SAR : mesure du DAS (IEC 62209, EN 50360)

Auteur Hugues Orgitello Mis à jour le 11 juillet 2026 ~16 min de lecture

Guide · Exposition RF et SAR

Le débit d'absorption spécifique, ou SAR, est la grandeur de reference pour caractériser la puissance radiofréquence absorbée par les tissus biologiques quand un émetteur est utilise au contact du corps ou a sa proximité immediate. Tous les telephones, montres connectées, écouteurs sans fil, lunettes connectées, casques audio et dispositifs médicaux portatifs y sont soumis. La méthode de mesure est horizontale, définie par la serie IEC 62209, et reprise par l'Union européenne via les EN 50360 et EN 50566 ainsi que par la FCC via le bulletin OET 65. Cette page expose les limites réglementaires des deux cotes de l'Atlantique, les normes de mesure, le matériel d'essai (fantôme SAM, plateformes robotisées), le basculement vers la densité de puissance pour les bandes mmWave, et les pieges les plus fréquents en préparation de dossier.

Ce que mesure le SAR

Le SAR (Specific Absorption Rate, ou débit d'absorption spécifique en français) est défini comme la puissance électromagnétique absorbée par unité de masse de tissu, exprimée en watts par kilogramme. La définition mathématique est SAR = sigma * E^2 / rho, ou sigma est la conductivité électrique du tissu en siemens par mètre, E le module du champ électrique interne en volts par mètre, et rho la masse volumique du tissu en kilogrammes par mètre cube.

La grandeur est locale : elle varie point par point dans le volume biologique. Les régulations imposent donc deux types de moyennage avant comparaison a une limite.

• Moyennage spatial. On integre le SAR sur un volume cubique de tissu de masse 1 g ou 10 g selon le régime applicable. La FCC retient 1 g, l'Union européenne 10 g.
• Moyennage temporel. On integre sur une fenetre de 6 minutes pour les expositions contrôlées et de 30 minutes pour la population générale, conformément aux lignes directrices ICNIRP.

Cette double moyenne explique pourquoi un même produit peut afficher des valeurs SAR très différentes selon le rapport : une valeur SAR brute, instantanée et locale, n'a aucune signification réglementaire. Seule la valeur moyennée selon le protocole de la norme citée dans le dossier compte.

Pourquoi la masse de moyennage change tout

La grande divergence US-UE n'est pas seulement dans la valeur numérique (1,6 vs 2,0 W/kg) mais dans la masse sur laquelle on moyenne. Moyenner sur 1 g (FCC) capture une concentration locale plus forte qu'un moyennage sur 10 g (UE). A SAR pic égal, la valeur moyennée sur 1 g sera structurellement plus élevée que celle moyennée sur 10 g. Résultat pratique : un produit qui respecte largement 2 W/kg / 10 g en UE n'est pas garanti respecter 1,6 W/kg / 1 g aux Etats-Unis, et l'analyse doit être refaite a chaque configuration.

Deux régimes réglementaires distincts

Le SAR est encadre par deux cadres juridiques qui partagent les mêmes fondements scientifiques (lignes directrices ICNIRP et IEEE C95.1) mais avec des transpositions réglementaires différentes.

Cote Union européenne : RED article 3.1(a)

Pour un équipement radio mis sur le marche européen, l'exigence de protection santé repose sur l'article 3.1(a) de la directive RED 2014/53/UE, qui exige la protection de la santé et de la sécurité des personnes. La traduction opérationnelle passe par :

• La recommandation 1999/519/CE du Conseil, qui fixe les limites numériques d'exposition pour la population générale, alignées sur ICNIRP 1998 puis ICNIRP 2020.
• Les normes harmonisées EN 50360 pour les telephones portatifs utilises a proximité de la tête, EN 50566 pour les autres équipements portes pres du corps, et la serie EN 62209 (transposition CENELEC des IEC 62209) pour la procédure de mesure.

Voir La RED pour le cadre directive et Tests RED pour le détail des essais santé.

