IEC/IEEE 63195-2:2022

Assessment of power density of human exposure to radio frequency fields from wireless devices in close proximity to the head and body (frequency range of 6 GHz to 300 GHz) - Part 2: Computational procedure

IEC/IEEE 63195-2:2022 specifies computational procedures for conservative and reproducible computations of power density (PD) incident to a human head or body due to radio-frequency (RF) electromagnetic field (EMF) transmitting devices. The computational procedures described are finite-difference time-domain (FDTD) and finite element methods (FEM), which are computational techniques that can be used to determine electromagnetic quantities by solving Maxwell’s equations within a specified computational uncertainty. The procedures specified here apply to exposure assessments for a significant majority of the population during the use of hand-held and body-worn RF transmitting devices. The methods apply to devices that can feature single or multiple transmitters or antennas, and that can be operated with their radiating part or parts at distances up to 200 mm from a human head or body.
This document can be employed to determine conformity with any applicable maximum PD requirements of different types of RF transmitting devices used in close proximity to the head and body, including those combined with other RF transmitting or non-transmitting devices or accessories (e.g. belt-clip), or embedded in garments. The overall applicable frequency range of these protocols and procedures is from 6 GHz to 300 GHz.
The RF transmitting device categories covered in this document include but are not limited to mobile telephones, radio transmitters in personal computers, desktop and laptop devices, and multi-band and multi-antenna devices.
The procedures of this document do not apply to PD assessment of electromagnetic fields emitted or altered by devices or objects intended to be implanted in the body.
NOTE For the assessment of the combined exposure from simultaneous transmitters at frequencies below 6 GHz, the relevant standards for SAR computation are IEC/IEEE 62704-1:2017 and IEC/IEEE 62704-4:2020.
This publication is published as an IEC/IEEE Dual Logo standard.

Evaluation de la densité de puissance de l'exposition humaine aux champs radiofréquences provenant de dispositifs sans fil à proximité immédiate de la tête et du corps (plage de fréquences de 6 ghz à 300 ghz) - Partie 2: Procédure de calcul

IEC/IEEE 63195-2:2022 spécifie les procédures de calcul pour des calculs conservateurs et reproductibles de la densité de puissance (PD, Power Density) incidente sur la tête ou le corps humain, provenant de dispositifs de transmission par champ électromagnétique (EMF, Electromagnetic Field) radiofréquence (RF). Les procédures de calcul décrites appliquent la méthode des différences finies dans le domaine temporel (FDTD, Finite-Difference Time‑Domain) ou la méthode des éléments finis (FEM, Finite Element Methods), qui sont des techniques de calcul pouvant être utilisées pour déterminer les grandeurs électromagnétiques en résolvant les équations de Maxwell dans une incertitude de calcul spécifiée. Les procédures spécifiées dans le présent document s'appliquent à l'évaluation de l'exposition d'une vaste majorité de la population lors de l'utilisation de dispositifs qui émettent des RF tenus à la main et portés sur le corps. Les méthodes s'appliquent aux dispositifs qui peuvent comporter un ou plusieurs émetteurs ou, et qui peuvent être utilisés alors que leurs parties rayonnantes se trouvent à des distances inférieures ou égales à 200 mm de la tête ou du corps humain.
Le présent document peut être utilisé pour déterminer la conformité aux exigences en matière de densité de puissance maximale applicables de différents types de dispositifs qui émettent des RF lorsqu'ils sont utilisés à proximité immédiate de la tête et du corps, y compris s'ils sont combinés à d'autres dispositifs ou accessoires qui émettent des RF ou non (clip de ceinture, par exemple) ou s'ils sont intégrés dans des vêtements. La plage de fréquences globale applicable pour ces protocoles et procédures est comprise entre 6 GHz et 300 GHz.
Les catégories de dispositifs qui émettent des RF couvertes par le présent document incluent notamment les téléphones mobiles, les émetteurs radio des ordinateurs personnels, les dispositifs de bureau et les dispositifs portables, ainsi que les dispositifs multibandes et multiantennes.
Les procédures du présent document ne s'appliquent pas à l'évaluation de la densité de puissance des champs électromagnétiques émis ou altérés par des dispositifs ou des objets destinés à être implantés dans le corps.
NOTE Pour l'évaluation de l'exposition combinée en provenance de plusieurs émetteurs simultanés qui fonctionnent à des fréquences inférieures à 6 GHz, les normes applicables pour les calculs du DAS sont l'IEC/IEEE 62704-1:2017 et l'IEC/IEEE 62704-4:2020.
Cette publication est publiée en tant que norme IEC/IEEE Dual Logo.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 10-May-2022
• ICS: 17.220.20 - Measurement of electrical and magnetic quantities
• Technical Committee: TC 106 - Methods for the assessment of electric, magnetic and electromagnetic fields associated with human exposure
• Drafting Committee: JWG 11 - TC 106/JWG 11
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 27-May-2022
• Completion Date: 11-May-2022

