Illustration: Fra SMJ Mortazavi blogindlæg

Studiet af Robin Wydaeghe et al. (2026) tilføjer evidens for, at børn og voksne absorberer elektromagnetisk radiofrekvent stråling forskelligt.

Ved hjælp af 550 simuleringer fordelt på 15 frekvenser – fra 450 MHz til 26 GHz – undersøgte forskerne anatomiske modeller af to voksne og to børn. Ved frekvenser under 6 GHz udviste børnemodellerne generelt højere værdier for den specifikke absorptionsrate (SAR) for hele kroppen.

Ved 2,14 GHz nåede modellen af ​​et seksårigt barn op på ca. 93 % af grænseværdien for SAR for hele kroppen (gennemsnit på tværs af 12 eksponeringsscenarier) og 145 % i det værst tænkelige scenarie. Disse simuleringer blev normaliseret til ICNIRPs reference niveauer for offentlig eksponering. Tallene er ikke udtryk for typisk eksponering i hverdagen.

2,14 GHz hører til 2100 MHz-båndet, der tidligere blev brugt til 3G. I dag bruges frekvensbåndet til 4G (LTE) og 5G-netværk primært i byområder, tætbebyggede områder og indendørs i større bygninger for give ekstra kapacitet og højere datahastigheder.

Prof. SMJ Mortazavi ⁽¹⁾ skriver i et indlæg, at studiet sætter fornyet fokus på de bekymringer, der blev rejst i en artikel fra 2023 af Mortazavi et al. med titlen ‘Bør forældre tillade deres børn at bruge smartphones og tablets? Spørgsmålet om skærmtid til fritidsaktiviteter‘:

”Nyere studier har tilvejebragt omfattende dokumentation for, at RF-EMF kan have større skadelige helbredsmæssige effekter på børn end på raske voksne. Det er påvist, at SAR-værdien for et 10-årigt barn kan være op til 153 % højere end SAR-værdien for SAM-modellen.⁽²⁾ Når der desuden tages højde for elektriske egenskaber, kan absorptionsraten i et barns hoved være mere end dobbelt så høj som hos en voksen, og absorptionsraten i knoglemarven i kraniet kan være ti gange højere. Det er derfor nødvendigt at udvikle en ny certificeringsproces, der tager højde for forskellige anvendelsesmønstre, hovedstørrelser og vævsegenskaber.”

Der er en vigtig forskel på absorption og skadevirkning. Citatet omhandler dosimetri, dvs. målingen for strålingen for hoved og væv baseret på tidligere forskning. Wydaeghe et al. undersøger forskellige eksponeringsscenarier, og deres simuleringer fastslår ikke negative sundhedseffekter eller validerer alle påstande i citatet.

Studiets resultater styrker derimod argumentet for eksplicit at undersøge, i hvor høj grad procedurerne for vurdering af eksponering og overholdelse af grænseværdier tager højde for børns anatomi, vævsegenskaber og anvendelsesmønstre.

Noter:
1) Prof. SMJ Mortazavi er en iransk forsker. Han har en B.Sc. i radiologi fra Shiraz University of Medical Sciences (SUMS) samt en M.Sc. og ph.d. i medicinsk fysik fra Tarbiat Modares University. Han har desuden udført postdoc-forskning ved Kyoto University of Education i Japan. Hans arbejde fokuserer især på biologiske effekter af stråling og strålebeskyttelse

2) Den aktuelle test model eller test dummy benævnes ‘SAM’ (Specific Anthropomorphic Mannequin). SAM er baseret på en ca. 100 kg. stor og næsten 190 cm høj voksen mandlig model (soldat). Hovedet vejer 5,5 kg og størrelsen på hovedet er måske kun relevant for 3% af befolkningen, og gælder absolut ikke for børn. SAM er heller ikke særlig talende i Europa for målingerne beregnes ud fra en bestråling på 6 min. (i USA dog 30 min.) SAM-hovedet og kropsfantomet er fyldt med en homogen væske af vand, sukker, salt, mm. Men væsken er ikke repræsentativ for den menneskelige krop, som har snesevis af forskellige væv – fra øjne til muskler til knogler – som hver har forskellige elektriske egenskaber. Stråling bevæger sig derfor ensartet gennem SAM’s homogene væske, men sådan bevæger strålingen sig ikke gennem menneskeligt væv, som varierer i tykkelse.

STUDIET

Simuleringer af eksponering for RF-EMF i fjernfeltet (miljøbetinget og selvinduceret) for voksne og børn i frekvensområdet 450 MHz til 26 GHz

Robin Wydaeghe et al.: Environmental and auto-induced RF-EMF adult and children far-field exposure simulations between 450 MHz and 26 GHz. Physics in Medicine & Biology, 2 September 2026. DOI 10.1088/1361-6560/ae97ac
Open Access: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6560/ae97ac

Abstrakt

Formål. Der mangler viden om børns eksponering for elektromagnetiske felter ved radiofrekvenser over 6 GHz. Der findes ingen studier, der dækker alt fra mobilbånd under 1 GHz til millimeterbølger og samtidig inddrager anatomiske modeller af børn (fantomer). Dette studie kvantificerer den specifikke absorptionsrate (SAR) og den absorberede effekttæthed (APD) i to anatomiske fantomer af voksne og to af børn ved 15 forskellige frekvenser i området 450 MHz til 26 GHz.
Metode. Vi udførte 550 simuleringer ved hjælp af FDTD-metoden (finite-difference time-domain), der dækkede både eksponering fra omgivelserne (planbølger) og selvinduceret eksponering (beamforming). SAR og APD blev beregnet i henhold til henholdsvis IEC/IEEE 62 704–1 og IEC/IEEE 63 195-4. Simuleringerne omfattede for første gang helkropsdosimetri ved 26 GHz i fantomer af både børn og voksne samt APD for børn i frekvensområdet 7–15 GHz. Resultaterne blev normaliseret i forhold til referenceværdierne fra ICNIRP (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection) fra 2020 for eksponering af befolkningen.
Vigtigste resultater. Børn udviser en helkrops-SAR, der er 1,5–1,9 gange højere end hos voksne ved alle frekvenser under 6 GHz. Et 6-årigt barn når op på 93 % af grænseværdien for helkrops-SAR på 80 mW/kg^-1 ved 2140 MHz (gennemsnit af 12 planbølgekonfigurationer) og 145 % i det værst tænkelige tilfælde. Det er helkrops-SAR – og ikke lokal SAR – der er afgørende for overholdelse af grænseværdier ved frekvenser under 6 GHz. SAR i hjernen falder med 96 % fra 450 MHz til 5,8 GHz, i takt med at absorptionen flyttes til huden. SAR i øjet falder til en 77. del, når frekvensen øges fra 7 til 26 GHz, fordi indtrængningsdybden bliver mindre end øjenlågets tykkelse Ved anvendelse af forenklet beamforming med MRT (Maximum Ratio Transmission) overstiger psSAR_10g ved 3500 MHz grænseværdien på 2 W/kg^-1 for hoved/overkrop hos alle fire fantomer (131 %–158 %). APD ved 7 GHz overskrider grænsen på 20 W/m^-2 for et 6-årigt barn med 2,5 %. Værdien for SAR i hele kroppen i et worst-case-scenarie stemmer overens med litteraturen inden for en margin på 2 %.
Betydning. Resultaterne identificerer kombinationer af frekvens og fantommodel, hvor overholdelsesmarginerne indsnævres: 3500 MHz og 7 GHz ved brug af beamforming samt børn ved ca. 2 GHz under miljømæssig eksponering. De organspecifikke SAR-data for hjerne, øjne, hud og kønsorganer understøtter epidemiologisk vurdering af eksponering og dosismodellering på tværs af nuværende og fremtidige trådløse frekvensbånd.