Cote Etats-Unis : 47 CFR + OET Bulletin 65

La FCC traite le SAR dans deux endroits :

• 47 CFR 1.1307 designe les catégories d'émetteurs soumis a une évaluation d'exposition RF.
• 47 CFR 1.1310 fixe les limites numériques (Maximum Permissible Exposure et SAR), et 47 CFR 2.1093 detaille la procédure pour les portatifs.
• Le bulletin OET 65 (Fédéral Communications Commission, Office of Engineering and Technology) et ses suppléments A, B et C fournissent la guidance technique d'application.
• Les KDB publications (Knowledge Database) précisent les cas particuliers : KDB 447498 (guidance générale d'exposition RF, modules inclus), KDB 865664 (mesure SAR jusqu'à 6 GHz), KDB 248227 (SAR des émetteurs 802.11), KDB 941225 (SAR des terminaux 3G/LTE et mode hotspot), KDB 690783 (mentions SAR sur les grants).

Voir La FCC et Tests FCC pour le cadre US.

Comparaison des limites

Grandeur	Union européenne (1999/519/CE, ICNIRP)	Etats-Unis (47 CFR 1.1310)
SAR tête/tronc localise	2,0 W/kg moyennes sur 10 g (6 min)	1,6 W/kg moyennes sur 1 g (30 min)
SAR membres localise	4,0 W/kg moyennes sur 10 g (6 min)	4,0 W/kg moyennes sur 10 g (30 min)
SAR corps entier	0,08 W/kg moyennes sur masse totale	0,08 W/kg moyennes sur masse totale
Plage de fréquences	100 kHz a 6 GHz (SAR)	100 kHz a 6 GHz (SAR)
Au-dela de 6 GHz	Densite de puissance, ICNIRP 2020	Densite de puissance, guidance KDB 447498 + KDB inquiry

Lecture : si la limite corps entier et membres convergent, la différence critique se joue sur le SAR localise tête/tronc. Aux Etats-Unis, la masse de moyennage de 1 g donne par construction des valeurs plus élevées a même champ incident, et la limite numérique est plus basse. Le rapport de marges entre les deux régimes dépend de la distribution spatiale du champ et ne se prédit pas par un simple facteur scalaire.

§ § §

La serie IEC 62209

IEC 62209 est la pierre angulaire de la métrologie SAR. Publiée par l'IEC sous l'égide du TC 106 (champs électromagnétiques dans l'environnement humain), elle est transposée en européen sous la cote EN 62209 par CENELEC. C'est elle qui fournit la procédure pratique : protocole de calibration, géométrie du fantôme, asservissement robotique, post-traitement des champs internes.

Les quatre parties de la serie

Partie	Perimetre	Plage de fréquence	Cas d'usage typique
IEC 62209-1	Telephones portatifs utilises a proximité de la tête	300 MHz a 6 GHz	Smartphone tenu a l'oreille, telephone DECT
IEC 62209-2	Dispositifs portes pres du corps	30 MHz a 6 GHz	Montre, capteur medical, hotspot, lunettes
IEC 62209-3	Methodes multi-sources et multi-bandes	30 MHz a 6 GHz	Smartphone 5G + Wi-Fi + BLE simultanés
IEC 62209-4	Methodes pour dériver le SAR avec scope réduit	30 MHz a 6 GHz	Variantes produit, simulation numérique validée

IEC 62209-1 traite le cas historique du telephone tenu a l'oreille avec le fantôme SAM. IEC 62209-2 traite le cas porte au corps avec un fantôme plat. La partie 3, publiée en 2019, formalise les méthodes pour les produits qui émettent simultanément sur plusieurs technologies : c'est la situation par défaut sur tout smartphone moderne. IEC 62209-4, plus récente, propose des méthodes pour réduire le périmètre de mesure quand on dispose d'une simulation numérique (FDTD typiquement) validée expérimentalement sur une configuration de reference.

Couverture par les normes européennes

Les normes harmonisées EN reprennent le contenu IEC avec parfois un retard de publication ou des annexes spécifiques au cadre RED. La correspondance courante est la suivante.

