v o l .

    3 8 ,

    n o .

    3 ,

    p p .

    3 5 7 - 3 6 6 ,

    A u g .

    1 9 9 6 .

    F i g .

    I

    D i a g r a n i

    o f

    s p i t

    I C , r e o a t r

    ( S R R s )

    F i g .

    2 .

    T o p

    v i e m

    o f

    a

    p l a n e

    wave i n c i d e n t

    on

    p e r i o d i c

    S R R s .

    F i g .

    3 .

    M o d e l e d

    t r n s s m i s s i o n

    c o e f f i c i e n t

    o f

    t h e

    d e s g n e d

    S R R s .

    F i g .

    4 .

    S t o u m e

    u s e d

    i n

    S A n e

    c a l c i n a t i o n

    TABLE

    1

    EFFECTS

    O F

    S R R t s

    O N

    THE ANTENNA

    PERFORMANCE

    AN D SAR REDUCTION

    N o SRR

    S R R s

    No

    SR R

    S R R s

    Z R

    4 9 . 4 8 + j 4 8 . 8 1 4 0 . 7 7 j 4 9 . 0 4

    6 3 . 3 0 + j ` 8 3 . 2 6

    8 3 . 1 2 7 + j 9 l . 8 8

    P r

    6 mW

    5 2 8 . 1 m W

    t 2 5 m W 1

    1 9 . 2 m W

    S A R , ,

    5 . 5 5

    5 . 5 9 0 . 9 7

    0 . 5 4

    7 8 3