Uddrag

1. Introduktion

Med udrulningen af 5G trådløs teknologi er antallet af basestationer og antenner pr. basestation steget markant sammenlignet med 4G (GSMA 2024). 5G-netværk betjener nu 2 milliarder abonnenter i mere end 100 lande. 6G sigter mod kommerciel udrulning inden 2030 (GSMA 2024). Disse netværk spænder over tre frekvensområder: FR1 (450 MHz–6 GHz), FR2 (24–52,6 GHz for 5G mmWave) og det potentielle FR3 (7–15 GHz for 6G) (Next G Alliance 2023, Katwe et al2024). Når en Massive MIMO (MaMIMO) -basestation retter en stråle (beamforming) mod en aktiv bruger, er den resulterende eksponering autoinduceret (Velghe et al2021), det er brugerens position, der fremkalder eksponeringen. For ikke-brugere eller 4G-brugere uden beamforming er eksponeringen miljøbetinget. Denne skelnen er væsentlig, fordi selvinduceret eksponering koncentrerer energien mod brugeren, mens miljøbetinget eksponering kommer fra alle retninger. Børns udviklende væv kan reagere forskelligt på radiofrekvente (RF) elektromagnetiske felter (EMF) end voksne (Peyman et al2009), hvilket taler for en aldersspecifik vurdering af eksponeringen.

Beregningsdosimetri kvantificerer specifik absorptionshastighed (SAR) og absorberet effekttæthed (APD), induceret i menneskelige væv af ekstern EMF (Hand 2008, Hirata et al. 2021a). Tidligere fjernfeltstudier karakteriserede helkrops- og lokaliseret SAR fra eksponering for planbølger ved brug af anatomisk realistiske fantomer. Dimbylow (2002) fastsatte basis-SAR-værdier for en voksenmodel (NORMAN) fra 10 MHz til 3 GHz, inklusive skalerede børneversioner. Uusitupa et al. (2010) udvidede dette til 15 voxelmodeller (18–105 kg) fra 300 MHz til 5 GHz. SAR for hele kroppen ved ICNIRP’s (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection) referenceniveau nærmede sig de grundlæggende restriktioner for små børn. Bakker et al. (2010) sammenlignede induceret SAR i børne- og voksenmodeller fra 10 MHz til 5,6 GHz og fandt, at helkrops-SAR oversteg den grundlæggende begrænsning med op til 45 % hos små børn ved referenceniveauet. Vermeeren et al. (2008a), Kühn et al. (2009) viste, at referenceniveauer udledt fra forenklede modeller ikke altid stemmer overens med de grundlæggende restriktioner, når de evalueres på detaljerede anatomiske fantomer eller i realistiske miljøer med flervejsudbredelse (multipath). Vermeeren et al. (2008b) anvendte en stokastisk metode til vurdering af SAR for hele kroppen i realistiske miljøer med flervejsudbredelse ved at kombinere FDTD-simuleringer (Finite-Difference Time-Domain) af enkelte plane bølger.

Disse studier fokuserede på frekvenser under 6 GHz og isotrop (miljømæssig) eksponering fra ensartet fordelte plane bølger. ICNIRP 2020-retningslinjerne (ICNIRP 2020) indførte APD som den grundlæggende restriktion for frekvenser over 6 GHz, hvilket erstattede volumetrisk SAR med et overflademål, der er gennemsnitsberegnet over 4 cm². Hirata et al. (2021b) gennemgik beregningsmæssige dosimetristudier, der understøtter denne overgang, og bekræftede, at APD korrelerer med vævstemperaturstigning ved millimeterbølgefrekvenser. Nylige APD-studier over 6 GHz har brugt forenklede modeller: plane plader (Nakae et al. 2020), sfæriske hoveder (Lojić Kapetanović og Poljak 2022), isolerede ørestrukturer (Lojić Kapetanović et al. 2023), typisk ved enkeltfrekvenser uden kryds-fantom-sammenligning. Gennemsnitlig SAR for hele kroppen er beregnet op til 100 GHz i voksenmodeller (Kodera et al. 2024), men barn-fantomer er ikke inkluderet. Ingen studier har evalueret APD i realistiske helkrops-fantomer på tværs af 6G øvre merllembånd (7–15 GHz), og ingen har karakteriseret den ‘auto-inducerede’ eksponering, der opstår, når en MaMIMO basestation beamformer sig mod brugerens enhed. Tidligere MaMIMO-arbejde kombinerede ray-tracing med FDTD for specifikke indendørs (Shikhantsov et al. 2020, Wydaeghe et al. 2022) og udendørs (Wydaeghe et al. 2026) miljøer, men disse scenariespecifikke studier giver ikke eksponeringsestimater, der er direkte sammenlignelige på tværs af fantomer, frekvenser og teknologier.

Tre huller begrænser den nuværende forståelse af eksponering af fjernfelts RF–EMF- i 5G/6G-æraen: (1) Intet enkelt studie dækker hele spektralområdet fra sub-GHz cellebånd gennem 6G øvre mellembånd og ind i millimeterbølge (26 GHz), mens de inkluderer børnefantomer, og fanger, hvordan dosimetriske målinger udvikler sig, efterhånden som penetrationsdybden falder fra flere titusinder af millimeter til en millimeter. (2) Eksponering af børn forbliver underkarakteriseret ved højere frekvenser. Eksisterende studier inkluderer typisk en eller to børnemodeller, hvilket gør det vanskeligt at vurdere interindividuel variation. (3) Autoinduceret eksponering, hvor beamforming skaber lokaliserede hotspots nær kroppen, er ikke blevet systematisk vurderet i forhold til ICNIRP 2020’s grundlæggende restriktioner på tværs af fantomer og frekvenser.

Dette studie adresserer disse huller med FDTD-simuleringer, der dækker 15 frekvenser (450 MHz–26 GHz), fire virtuelle populationsfantomer (ViP) (Gosselin et al. 2014) (to voksne, to børn) og to eksponeringsscenarier: miljømæssige (isotrop planbølgebelysning fra 12 retninger med to polarisationer hver, som hos Bakker et al. (2010), Uusitupa et al. (2010) og autoinduceret (fire-retnings MRT-stråleformning mod en hypotetisk brugerudstyrsplacering (UE)). Vi beregner psSAR_10g, helkrops-SAR og organ-specifik SAR efter IEC/IEEE 62 704–1-standarden (IEC/IEEE 2017) under 6 GHz, samt APD efter IEC/IEEE 63 195–4-standarden (IEC/IEEE 2022) ved eller over 6 GHz. Så vidt forfatterne ved, er dette det første studie, der udfører helkropsdosimetri ved 26 GHz på børne fantomer og karakteriserer børns APD over 7–15 GHz-båndet. De 550 simulationer muliggør sammenligninger mellem fantomer og frekvensbånd, hvilket viser, hvordan overholdelsesmarginerne med ICNIRP 2020’s grundlæggende restriktioner varierer med kropsstørrelse, hyppighed og eksponeringsscenarie. Sammenligningen afslører et resultat, som referenceniveauerne ikke tager højde for. Ved 3500 MHz og 7 GHz overholder selv-induceret beamforming ICNIRP’s referenceniveau, men overskrider samtidig den grundlæggende restriktion. Under 6 GHz er målet for overholdelse SAR for hele kroppen. Over denne grænse er målet APD.

Resultaterne giver nyttig viden til tilsynsmyndigheder ved at identificere kombinationer af frekvens og fantom, hvor overholdelsesmarginerne bliver mindre (f.eks. 7 GHz autoinduceret eksponering i børnefantomer). ICNIRP-retningslinjerne fastsætter ingen organspecifik grundlæggende begrænsning. Epidemiologiske studier bruger organ-niveau dosis til at relatere eksponering til langsigtede biologiske udfald fra undersøgelsesmønstre (Liorni et al. 2020, Birks et al. 2021, van Wel et al. 2021). Sådan dosismodellering kræver organspecifik SAR på tværs af mange frekvenser, fantomer og eksponeringsscenarier. Vi rapporterer et åbent datasæt med overholdelsesmålinger og organ-specifik SAR, for voksne og børn, fra 450 MHz til 26 GHz (GOLIAT Consortium 2022).

3. Resultater

Simuleringerne producerede et stort multidimensionelt datasæt. Dette afsnit opsummerer de vigtigste resultater. Supplerende information indeholder flere data: per-vævs SAR-værdier for hver frekvens og retning, frekvensresponskurver for individuelle organer, rumlige hotspotkort og kryds-fantom-sammenligninger.

Til sammenligning med ICNIRP’s grundlæggende restriktioner for offentlig eksponering er grænserne 0,08 W kg^-1 for gennemsnitlig SAR i hele kroppen, 2 W kg^-1 for lokal psSAR_10g (hoved og bagagerum), og 20 W m^-2 for APD over 6 GHz (tabel 2).