Norme EN	Reference IEC équivalente	Statut JOUE RED
EN 50360	Methodes spécifiques telephone, plus anciennes	Listee, en cours d'évolution
EN 50566	Methodes spécifiques porte au corps	Listee
EN 62209-1	IEC 62209-1	Listee
EN 62209-2	IEC 62209-2	Listee
EN 62209-3	IEC 62209-3	En cours d'intégration

Voir Normes RED pour les regles d'application des normes harmonisées et leur cycle de vie.

Materiel d'essai : fantôme, liquide, robot

Une campagne SAR se deroule dans un environnement très spécifique, peu transférable depuis un laboratoire CEM classique.

Le fantôme SAM et le fantôme plat

Le SAM (Specific Anthropomorphic Mannequin) est défini dans IEEE 1528 et reference par IEC 62209-1. Il s'agit d'une coque en plastique a faibles pertes diélectriques, reproduisant la géométrie de la tête du 90eme percentile masculin adulte avec deux oreilles factices a position fixée. Le SAM est remplis d'un liquide équivalent tissu dont la permittivité relative et la conductivité sont ajustées a la fréquence d'essai pour imiter les propriétés électromagnétiques moyennes du cerveau humain. La composition du liquide change a chaque bande : un cocktail eau / sucre / sel / agents tensioactifs typique pour le 900 MHz n'est pas adapte au 5 GHz.

Pour les essais corps, on remplace le SAM par un fantôme plat : un parallélépipède en plastique a fond plat rempli du même type de liquide. Le produit est positionne sur la face plane a la distance de séparation déclarée par le fabricant.

La sonde dosimétrique et le robot

La mesure du champ électrique interne se fait avec une sonde dosimétrique miniaturisée, typiquement un capteur trois axes a diode Schottky calibre individuellement. La sonde est portée par un bras robotise a six degrés de liberté qui balaie un volume prédéfini sous la peau du fantôme. Le standard de facto du marche est la plateforme DASY de SPEAG (Schmid & Partner Engineering AG, Zurich), présent dans la grande majorité des laboratoires SAR accreditites mondialement. Des alternatives existent (cSAR3D de SPEAG également, systèmes Schmid, IndexSAR), mais DASY domine encore la littérature methodologique.

Le post-traitement

Le balayage robotise fournit une carte 3D du module du champ. Le logiciel SAR (DASY6 ou équivalent) integre numériquement sigma * E^2 / rho sur le volume requis (1 g ou 10 g), avec l'algorithme de moyennage cubique défini par IEEE C95.3-2002. La valeur retenue est le maximum sur l'ensemble du volume scanne pour la configuration testée. Chaque configuration genere une carte, une valeur moyennée, et une trace de calibration archivee.

mmWave et basculement vers la densité de puissance

Au-dela d'environ 6 GHz, la profondeur de pénétration du champ électromagnétique dans les tissus chute drastiquement. A 28 GHz typiquement, la profondeur de peau (skin depth) dans la peau humaine descend autour de 0,5 mm, et l'énergie absorbée se concentre dans une couche superficielle ou la notion de SAR moyenne sur 1 g ou 10 g perd son sens physique : on intégrerait sur un volume très majoritairement vide d'absorption. Les organismes de normalisation ont donc opte pour une grandeur de remplacement, la densité de puissance surfacique exprimée en W/m^2.

ICNIRP 2020 et IEEE C95.1-2019

Les lignes directrices ICNIRP 2020 et la mise a jour IEEE C95.1-2019 introduisent la densité de puissance moyennée dans le temps (Time-averaged Power Density, TPD) comme métrique de reference au-dessus de 6 GHz. La moyenne se fait sur une fenetre de 6 minutes (exposition contrôlée) ou 30 minutes (population générale) et sur une surface élémentaire de 4 cm^2 ou 1 cm^2 selon la fréquence.

Les limites typiques retenues par ICNIRP 2020 pour la population générale au-dessus de 6 GHz sont de l'ordre de 10 W/m^2 sur 4 cm^2, avec des relèvements jusqu'a 200 W/m^2 par paliers selon la fréquence et le scenario.