Standards Content (Sample)

IEC/IEEE 63195-2 ®
Edition 1.0 2022-05
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
colour
inside
Assessment of power density of human exposure to radio frequency fields from
wireless devices in close proximity to the head and body (frequency range of
6 GHz to 300 GHz) –
Part 2: Computational procedure

Évaluation de la densité de puissance de l'exposition humaine aux champs
radiofréquences provenant de dispositifs sans fil à proximité immédiate de la
tête et du corps (plage de fréquences de 6 GHz à 300 GHz) –
Partie 2: Procédure de calcul
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Assessment of power density of human exposure to radio frequency fields from

wireless devices in close proximity to the head and body (frequency range of

6 GHz to 300 GHz) –
Part 2: Computational procedure

Évaluation de la densité de puissance de l'exposition humaine aux champs

radiofréquences provenant de dispositifs sans fil à proximité immédiate de la

tête et du corps (plage de fréquences de 6 GHz à 300 GHz) –

Partie 2: Procédure de calcul
INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
ICS 17.220.20 ISBN 978-2-8322-0184-8

– 2 – IEC/IEEE 63195-2:2022 © IEC/IEEE 2022
CONTENTS
FOREWORD . 6
INTRODUCTION . 8
1 Scope . 9
2 Normative references . 9
3 Terms and definitions . 10
3.1 Exposure metrics and parameters . 10
3.2 Spatial, physical, and geometrical parameters associated with exposure
metrics . 11
3.3 Test device technical operating and antenna parameters . 13
3.4 Computational parameters . 13
3.5 Uncertainty parameters . 14
4 Symbols and abbreviated terms . 14
4.1 Symbols . 14
4.1.1 Physical quantities . 14
4.1.2 Constants . 15
4.2 Abbreviated terms . 15
5 Overview and application of this document . 16
5.1 Overview of the numerical evaluation . 16
5.2 Application of this document . 17
5.3 Stipulations . 18
6 Requirements on the numerical software . 18
7 Model development and validation . 19
7.1 General . 19
7.2 Development of the numerical model of the DUT. 19
7.3 Power normalization . 20
7.4 Requirements on the experimental test equipment for model validation . 22
7.4.1 General . 22
7.4.2 Ambient conditions and device holder . 23
7.4.3 Power measurement . 23
7.5 Testing configurations for the validation of the DUT model . 24
7.5.1 General . 24
7.5.2 Tests to be performed . 24
7.5.3 Determining the validity of the DUT model . 25
7.5.4 Test reduction for additional DUTs . 25
8 Power density computation and averaging . 26
8.1 Evaluation surface . 26
8.2 Tests to be performed and DUT configurations . 26
8.2.1 General . 26
8.2.2 Devices with a single radiating element or with multiple elements that
do not operate simultaneously . 27
8.2.3 Devices with antenna arrays or sub-arrays . 27
8.2.4 Devices with multiple antennas or multiple transmitters . 28
8.3 Considerations on the evaluation surface and dimensions of the
computational domain . 29
8.4 Averaging of power density on an evaluation surface . 29
8.4.1 General . 29
8.4.2 Construction of the averaging area on an evaluation surface . 30

8.5 Computation of sPD by integration of the Poynting vector. 31
8.5.1 General . 31
8.5.2 Surface-normal propagation-direction power density into the evaluation
surface, sPD . 31
n+
8.5.3 Total propagating power density into the evaluation surface, sPD . 32
tot+
8.5.4 Total power density directed into the phantom considering near-field
exposure, sPD . 32
mod+
8.6 Software . 33
9 Uncertainty evaluation . 33
9.1 General . 33
9.2 Uncertainty of the sPD and of the mpsPD due to the computational
parameters . 33
9.2.1 Uncertainty contributions due to the computational parameters . 33
9.2.2 Mesh resolution . 34
9.2.3 Absorbing boundary conditions . 35
9.2.4 Power budget . 35
9.2.5 Model truncation . 35
9.2.6 Convergence . 35
9.2.7 Dielectric properties . 36
9.2.8 Lossy conductors . 36
9.3 Uncertainty contribution of the computational representation of the DUT
model . 36
9.4 Uncertainty of the maximum exposure evaluation . 37
9.5 Uncertainty budget . 38
10 Reporting . 39
Annex A (normative) Code verification . 41
A.1 General . 41
A.2 Interpolation and superposition of vector field components . 41
A.3 Computation of the far-field pattern and the radiated power . 43
A.4 Implementation of lossy conductors . 43
...