Tabel 2. ICNIRP 2020 grundlæggende restriktioner for offentlig eksponering (ICNIRP 2020).

Mængde	Frekvensområde	Grænseværdi	Gennemsnitstid
psSAR10g	6 GHz (hoved/torso)	2 W kg-1	6 min
psSAR10g	6 GHz (lemmer)	4 W kg-1	6 min
SARvb	Alle frekvenser	0,08 W kg-1	30 min
APD	>6 GHz	20 W m-2	6 min

3.1. FR1 miljøeksponering

Alle SAR-værdier i dette afsnit er normaliseret til en indkommende effekttæthed på 1 W m^-2. ICNIRP 2020 referenceniveauerne for offentlig eksponering er S_ref =f_MHz 200 W m^-2 for frekvenser under 2 GHz og 10 W m^-2 ved 2 GHz og derover. SAR-værdier kan skaleres ud fra disse faktorer for at opnå værdier på referenceniveau.

3.1.1. Penetrationsdybden bestemmer frekvensresponsen

Figur 3 viser den normaliserede SAR som funktion af frekvensen. Den 90% effektabsorptionsdybde (δ₉₀) på kroppen mindskes fra ∽60 mm ved 450 MHz til ∽10 mm ved 5800 MHz. Dette skift fra volumetrisk til overfladisk absorption driver alle SAR-metrikker.

Figur 3 viser modsatte tendenser for forskellige vævsgrupper. Hud-SAR stiger med en faktor 3,2 mellem 450 MHz og 5800 MHz, da energien koncentreres overfladisk. Hjernens SAR falder med 96 % mellem 450 MHz og 5800 MHz, fordi kraniet og vævet over dem absorberer det meste af energien, før den når hjernen. Helkrops-SAR falder med en faktor 2,1 mellem 450 MHz og 5800 MHz, fordi den samlede absorberede effekt falder, når absorptionen begrænser sig til et tyndt overfladelag.

Figur 4 viser overgangen i hjerne-til-hud SAR-forholdet på tværs af alle fantomer. Ved 450 MHz ligger forholdet mellem 0,74 og 1,05, hvilket betyder, at hjerne- og hud-SAR er sammenlignelige. Når frekvensen øges, falder forholdet markant for alle fantomer. Ved 5800 MHz falder forholdene til mellem 0,003 og 0,015. Børnefantomer har højere relativ penetration ved høje frekvenser sammenlignet med voksne. Dette fald på to størrelsesorden over FR1-båndet viser skiftet fra penetrerende til overfladisk absorption.

3.1.2. Vævsspecifik absorption

Figur 5 rangerer de 20 væv med den højeste massegennemsnitlige SAR, gennemsnitligt over alle frekvenser og retninger. Ørebrusk (36,9 mW kg^-1) og ørehud (29,5 mW kg^-1) absorberer betydeligt mere effekt pr. masseenhed end hud generelt (21,5 mW kg^-1). Deres perifere position og tynde geometri forklarer dette: pinnaen er eksponeret fra flere retninger og mangler underliggende væv til at absorbere indkommende energi.

Cornea ligger på femtepladsen (16,8 mW kg^-1), i overensstemmelse med øjets eksponerede position. Testis ligger som nummer ni (12,2 mW kg^-1), og modtager betydelig frontal eksponering trods bækkenbeskyttelse fra andre vinkler. Menisken er nummer ti (11,5 mW kg^-1). Inde i kraniet ligger cerebrospinalvæske (CSF) som nummer otte (12,5 mW kg^-1), højere end grå substans (5,6 mW kg^-1) og hvid substans (3,2 mW kg^-1), på grund af dets høje vandindhold og ledningsevne.

For psSAR_10g, den gennemsnitlige volumen på 10 g udjævner vævsspecifikke variationer. Hud dominerer (83,5 mW kg^-1), efterfulgt af subkutant fedt (81,4 mW kg^-1), muskel (75,7 mW kg), muskel (75,7 mW kg^-1), og knogle (73,7 mW kg^-1). Små væv som ørebrusk (7 g samlet masse) kan ikke fylde en 10 g kube og optræder derfor ikke i psSAR_10g Rangering.

3.1.3. Børn har højere helkrops-SAR end voksne

Figur 6 sammenligner helkrops-SAR på tværs af fantomer. Børnefantomer (Thelonious, 6 år, og Eartha, 8 år) viser 1,5–1,9 gange højere SAR end voksne (Duke, Ella) ved alle frekvenser. Ved 700 MHz når Thelonious 10,1 mW kg^-1 mod Dukes 5,5 mW kg^-1 (ratio 1,85).

Den højere helkrops-SAR hos børn følger af sammenhængen mellem SAR, absorptionstværsnit (ACS) og kropsmasse (Bamba et al. 2015):

SAR_wb = ACS_wb x S / m

hvor ACS_wb er helkrops-ACS (i m²), S er den indkommende effekttæthed, og m er kropsmasse. Selvom børn har mindre ACS_wb end voksne (mindre kropsoverflade) er deres masse proportionalt meget mindre. Forholdet ACS_wb / m er cirka 50% højere hos en 6-årig end hos en voksen, hvilket betyder, at børn absorberer mere energi pr. kilogram kropsmasse. Ved sub-GHz frekvenser nærmer kropsdimensioner sig brøkdele af bølgelængden (ʎ-43 cm ved 700 MHz), hvilket potentielt producerer kvasi-resonanseffekter, der varierer mellem kropsstørrelser.

3.1.4. Retnings- og polarisationsafhængighed

Tabel 3 opsummerer retningsvariation for hver SAR-metrik (Thelonious, frekvensgennemsnitsværdier). Lignende mønstre observeres for de andre fantomer: frekvensgennemsnitlig helkrops-SAR varierer 2,0–2,3 x på tværs af fantomer, hud 4,5–6,4 x, øjne 20–36 x, og hjerne 3.6–6.0 x (alle fantomer, se tabellerne S3–S6 i supplerende information). Kønsorganer viser den største forskel mellem fantomer i retningsvariation, fra 9–10 x for hunner (Ella, Eartha) til 46–67 x for mænd (Duke, Thelonious). For Thelonious viser øjnene 20-dobbelt variation: frontal eksponering giver 28,9 mW kg^-1 mod 1,4 mW kg^-1 bagfra, da hornhinden er eksponeret, mens kraniet beskytter bagfra. Kønsorganerne viser 44-fold variation mellem frontal og underretning. Kroppen beskytter bækkenområdet fra de fleste vinkler. Hjernen viser kun 4-dobbelt variation: kranieskjoldene er dækket fra alle retninger. Helkrops-SAR varierer to gange.

Tabel 3. Retningsbestemt variation i SAR-metrikker (Thelonious, frekvensgennemsnitsværdier).

Metrik	Max	Min	Max/Min
	(mW kg-1)	(mW kg-1)
Øjne SAR	28,9 (foran)	1.4 (bagpå)	20
Kønsdele SAR	30,5 (foran)	0,7 (nedenfor)	44
Hjerne-SAR	6.5 (nedenfor)	1.8 (ovenfor)	4
Hud-SAR	41,3 (foran)	9,2 (ovenfor)	4
Helkrops-SAR	10,3 (bagpå)	5.3 (nedenfor)	2

Polarisering har generelt mindre effekt end retning. Figur 7 viser polarisationsforholdet for forskellige vævsgrupper og indfaldsretninger. Polarisationsforholdet θ/ϕ varierer fra 0,8 til 1,6 for hud- og helkrops-SAR. Kønsorganer er en undtagelse. Nedefra når forholdet 1,8, hvilket indikerer stærkere kobling til vertikalt polariserede felter. Fra oven falder den til 0,12. Resultaterne kan være undervurderede, fordi materialegenskaber fra IT’IS-databasen er isotrope.

IT’IS-databasen tildeler også aldersuafhængige dielektriske egenskaber. Børnefantomerne har derfor barnets anatomi, men voksne vævsegenskaber. Aldersuafhængige egenskaber er standard i numerisk dosimetri (Kühn et al. 2009, Bakker et al. 2010, Gosselin et al. 2014). En lukket Fresnel-analyse forskyder APD og helkrops-SAR konservativt med 6%–10%. Dette skift svarer til de 4%–9%, som en usikkerhed på 10%–20% dielektrisk-parameter udbreder til de samme målepunkter. Vores overholdelseskonklusioner er derfor robuste over for et skift af denne størrelse, og de supplerende oplysninger rapporterer den fulde analyse.