FCC et bandes mmWave 5G FR2

La FCC traite les bandes mmWave (24 GHz, 28 GHz, 37 GHz et 39 GHz, utilisées par la 5G FR2 et certaines liaisons backhaul) en densité de puissance au titre des 47 CFR 1.1310 et 2.1093, avec la guidance KDB 447498 et des KDB inquiries préalables. La procédure combine :

• Une mesure de densité de puissance avec sonde directionnelle.
• Une caractérisation du diagramme d'antenne pour les antennes a balayage de faisceau (beamforming).
• Une évaluation statistique de l'exposition en tenant compte de la durée d'activation des faisceaux.

L'IEC 62232 fournit le cadre normatif IEC pour ces mesures, complete par les guides UIT-T K-series pour les stations de base.

Tableau de synthèse : SAR vs densité de puissance

Plage de fréquence	Grandeur	Norme principale	Methode	Limite typique population générale
100 kHz a 10 MHz	Densite de courant + SAR	ICNIRP 2020	Mesure courant induit	Variable selon fréquence
10 MHz a 6 GHz	SAR localise + global	IEC 62209-1/-2/-3	Fantome + sonde robotisée	2 W/kg / 10 g (UE), 1,6 W/kg / 1 g (US)
6 GHz a 300 GHz	Densite de puissance	IEC 62232, règles d'exposition RF FCC (KDB inquiry)	Sonde directionnelle, beam scan	10 W/m^2 sur 4 cm^2 (ICNIRP 2020)

Conditions d'essai et configuration produit

La procédure de test impose une configuration du produit en pire cas : c'est l'enjeu principal de la préparation du dossier.

Pleine puissance, multi-canaux, multi-positions

Le produit doit être evalue avec :

• Puissance maximale sur chaque bande, généralement obtenue via un firmware de test ou une commande AT spécifique au chipset.
• Tous les radios actifs dans les configurations d'usage crédibles : cellulaire, Wi-Fi 2,4 GHz, Wi-Fi 5 GHz, Wi-Fi 6 GHz, BLE simultanés le cas echeant.
• Plusieurs canaux par bande : typiquement canal bas, milieu, haut.
• Plusieurs positions par rapport au fantôme : tête gauche, tête droite, contact joue, contact a l'oreille (le cheek et le tilt du standard IEEE 1528), corps avant, corps arriere, plusieurs orientations.

Pour un smartphone multi-bandes, le nombre de configurations a tester peut dépasser 100. Les techniques de simulation numérique (FDTD validée expérimentalement) et de reduced test scope (IEC 62209-4) sont alors mobilisées pour cibler les pires cas et réduire le balayage robotise.

Temperature du liquide

Le liquide équivalent tissu doit être stabilise en température (20 a 22 degrés Celsius typiquement), car sa permittivité et sa conductivité varient sensiblement avec la température. Une derive de plus de 2 degrés pendant la session invalide les mesures. Le laboratoire calibre le liquide au début de chaque journée et le verifie par sonde de reference.

Distance de séparation

La distance entre le produit et la face du fantôme est un parametre declare par le fabricant et inscrit dans la notice utilisateur. Les valeurs courantes vont de 0 mm (contact direct) pour une montre ou un patch medical, 5 mm pour un smartphone, 10 a 15 mm pour un appareil porte sur ceinture. Sous-déclarer cette distance pour faciliter le passage est un piege classique : la notice doit être cohérente, et toute mention marketing suggérant un usage plus rapproche cree un risque de non-conformité.

Scenarios d'émission simultanée

Tous les smartphones et la plupart des wearables modernes émettent simultanément sur plusieurs technologies : cellulaire + Wi-Fi + BLE, ou plus rarement cellulaire + cellulaire (Dual Connectivity 4G+5G).

Approche conservative : sommation des contributions

La méthode la plus simple consiste a mesurer le SAR de chaque radio individuellement, puis a sommer les contributions :

SAR_total = SAR_cellulaire + SAR_WiFi + SAR_BLE

Cette somme arithmétique est conservative : elle suppose que les pires cas spatiaux se superposent exactement, ce qui n'est pas le cas en realite. Elle facilite la démonstration de conformité mais penalise la marge produit.