Vi samler disse effekter i ét usikkerhedsbudget (supplerende information). De dominerende tilfældige bidrag er vævsdielektrisk spredning og FDTD-numerisk fejl. Kombineret i kvadratur giver de en udvidet usikkerhed på omkring ⨦ 12% på absorptionseffektmålingerne med 95% dækningssandsynlighed. Effekterne af alder og afkortning af beregningsdomænet virker i samme retning og på en konservativ måde.

3.1.5. Korrelation mellem SAR-metrikker

Korrelationsmatricen på tværs af alle 432 simuleringskonfigurationer viser, at de fleste metrikker er uafhængige, med én beskyttende effekt. Hud-SAR og hjerne-SAR korrelerer negativt (r = -0.45, p < 0-001): høj hudabsorption reducerer den energi, der er tilgængelig for dybere penetration. Overfladisk absorption beskytter dybe væv.

Helkrops-SARog SAR for huden er stort set ukorrelerede (r = – 0.04). Ved lave frekvenser dominerer dybe væv (muskler, organer) helkrops-SAR. Ved høje frekvenser falder SAR i hele kroppen, selvom hudfraktionen stiger. Disse modsatrettede tendenser annullerer. psSAR_10g værdier for forskellige organer er stort set uafhængige. Hud og kønsdele korrelerer kun ved r = 0.14. Hjerne og øjne korrelerer ved r = 0.54 (begge hovedregion-metrikker). Den værst tænkelige eksponering for ét organ forudsiger ikke den værst tænkelige eksponering for andre organer.

3.1.6. Overholdelsesmarginer på referenceniveauer

Tabel 4 sammenligner den retningsgennemsnitlige SAR ved ICNIRP-referenceniveauerne med de grundlæggende restriktioner. Referenceniveauet S_ref stiger fra 2,25 W m^-2 ved 450 MHz til 10 W m^-2 ved 2 GHz og derover. Den højre kolonne viser procentdelen af den grundlæggende begrænsning, som den maksimale SAR-værdi opnår på tværs af alle fire fantomer.

Tabel 4. Retningsgennemsnitlig helkrops-SAR ved ICNIRP-referenceniveauer (FR1). Fed skrift henviser til maksimum i tabellen.

Frekvens (MHz)	Sref(W m-2)	Hertug	Ella	Eartha	Thelonious	% af grænsena
		(M, 34 år)	(F, 26 år)	(K, 8 år)	(M, 6 år)
		Retningsgennemsnitlig SARwb (mW kg-1)
450	2.25	12.0	14.2	18.6	20.6	26%
700	3.50	19.2	22.7	30.3	35.5	44%
835	4.18	21.3	25.7	33.1	40.0	50%
1450	7.25	30.5	37.3	48.9	58.2	73%
2140	10.0	36.9	41.2	61.6	74.8	93%
2450	10.0	34.7	37.8	59.0	71.5	89%
3500	10.0	28.9	31.2	49.1	58.4	73%
5200	10.0	24.3	27.6	39.3	44.7	56%
5800	10.0	24.0	27.0	37.5	42.6	53%

^a Maksimum på alle fire fantomer. Grundlæggende begrænsning SAR_wb = 80 mW kg^-1.

Helkrops-SAR topper omkring 2140 MHz for alle fantomer, hvilket giver den strammeste overholdelsesmargin i FR1-båndet. Thelonious når 93% af den basale begrænsning ved denne frekvens. Børnefantomer (Thelonious, Eartha) overgår voksne med en faktor på 1,7–1,9 på tværs af alle frekvenser. Køn udgør mindre end 20% variation inden for hver aldersgruppe. Voksne fantomer forbliver under 52 % af den basale restriktion ved alle frekvenser.

Disse værdier gennemsnitliggøres over de 12 retninger. Den værste enkeltkonfiguration (front- eller bagindfald) er 1,5–1,6 gange højere. Under den konfiguration overstiger begge barn-fantomer den grundlæggende begrænsning nær 2140 MHz. Thelonious ligger på 145% af grænsen og Eartha på 122%. Fire af de tolv konfigurationer overstiger grænsen for hver af dem. Duke og Ella ligger under 82% i alle konfigurationer.

Disse værdier forekommer på ICNIRP-referenceniveauet. En målingskampagne i ti lande fandt miljømæssige effekttætheder på 0,33–1,72 mW m^-2, tre til fire størrelsesordener under 10 W m^-2 referenceniveau (Veludo et al. 2025). På det højeste målte niveau er den værste konfiguration for Thelonious 4000 gange under den grundlæggende begrænsning.

For psSAR_10g, er marginerne væsentligt større. Skin psSAR_10g når 909 mW kg^-1 ved 2140 MHz for Duke på referenceniveau (45% af 2000 mW kg^-1 grænsen). Hjerne og øjne psSAR når 178 mW kg^-1 og 137 mW kg^-1, henholdsvis 9% og 7% af grænsen). Disse er også retningsgennemsnitlige værdier. I den værste konfiguration ligger Eartha på 129% af de 2 W kg^-1 hoved- og torso-begrænsning ved 2140 MHz. Toppen er placeret i hånden, hvor lemrestriktionen på 4 W kg^-1 er gælder i stedet. Mod den begrænsning er Eartha på 65%. psSAR_10g er derfor under sin gældende begrænsning i enhver miljøkonfiguration. Helkrops-SAR, ikke lokal SAR, er den grænsende måleparameter for FR1-miljøeksponering, for retningsgennemsnittet og for det værste tilfælde.

3.2. SAR-tendenser udvidet til FR3 og FR2

Alle SAR-værdier i denne sektion normaliseres til 1 W m hændelse og dæk Thelonious (M, 6 år) under belysning på højre side ( polarisation) ved 7–26 GHz. Hjerne-SAR er udelukket: strukturer ved den sagittale snitflade af halv-fantomet viser SAR, der stiger med frekvensen, modsat den fysiske forventning for dybvæv (PML-grænseartefakt). Genitals SAR udelukkes ved samme mekanisme: penis og prostata løber langs sagittale midtplan og skæres og eksponeres for PML-ansigtet.

3.2.1. Hud- og øjenSAR over hele båndet

Figur 8 viser hud-SAR, øjen-SAR og helkrops-SAR fra 450 MHz til 26 GHz. Hud-SAR fortsætter med at stige: 18,6 mW kg^-1 ved 5800 MHz (FR1, højre side), 21,5 mW kg^-1 ved 7 GHz og 39,8 mW kg^-1 ved 26 GHz. Den på kroppen falder fra 10 mm ved 5800 MHz til 1,1 mm i hud ved 26 GHz, hvilket koncentrerer absorptionen i et gradvist tyndere overfladelag.

Øjen-SAR falder fra 4,92 mW kg^-1 ved 5800 MHz til 3,62 mW kg^-1 ved 7 GHz, derefter til 0,047 mW kg^-1 ved 26 GHz er det et 77-dobbelt fald på tværs af FR3 og FR2. Thelonious-fantomet har lukkede øjne. Øjenlågets hud dækker hornhinden. Ved 26 GHz, i huden falder den til 1,1 mm, svarende til øjenlågets tykkelse, og den indfaldende energi absorberes i øjenlåget, før den når hornhinden. FR1/FR3-grænsen er glat både for hud- og øjen-SAR. Helkrops-SAR normaliseres af hele kroppens masse. Skyggehalvdelen absorberer kun diffraktionen fra planbølgen, begrænset til 7 GHz, så den oplyste halvdel bærer kroppens absorberede kraft. Værdien er 4,0 mW kg^-1 ved 7 GHz (enkeltretning), kontinuerligt med 4,3 mW kg^-1 12-retnings gennemsnit ved 5800 MHz. Helkrops-SAR’en forbliver flad omkring 3,6–4,0 mW kg^-1 på tværs af FR3 og FR2.

3.2.2. psSAR_10g Fortsættelse

psSAR_10g forbinder glat ved båndgrænsen: 63,5 mW kg^-1 ved 5800 MHz, 60,4 mW kg^-1 ved 7 GHz og 50,3 mW kg^-1 ved 26 GHz. Faldet er 21% fra 5800 MHz til 26 GHz. Rumlig gennemsnit over 10 g udjævner den stadigt mere begrænsede overfladeabsorption. Når energien koncentreres i et tyndere lag, ændrer peak-spreadet over et fast volumen på 10 g sig langsomt. Den 12-retnings isotrope psSAR ved 5800 MHz er cirka 116 mW kg^-1, omtrent dobbelt så meget som énretningsværdien. FR3- og FR2-værdierne undervurderer ligeledes det isotrope værste tilfælde.

3.3. FR1 autoinduceret eksponering

Alle værdier normaliseres til 1 W m^-2 indfaldende og skala proportionalt på referenceniveau (S_ref = 3.5 W m^-2 ved 700 MHz, 10 W m^-2 ved 3500 MHz). ICNIRP (2020) grundlæggende restriktioner for lokal SAR er psSAR_10g = 2 W kg^-1 (hoved/torso) og 4 W kg^-1 (lemmer). Ved helkropseksponering, SAR_wb = 80 mW kg^-1.

3.3.1. psSAR_10g ved 700 MHz og 3500 MHz

Tabel 5 sammenligner autoinduceret og miljømæssig psSAR_10g og SAR_wb ved begge frekvenser. Ved 3500 MHz, autoinduceret psSAR_10g overstiger den grundlæggende begrænsning for alle fire fantomer på referenceniveauet. Værste tilfælde værdier når 131%–158% af de 2 W kg^-1 hoved-/torso-grænsen, med SAR-toppen placeret i torsoen, brystet eller halsen for alle fire fantomer. Ved 700 MHz overholder alle fantomer. Duke og Eartha topper i underbenet, hvor 4 W kg Lemmenes grænse gælder, og når henholdsvis 22% og 30%. Ella og Thelonious topper i torsoen (49% og 48% af de 2 W kg^-1) grænsen).

Tabel 5. Autoinduceret psSAR_10g og SAR_wb sammenlignet med det værste miljømæssige tilfælde. Alle værdier ved 1 W m^-2 hændelsen. Kolonnen % grænse giver psSAR_10g som en procentdel af den gældende lokal-SAR grundlæggende begrænsning ved S_ref.

	700 MHz (Sref = 3.5 W m-2)					3500 MHz (Sref = 10 W m-2)
	psSAR10g		SARwb			psSAR10g
	(mW kg-1)		(mW kg-1)		% grænse ved Sref	(mW kg-1)		% grænse ved Sref
Phantom	Env.	Auto.	Env.	Auto.		Env.	Auto.
Duke (M, 34 år)	129	253	6.7	6.5	22%a	156	266	133%b
Eartha (K, 8 år)	173	339	11.2	11.6	30%a	159	305	152%b
Ella (kvinde, 26 år)	168	280	8.3	7.5	49%	135	316	158%b
Thelonious (M, 6 år)	132	275	12.4	11.7	48%	197	262	131%b

^a Peak i underbenet. Grænseværdien for lemmer (4 W kg^-1)) gælder. ^b Peak i torso/bryst/hals. Hoved/torso-grænse (2 W kg^-1) gælder. Se supplerende information for kropshøjdefordelinger.

For 3500 MHz når miljøværdien for Thelonious allerede 98% af den grundlæggende begrænsning ved , og stråleformning medfører manglende overholdelse for alle fire fantomer. Dette scenarie bruger forenklet MRT-stråleformning fra fire retninger og er ikke en øvre grænse. Koherent array-forstærkning vokser med antallet af antenneelementer (Marzetta et al. 2016). Rigere udbredelsesmiljøer giver flere multipath-komponenter til konstruktiv interferens, så højere lokale SAR-værdier er fysisk mulige. Virkelige udrulninger varierer stråleretning med brugerbevægelse og kanaldynamik (f.eks. med tidsdeling, multiple adgang), hvilket reducerer tidsgennemsnitlig eksponering.

Disse værdier forekommer på ICNIRP-referenceniveauet. En målingskampagne i ti lande fandt 2,61–11,12 mW m^-2 ved 3500 MHz under kontinuerlig værst tænkelig download, tre størrelsesordener under dette niveau (Veludo et al. 2025). Realistisk eksponering ligger langt under de grundlæggende begrænsninger.

Ved 700 MHz er miljøværdien godt inden for overholdelsen, og stråleformning fordobler omtrent psSAR med rigelig margin til grænsen. Den svage proxykorrelation ved 700 MHz (afsnit 3.3.2) betyder, at de rapporterede værdier måske ikke repræsenterer det absolut værst tænkelige tilfælde på tværs af alle mulige fokuspunkter. Marginen til den lokal-SAR grundlæggende begrænsning (højst 49 % ved S_ref) er stor nok til, at denne usikkerhed ikke påvirker overholdelseskonklusionen.

SAR ved 700 MHz er i det væsentlige uændret ved beamforming. Autoinduceret SAR rækker 6,5–11,7 mW kg^-1 over fantomer ved 1 W m^-2, inden for spredningen af miljøværdier (4,1–12,4 mW kg^-1) på tværs af de 12 retninger). Koherent fokusering omfordeler absorptionen rumligt uden at øge den samlede absorberede kraft.

3.3.2. Proxy-pålidelighed og kandidatsøgning

Hotspot-score-proxyen, der pålideligt identificerer værst tænkelige APD ved FR3, præsterer forskelligt på tværs af de to FR1-frekvenser. Ved 3500 MHz rangerer Spearman-rangkorrelationen mellem proxyscore og psSAR_10g spænder fra p = 0.70 til 0.80 (p <0.001) over fantomer. Den værst tænkelige kandidat ligger blandt top 8 for alle fantomer (top 2 for Duke og Ella, top 1 for Thelonious).

Ved 700 MHz falder rangkorrelationen til p = 0.27 – 0.42. Dukes værste tilfælde ligger som nummer 36 ud af 40 efter proxy-score. Ved denne frekvens (ʎ = 430 mm), nærmer kropsdimensionerne sig resonans, diffraktion får felterne til at omslutte kroppen, og placeringen af ​​SAR-maksimummet løsrives fra strålens fokuspunkt. Duke illustrerer effekten: fokusvoxelen ligger i hovedområdet, men SAR-toppen forekommer i underbenet (10% af kropshøjden). Proxyen forudsiger koncentration nær overfladefeltet, men ikke dybvævsabsorption ved sub-GHz bølgelængder (se supplerende materiale for fokus-z vs. peak-z spredningsdiagrammer). En større kandidatpulje på 40 pr. fantom kompenserede for proxyens svage diskriminationskraft ved 700 MHz.

3.4. FR3 autoinduceret eksponering

Alle APD-værdier i dette afsnit normaliseres til en indkommende effekttæthed på 1 W m^-2. Ved ICNIRP-referenceniveauet på 10 W m^-2 (gælder over 2 GHz), skalerer værdierne med en faktor 10. Den grundlæggende begrænsning er APD W m^-2 gennemsnitligt over 4 cm^-2.

3.4.1. ICNIRP-grænsen overskredet ved 7 GHz

Figur 9 viser hvert fantoms APD som en procentdel af den grundlæggende begrænsning over FR3-båndet. Thelonious (6 år) når 103% af den grundlæggende begrænsning ved 7 GHz, den eneste konfiguration, der overskrider ICNIRP-grænsen. Den værst tænkelige APD på referenceniveau er 20,5 W m-², der overstiger 20 W m^-2 Begræns med 2,5%. Tidligere studier har rapporteret overskridelser af basale restriktioner, når referenceniveauer er opfyldt, især for små børn ved lavere frekvenser (Vermeeren et al. 2008a)

Ved 7 GHz når alle fantomer 90% eller mere af den grundlæggende begrænsning: Duke (92%), Eartha (94%), Ella (99%) og Thelonious (103%). Overholdelsesmarginerne forbedres ved højere frekvenser: ved 15 GHz falder alle fantomer under 40 % af den grundlæggende begrænsning. Forholdet mellem bølgelængde og gennemsnitsareal forklarer dette: ved 7 GHz (ʎ = 43 mm), danner den MRT-fokuserede stråle en hotspot, der svarer til 4 cm² gennemsnitligt areal, hvilket maksimerer den gennemsnitlige effekttæthed. Ved 15 GHz (ʎ = 20 mm), den mindre hotspotstørrelse fordeler magten over mindre af gennemsnitsområdet.