Approche réaliste : mesure composite

IEC 62209-3 et la KDB 447498 admettent une mesure composite en pilotant simultanément les émetteurs a leur configuration pire cas et en relevant directement la carte SAR resultante. Le protocole demande un équipement spécifique (controle synchrone des radios), une procédure de validation de la simultanéité réelle, et un post-traitement statistique. Le gain de marge peut être significatif (typiquement 1 a 3 dB) mais le coût et la durée de campagne augmentent.

Coefficient de simultanéité

Une approche intermédiaire, décrite dans plusieurs KDB FCC, consiste a appliquer un coefficient de simultanéité sur la somme arithmétique, en fonction du rapport cyclique réel des protocoles. Le coefficient se justifie par les mesures de duty cycle et de coexistence (Wi-Fi en mode CSMA/CA, BLE en duty 1 %, cellulaire en allocation par planificateur). Cette approche demande de démontrer le coefficient par caractérisation expérimentale et par spécification protocolaire.

Pieges classiques en préparation de dossier SAR

Les rejets de premier passage en laboratoire SAR proviennent en grande majorité de cinq causes recurrentes.

1. Distance de séparation incohérente ou non déclarée. Le fabricant fournit le produit sans avoir formalise la distance de séparation a tester. Le laboratoire applique une valeur par défaut conservatrice (typiquement 0 mm pour un wearable, 5 mm pour un smartphone), et la valeur SAR depasse. La distance doit être fixée au cahier des charges, justifiée par l'usage réaliste, et inscrite dans la notice utilisateur. Voir Pieges RED pour les pieges associes a la documentation utilisateur.

2. Mauvais fantôme. Tester un wearable au contact du corps avec le fantôme SAM (tête) au lieu du fantôme plat (corps) est une erreur observable, mais l'inverse est plus subtil : un produit hybride (lunettes connectées qui touchent la tête et la tempe en même temps qu'elles sont portées devant) peut imposer une double évaluation tête + corps avec deux fantômes successifs.

3. Confusion sub-6 GHz / mmWave. Pour un smartphone 5G combinant FR1 (bande sub-6) et FR2 (bande mmWave), il faut SAR sur FR1 et densité de puissance sur FR2, dans la même campagne mais avec deux protocoles distincts. Confondre les deux ou tester seulement l'un des deux est un motif de rejet immédiat par le TCB FCC. La guidance KDB applicable (447498 et les réponses d'inquiry mmWave) doit être lue avant la phase test, pas découverte au rapport.

4. Sous-évaluation des configurations multi-radio. Le dossier ne couvre que le cellulaire seul et omet la combinaison cellulaire + Wi-Fi + BLE. Le TCB demande une évaluation complémentaire ou un calcul de SAR agrégée selon IEC 62209-3. Résultat : 1 a 3 semaines de délai supplémentaire et une seconde session de laboratoire.

5. Calibration du liquide perimee. Le liquide équivalent tissu doit être re-titre périodiquement (typiquement tous les 1 a 3 mois selon le laboratoire). Un rapport produit avec un liquide hors validité est rejeté par le TCB. La verification est administrative mais souvent omise lors de l'audit du dossier. Voir Pieges FCC pour les pieges d'audit dossier.

Articulation avec la compatibilité HAC

La Hearing Aid Compatibility (HAC), encadrée aux Etats-Unis par 47 CFR 20.19, exige que les telephones mobiles soient testes pour leur émission de champ proche dans la bande audio (a 1 kHz typiquement) et leur couplage avec les prothèses auditives. Bien que distincte du SAR (les fantômes, les bandes et les critères different), la campagne HAC est souvent organisée en parallèle du SAR car :

• Le produit est déjà sur le banc en configuration pire cas.
• Les laboratoires equipes SAR sont généralement equipes HAC.
• Le calendrier de campagne globale est ainsi optimise.

Les critères HAC sont M3 ou M4 pour le couplage magnétique audio et T3 ou T4 pour le couplage T-Coil, avec M4/T4 plus stricts que M3/T3. Voir le glossaire pour la définition complete des termes : SAR, HAC, MPE.