3.4.2. Peak APD falder med hyppigheden

Tabel 6 viser værst tænkelige APD for hver fantomfrekvenskombination. Peak APD falder med 3–4 x fra 7 GHz til 15 GHz for alle fantomer. Thelonious viser den højeste værdi ved 7 GHz (2,05 W m^-2 ved 1 W m^-2 hændelsen). Duke viser den laveste (1,84 W m^-2). Forholdet mellem børn og voksne er cirka 1,1 ved 7 GHz, hvilket er mindre end forholdet på 1,5–1,9 for helkrops-SAR i FR1.

Tabel 6. Værste tilfælde APD ved fantom og frekvens (W m^-2 ved 1 W m^-2 hændelsen).

Phantom	7 GHz	9 GHz	11 GHz	13 GHz	15 GHz
Duke	1.84	1.19	0.86	0.65	0.50
Ella	1.98	1.77	1.31	0.92	0.81
Eartha	1.88	1.40	1.00	0.65	0.74
Thelonious	2.05	1.31	0.86	0.57	0.61

3.4.3. MRT fokuserer på den vertikale feltkomponent

Fire-retnings MRT-stråleformning genererer konstruktiv interferens langs den vertikale () aksen. Peak ved hotspotet er cirka 1,8 V m^-2 ved 1 W m hændelsen. og er 0,8–0,9 V m^-2. Den vertikale komponent er således 2 stærkere end horisontale komponenter, som forventet for vertikal UE-antenneorientering.

Hotspot-placeringerne er fordelt over torso, nakke og hoved. Torsoen viser de højeste hotspot-scorer (∽250–315 V²m^-2). Ekstremiteter (fødder, hænder) viser 5 lavere værdier (∽40–80 V² m^-2). Alle fire fantomer udviser dette mønster.

3.4.4. Hotspot-score forudsiger APD

Figur 10 viser sammenhængen mellem hotspot-score (ligning (5)) og målt APD for alle 20x4x5=400 kandidat-hotspots. Lineær regression giver

APD = 0.0050 x H + 0.16 (R² = 0.79, p ≈ 0)

hvor H er hotspot-scoren i V² m^-2 og APD ligger i W m^-2.

Den frekvensafhængige klyngedannelse er tydelig: 7 GHz-kandidater (sorte) befinder sig i øverste højre område med høje hotspot-scorer (200–350 V² m^-2) og høj APD (1,5–2,0 W m). 15 GHz-kandidater (orange) indtager det nederste venstre område. Den effektive hotspot-score forudsiger pålideligt den faktiske APD og bekræfter, at to-trins screeningen med succes identificerer kandidaterne med de højeste værdier.

3.5. Sammenligning med litteratur

Studier i litteraturen rapporterer den værste enkeltstående planbølgekonfiguration. Tabel 4 giver gennemsnittet over de 12 konfigurationer, hvilket er 1,5–1,6 gange lavere. Vi sammenligner derfor med værdierne pr. konfiguration, som er opført i tabel 7.

Tabel 7. Sammenligning med helkrops-SAR fra litteraturen: Dimbylow (2002), Bakker et al (2010), Uusitupa et al (2010) og den lukkede model af Kodera et al. (2024). Alle værdier er SAR i mW kg^-1 for en enkelt planbølgekonfiguration ved 1 W m^-2 hændelsen. Ratio er værdien fra dette arbejde divideret med værdien fra litteraturen.

	Værste tilfælde nær 2 GHz-toppen						Hertug, forrestc				Thelonious, sided
	Bakker (2010)a			Uusitupa (2010)b			Dimbylow (2002)				Kodera (2024)
Phantom	Deres	Vores	Ratio	Deres	Vores	Ratio	MHz	Deres	Vores	Ratio	GHz	Deres	Vores	Ratio
Duke	6.24	6.21	1.00	6.16	5.77	0.94	400 (450)	6.29	6.34	1.01	7	3.29	3.96	1.20
Ella	6.76	6.60	0.98	7.53	6.60	0.88	900 (835)	6.40	6.45	1.01	11	3.34	3.88	1.16
Eartha	9.68	9.76	1.01	—	—	—	1400 (1450)	6.33	6.11	0.96	15	3.40	3.85	1.13
Thelonious	11.60	11.61	1.00	12.32	11.61	0.94	2450	4.75	5.48	1.15	26	3.61	3.57	0.99
							3000 (3500)	3.99	4.55	1.14

^a Eartha og Thelonious fra deres tekst, Duke og Ella fra deres figur 4 med korrektionen påsat. ^b Samplet ved 2100 MHz, ved den polarisation, de rapporterer: vertikalt for Duke og Thelonious, horisontalt for Ella. Vores værdi er maksimum over vores retninger ved samme polarisation. Deres VF-mand, VF-kvinde og VF-dreng er de samme emner som Duke, Ella og Thelonious. De inkluderer ikke Eartha. ^c NORMAN, 73 kg mod 72,6 kg for Duke. Vores frekvens i parentes, hvor det adskiller sig. ^d Lukkede model ACSwb ≈ ApT, med Ap = 0,132 m2 det laterale projicerede areal af Thelonious og T Fresnels effekttransmissionskoefficient for huden.

Bakker et al. (2010) simulerer de samme fire fantomer og de samme 12 planbølgekonfigurationer. De rapporterer 145% (Thelonious) og 121% (Eartha) af den grundlæggende begrænsning, mod 145% og 122% i dette værk. De fire værste helkrops-SAR-værdier adskiller sig med højst 2%. Uusitupa et al. (2010) simulerer tre af de samme fantomer og rapporterer 154% for Thelonious. De tre værdier adskiller sig højst med 12%. Kühn et al. (2009) finder det 6-årige fantom, der ligger over grænsen ved 100 MHz og over 1450 MHz. Den værste konfiguration i dette værk overgår den først ved 1450 MHz. Alle disse forskelle ligger inden for den udvidede usikkerhed af ⨦12% (k = 2).

Dimbylow (2002) simulerer NORMAN, et andet fantom. Dens vægt er 73 kg, mod 72,6 kg for Duke. Aftalen ligger inden for 4% op til 1450 MHz. Over 2450 MHz absorberer Duke 14%–15% mere. NORMAN er en 2,077 mm voxelmodel, under 7 CPW i muskel ved 3 GHz. Grove voxler underopløser kropsoverfladen, hvor absorptionen koncentreres ved disse frekvenser.

Der er ikke rapporteret om helkrops-SAR for et barns fantom over 6 GHz. For FR3 og FR2 sammenligner vi derfor med den lukkede model af Kodera et al. (2024). Over 10 GHz konvergerer absorptionstværsnittet af ligning (7) til ACS_wb ≈ A_pT til inden for 5%. Her er A_p = 0.132 m² det projicerede område af legemet set fra indfaldsretningen, og T er Fresnels effekttransmissionskoefficient ved hudoverfladen. For Thelonious undersidebelysning A_p = 0.132 m². Modellen giver 3,61 mW kg^-1 ved 26 GHz, mod 3,57 mW kg^-1 i dette værk. Overskydningen over modellen falder monotont fra 20 % ved 7 GHz til 1 % ved 26 GHz, som forventet i geometrisk-optik-grænsen. Modellen udelader diffraktion i skyggeområdet. Dette bidrag falder, efterhånden som kroppen bliver elektrisk større.