Calendrier et coût d'une campagne SAR

Pour planifier le budget et le délai d'une mise sur le marche, voici les ordres de grandeur observes pour une campagne menée dans un laboratoire européen accredite ISO/IEC 17025 et reconnu FCC.

Type de produit	Configurations typiques	Duree campagne	Cout indicatif
Wearable mono-bande BLE	4 a 8	3 a 5 jours	4 000 a 8 000 EUR
Smartphone 4G LTE multi-bandes	20 a 50	1 a 2 semaines	12 000 a 25 000 EUR
Smartphone 5G FR1 + FR2 (mmWave)	50 a 100+	3 a 4 semaines	25 000 a 50 000 EUR
Dispositif medical porte au corps	5 a 15	1 semaine	6 000 a 12 000 EUR
Lunettes connectées (tête + corps)	10 a 25	1 a 2 semaines	10 000 a 18 000 EUR

Le coût dépend principalement du nombre de configurations a évaluer, et secondairement de la mobilisation du robot pour les balayages les plus longs (mmWave en beamforming actif peut multiplier les durées). Une campagne dual UE + US dans un laboratoire FCC-MRA permet de produire un rapport unique exploitable des deux cotes, sous reserve d'avoir specifie la double couverture au devis. Voir Couts de certification pour le cadre budgétaire global.

Ce qu'il faut retenir

• Le SAR mesure la puissance RF absorbée par unité de masse de tissu. Limites UE : 2 W/kg sur 10 g ; limites US : 1,6 W/kg sur 1 g. La masse de moyennage compte autant que la valeur numérique.
• La métrologie est portée par IEC 62209. Quatre parties couvrent les telephones (1), les portes au corps (2), les multi-sources (3) et les méthodes dérivées a scope réduit (4).
• Les fantômes sont spécifiques. SAM pour la tête, fantôme plat pour le corps, remplis de liquide équivalent tissu calibre par bande.
• Au-dela de 6 GHz, le SAR est remplace par la densité de puissance (TPD), normée par IEC 62232 et le cadre d'exposition RF de la FCC pour la mmWave 5G FR2.
• La distance de séparation déclarée est un parametre critique du dossier : a fixer en amont et a vérifier dans toute la documentation utilisateur.
• Une campagne multi-bandes prend 2 a 4 semaines pour un produit complet, plus si beamforming actif ou émission multi-radio simultanée.

Pour la mise en pratique cote UE, voir Tests RED. Cote US, voir Tests FCC. Pour les définitions des termes utilises, voir le Glossaire.

Voir aussi

• IEC 61000-4-3: immunité rayonnée aux champs RF
• IEC 61000-4-6 : immunité conduite aux champs RF
• IEC 61000-4-8 : immunité au champ magnétique 50 Hz
• ESD selon IEC 61000-4-2: méthode et niveaux de test

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Sources & références

1. IEC 62209-1:2016, Procedure de mesure du SAR pour les terminaux mobiles tenus a la main (300 MHz a 6 GHz) , IEC webstore.iec.ch/publication/24960
2. IEC 62209-2:2010, Procedure de mesure du SAR pour les dispositifs portes pres du corps , IEC webstore.iec.ch/publication/6571
3. IEC 62209-3:2019, Methodes pour les dispositifs multi-sources et multi-bandes , IEC webstore.iec.ch/publication/27585
4. FCC OET Bulletin 65, évaluation de l'exposition aux champs RF , FCC OET www.fcc.gov/general/oet-bulletins-line
5. 47 CFR paragraphe 1.1310, limites d'exposition aux champs RF , FCC / eCFR www.ecfr.gov/current/title-47/chapter-I/subchapter-A/part-1/subpart-I/section-1.1310
6. Recommandation 1999/519/CE relative a la limitation de l'exposition du public aux champs électromagnétiques , EUR-Lex eur-lex.europa.eu/eli/reco/1999/519/oj
7. ICNIRP 2020 Guidelines, exposition aux champs électromagnétiques 100 kHz a 300 GHz , ICNIRP www.icnirp.org/en/publications/article/rf-guidelines-2020.html