4. Konklusion

Vi karakteriserede RF-EMF-eksponering i området fra 450 MHz til 26 GHz ved hjælp af 550 FDTD-simuleringer fordelt på fire fantomer, to eksponeringsscenarier og 15 frekvenser. Ved eksponering for plane bølger (hele kroppen) overstiger SAR-værdien grænseværdien for begge børnefantomer nær 2140 MHz i fire ud af de tolv konfigurationer. Voksenfantomerne holder sig under grænseværdien i alle konfigurationer. Ved brug af beamforming overskrides grænseværdierne, selvom reference niveauerne overholdes, ved 3500 MHz (psSAR_10g: 131%–158% af hoved/torso-grænsen for alle fire fantomer) og ved 7 GHz (APD: 103% for en 6-årig). Ved 700 MHz fordobler beamforming psSAR_10g værdien med alle fantomer inden for grænserne. SAR forbliver uændret. Koherent fokusering omfordeler absorptionen rumligt uden at øge den samlede absorberede kraft. Ved 15 GHz udvides overholdelsesmarginerne til 25%–40% af den grundlæggende begrænsning. Disse resultater indikerer, at ICNIRP-reference niveauer ved 3500 MHz og 7 GHz ikke garanterer overholdelse af grundlæggende begrænsninger, når beamforming koncentrerer energi på kroppen. Referenceniveauer blev udledt fra ensartet planbølgeeksponering ved en fast indfaldende effekttæthed og tager ikke højde for dette scenarie. De komponenter med lige effekt kombineres i fase ved fokuspunktet, så lokal absorption koncentreres, mens den indkommende effekttæthed forbliver på referenceniveauet. Ved 3500 MHz er den volumetriske 10 g psSAR_10g i torsoen overstiger grænsen, og ved 7 GHz overstiger 4 cm² overflade-APD overstiger den. Den målte eksponering i implementerede 5G-netværk ligger tre til fire størrelsesordener under dette referenceniveau (Veludo et al. 2025), så den realistiske eksponering forbliver langt under de grundlæggende begrænsninger.

Børn udviser 1,5–1,9 gange højere helkrops-SAR end voksne på alle sub-6 GHz-frekvenser. Deres højere forhold mellem absorptionstværsnit og kropsmasse (ligning (7)) forklarer denne forskel. Ved 2140 MHz når Thelonious op på 93 % af grænseværdien på 80 mW kg^-1 (gennemsnit for de 12 konfigurationer) og 145 % i det værst tænkelige tilfælde. Det udgør den mindste sikkerhedsmargin for FR1. Helkrops-SAR er afgørende for overholdelsesmarginerne i FR1-området. psSAR_10g når kun op på 45% af sin grænse, når helkrops-SAR er på 93%, og forbliver under sin gældende grænse i alle miljøkonfigurationer. Worst-case helkrops-SAR stemmer overens med litteraturen inden for en margin på 2 % for de samme fire fantomer og inden for 1 % ved 26 GHz, når der sammenlignes med en model for absorptionstværsnit baseret på en lukket matematisk formel.

Penetrationsdybden bestemmer vævsspecifik absorption. Lavere frekvenser fører til højere absorption i dybe væv. Hjerne-SAR falder med 96 % fra 450 MHz til 5,8 GHz. Hud-SAR stiger 3,2 gange som δ₉₀ når indtrængningsdybden aftager fra 60 mm til 10 mm. Hud- og hjerne-SAR korrelerer negativt (r = 0.45, p < 0.01) fordi overfladisk absorption beskytter dybe væv som hjernen.

Fire fantomer begrænser vurderingen af interindividuel variabilitet. Flere børnemodeller (1–17 år) ville styrke sammenligninger mellem børn og voksne. 26 GHz-analysen inkluderer kun Thelonious fra én retning på grund af beregningsmæssige begrænsninger. Autoinducerede simuleringer bruger forenklet MRT-stråleformning fra fire retninger, ikke miljøspecifikke kanalstatistikker. Den faktiske eksponering afhænger af udbredelsesforhold, antenneantal og spredningsrigdom. Alle fantomer blev simuleret i stående konfiguration. Siddende og liggende stillinger kan variere i absorptionsniveau.

De organspecifikke SAR-data for hjerne, øjne, hud og kønsorganer understøtter epidemiologisk eksponeringsvurderinger på tværs af 15 frekvenser. 7,125–8,4 GHz-båndet er på WRC-27’s dagsorden. Overholdelsesvurdering i dette bånd bør inkludere børnefantomer.

Flere udvidelser fortjener undersøgelse. Variationer i kropsholdning (siddende, mavelejet, i bevægelse) ville kvantificere, hvordan absorptionen adskiller sig fra den stående konfiguration, der anvendes her. Kobling af dette rammeværk med realistiske udbredelseskanaler (Shikhantsov et al. 2020, Wydaeghe et al. 2022, 2026) ville kvantificere, hvordan eksponering skalerer med multipath-komponenter og antenneelementer på tværs af miljøer. Dette ville udvide resultaterne ud over det forenklede scenarie med lige forstærkning, der anvendes her. Fuld karakterisering af FR2 (24–52,6 GHz) og derover på tværs af alle fantomer ville fuldende dækningen af 5G- og 6G-spektret. Efterhånden som helkrops-FDTD-simuleringer bliver urealistiske, bør andre teknikker, såsom dem baseret på absorptionstværsnittet, anvendes, Kodera et al. (2024). Sammenligning med temperaturstigningsmålinger eller in vivo-eksponeringsdata vil validere de beregningsmæssige forudsigelser og styrke sammenhængen mellem dosimetriske størrelser og biologiske resultater.

Supplerende information tilgængelig på: https://doi.org/10.1088/1361-6560/ae97ac/data1.
Supplerende resultater tilgængelige på: https://doi.org/10.1088/1361-6560/ae97ac/data2.

Referencer:

• Alliance N G 2023 Terminologi for frekvensområder hvidbog (tilgængelig på: https://nextgalliance.org/white_papers/terminology-for-frequency-ranges/) Google Scholar
• Bakker J F, Paulides M M, Christ A, Kuster N og van Rhoon G C 2010 Vurdering af induceret SAR hos børn udsat for elektromagnetiske planbølger mellem 10 MHz og 5,6 GHz Phys. Med. Biol. 55 3115–30 Crossref Google Scholar
• Bamba A, Gaillot D P, Tanghe E, Vermeeren G, Joseph W, Lienard M og Martens L 2015 Vurdering af helkropsabsorptionstværsnit for diffus eksponering fra reverberationskammermålinger IEEE Trans. Electromagn. Compat. 57 27–34 Crossref Google Scholar
• Birks L E et al. 2021 Radiofrekvens elektromagnetiske felter fra mobil kommunikation: beskrivelse af modelleret dosis i hjerneområder og kroppen hos europæiske børn og unge Miljø. Res. 193 110505 Crossref Google Scholar
• Björnson E, Hoydis J og Sanguinetti L 2017 Massive MIMO Networks: spektral, energi- og hardwareeffektivitet fundet. Trends Signalproces. 11 154–655 Crossref Google Scholar
• Courant R, Friedrichs K og Lewy H 1928 Über die partiellen Differenzengleichungen der mathematischen Physik Math. Ann. 100 32–74 Crossref Google Scholar
• Dimbylow P J 2002 Finopløsningsberegninger af SAR i menneskekroppen for frekvenser op til 3 GHz Phys. Med. Biol. 47 2835–46 Crossref Google Scholar
• GOLIAT Consortium 2022 5G-udforskning, årsagseffekter og rIsk-opfattelse gennem borger-engAgemenT Horizon Europe Projekt nr. 101057262 (tilgængelig på: https://projectgoliat.eu/) Google Scholar
• Gosselin M-C 2014 Udvikling af en ny generation af højopløsnings anatomiske modeller til vurdering af medicinsk udstyr: The Virtual Population 3.0 Phys. Med. Biol. 59 5287–303CrossrefGoogle Scholar
• GSMA 2024 WRC-23 og WRC-27 – Mobile Spectrum (tilgængelig på: www.gsma.com/connectivity-for-good/spectrum/wrc-series/)Google Scholar
• Hand J W 2008 Modellering af interaktionen mellem elektromagnetiske felter (10 MHz–10 GHz) og menneskekroppen: metoder og anvendelser Phys. Med. Biol. 53 R243–86 Crossref Google Scholar
• Herssens H og Thielens A 2025 Auto-induceret downlink radiofrekvens elektromagnetisk felteksponering ved 3,5 GHz med fokus nær hovedet IEEE Access 13 56659–70 Crossref Google Scholar
• Hirata A et al. 2021a Vurdering af menneskelig eksponering for elektromagnetiske felter: Gennemgang og fremtidige retninger IEEE Trans. Electromagn. Compat. 63 1619–30 Crossref Google Scholar
• Hirata A, Kodera S, Sasaki K, Gomez-Tames J, Laakso I, Wood A, Watanabe S og Foster K R 2021b Menneskelig eksponering for radiofrekvensenergi over 6 GHz: gennemgang af beregningsmæssige dosimetristudier Phys. Med. Biol. 66 08TR01 Crossref Google Scholar
• ICNIRP 2020 Retningslinjer for begrænsning af eksponering for elektromagnetiske felter (100 kHz til 300 GHz) Health Phys. 118 483–524 Crossref Google Scholar
• IEC/IEEE 2017 62704-1:2017 Bestemmelse af den maksimale rumlige gennemsnitlige specifikke absorptionshastighed (SAR) i menneskekroppen fra trådløse kommunikationsenheder, 30 MHz–6 GHz – Del 1: Generelle krav til brug af Finite-Difference Time-Domain (Fdtd) metoden Google Scholar
• IEC/IEEE 2022 63195-2:2022 (IEC/IEEE 63195-4) Vurdering af effekttæthed ved menneskelig eksponering for radiofrekvensfelter fra trådløse enheder tæt på hoved og krop (frekvensområde 6 GHz til 300 GHz) – Del 2: Beregningsprocedure (https://doi.org/10.1109/ieeestd.2022.9770556) Google Scholar
• IT’IS Foundation 2024 Tissue properties database V5.0 (tilgængelig på: https://itis.swiss/virtual-population/tissue-properties/database/) Google Scholar
• Katwe M V, Kaushik A, Singh K, Di Renzo M, Sun S, Lee D, Armada A G, Eldar Y C, Dobre O A og Rappaport T S 2024 CmWave og Sub-THz: nøgleradio-muliggørere og komplementært spektrum til 6G IEEE Wirel. Komm. 32 182–90 Crossref Google Scholar
• Kodera S, Taguchi K, Diao Y, Kashiwa T og Hirata En 2024-beregning af helkrops gennemsnitlig SAR i realistiske menneskelige modeller fra 1 til 100 GHz IEEE Trans. Microw. Teori-teknologi. 72 91–100 Crossref Google Scholar
• Kühn S, Jennings W, Christ A og Kuster N 2009 Vurdering af inducerede radiofrekvens elektromagnetiske felter i forskellige anatomiske menneskekropsmodeller Phys. Med. Biol. 54 875–90 Crossref Google Scholar
• Liorni I, Capstick M, van Wel L, Wiart J, Joseph W, Cardis E, Guxens M, Vermeulen R og Thielens A 2020 Evaluering af specifik absorptionshastighed i fjernfelt, nær-til-fjernfelt og nærfeltsområder til integrativ vurdering af radiofrekvenseksponering Radiat. Prot. Dosimetry 190, 459–72 Crossref Google Scholar
• Lojić Kapetanović A og Poljak D 2022 Vurdering af indkommende effekttæthed på sfærisk hovedmodel op til 100 GHz IEEE Trans. Elektromagn. Compat. 64 1296–303 Crossref Google Scholar
• Lojić Kapetanović A, Sacco G, Poljak D og Zhadobov M 2023 Areal-gennemsnit transmitteret og absorberet effektdensitet på en realistisk øremodel IEEE J. Electromagn. RF Microw. Med. Biol. 7 39–45 Crossref Google Scholar
• Marzetta T L, Larsson E G, Yang H og Ngo H Q 2016 Fundamentals of Massive Mimo (Cambridge University Press) Google Scholar
• Nakae T, Funahashi D, Higashiyama J, Onishi T og Hirata A 2020 Hudtemperaturforhøjelse for indkommende effekttætheder fra dipolarrays ved 28 GHz IEEE Access 8 26863–71 Crossref Google Scholar
• Peyman A, Gabriel C, Grant E H, Vermeeren G og Martens L 2009 Variation af vævs dielektriske egenskaber med alder: Effekten på værdierne af SAR hos børn ved eksponering for walkie-talkie-enheder Phys. Med. Biol. 54 227–41 Crossref Google Scholar
• Rappaport T S, Xing Y, Kanhere O, Ju S, Madanayake A, Mandal S, Alkhateeb A og Trichopoulos G C 2019 Trådløs kommunikation og applikationer over 100 GHz: muligheder og udfordringer for 6G og videre IEEE Access 7 78729–57 Crossref Google Scholar
• Shikhantsov S, Thielens A, Vermeeren G, Demeester P, Martens L, Torfs G og Joseph W 2020 Massiv MIMO-propagation modeling med brugerinducerede koblingseffekter ved brug af ray-tracing og FDTD IEEE J. Sel. Areas Commun. 38 1955–63 Crossref Google Scholar
• Taflove A og Hagness S C 2005 Beregningselektrodynamik: Finite-Difference Time-Domain Method 3. udgave (Artech House )Google Scholar
• Uusitupa T, Laakso I, Ilvonen S og Nikoskinen K 2010 SAR-variationsstudier fra 300 til 5000 MHz for 15 voxelmodeller inklusive forskellige stillinger Phys. Med. Biol. 55 1157–76 Crossref Google Scholar
• van Wel L et al. 2021 Radiofrekvens elektromagnetisk felteksponering og bidrag fra kilder i den generelle befolkning: en organspecifik integrativ eksponeringsvurdering J. Expo. Sci. Environ. Epidemiol. 31 999–1007 Crossref Google Scholar
• Velghe M, Aerts S, Martens L, Joseph W og Thielens En 2021-protokol for personlige RF-EMF-eksponeringsmålinger i 5. generations telekommunikationsnetværk i Environ. Sundhed 20 36 Crossref Google Scholar
• Veludo A, F et al. 2025 Vurdering af radiofrekvens elektromagnetisk felteksponering i flere mikromiljøer på tværs af ti europæiske lande med fokus på 5G-miljø. Int. 200 109540 Crossref Google Scholar
• Vermeeren G, Joseph W og Martens L 2008a Helkrops-SAR i sfæroidale voksne og børnefantomer i realistisk eksponeringsmiljø Electron. Lett. 44 790–1 Crossref Google Scholar
• Vermeeren G, Joseph W, Olivier C og Martens L 2008b Statistisk multipath-eksponering af et menneske i et realistisk elektromagnetisk miljø Health Phys. 94 345–54 Crossref Google Scholar
• Wydaeghe R, Shikhantsov S, Tanghe E, Vermeeren G, Martens L, Demeester P og Joseph W 2022 Realistisk menneskelig eksponering ved 3,5 GHz og 28 GHz for distribueret og samlokaliseret MaMIMO i indendørs miljøer ved brug af hybrid ray-tracing og FDTD IEEE Access 10 130996–1004 Crossref Google Scholar
• Wydaeghe R, Shikhantsov S, Vermeeren G, Martens L, Tanghe E og Joseph W 2026 Hybrid ray-tracing-QuaDRiGa/FDTD-metode til realistisk vurdering af menneskelig eksponering ved 28 GHz med 6G CF-MaMIMO i 3D udendørs miljøer npj Wirel. Komm. 2 13 Crossref Google Scholar
• Yee K S 1966 Numerisk løsning af initiale randværdiproblemer, der involverer Maxwells ligninger i isotrope medier IEEE Trans. Antenner Propag. 14 302–7 Crossref Google Scholar
• ZMT Zürich MedTech AG 2024 Sim4Life: Computational Life Sciences Platform (tilgængelig på: https://sim4life.swiss/) Google Scholar

Læs mere her:

Test af stråling fra mobiltelefoner: Europa ændrer endelig reglerne

SAR: En upålidelig indikator til at beskytte brugernes sundhed

Beskyttelse af børns sundhed i den digitale tidsalder

Stråling fra AirPods er langt kraftigere end fra en mobilmast 10 meter væk

Eksponering for både 4G og 5G øger kroppens absorption af RF-stråling

Fra Dieselgate til Phonegate: Hvordan software skævvrider SAR-tests

Interaktionen mellem 5G/6G og den menneskelige hud

Paradigmeskifte: De nuværende grænseværdier beskytter ikke mod stråling

Wi-Fi i klasseværelser øger EMF-eksponering betydeligt – især hos børn

De amerikanske myndigheder hemmeligholdt at smartphones overskred grænseværdierne

En anatomisk model af børns og voksnes hoveder viser, at SAR værdierne overstiger de gældende grænseværdier specielt for børn

Hvor stor betydning har en lav SAR værdi for din sikkerhed?