在移动通信技术日益发达的今天,日常生活和社交工作都离不开手机。当手机贴近人体头部时,手机电磁辐射增强,可能会对人体健康产生不良影响。国际上普遍采用比吸收率(Specific Absorption Rate,SAR)来评估电磁辐射对人体的影响。近年来,随着电磁数值计算方法的发展,人们对人体模型比吸收率的仿真研究更加全面深入。然而,目前大多数研究重点考虑了自由空间中人体组织结构的复杂性,对人体所处的电磁环境没有深入研究。本文首先介绍了SAR值的概念以及安全标准,接着对文中涉及的有限元方法和并行有限元区域分解算法的基本原理和关键技术进行了推导和研究。本文使用并行高阶有限元方法仿真计算人体SAR值,在保证与商业软件HFSS和FEKO相同精度的情况下,采用并行有限元区域分解提高计算效率,扩大计算规模,可以处理更加复杂环境中的人体SAR问题。采用本文方法研究了PIFA天线辐射下人体头部模型、人体全身模型及复杂环境中人体模型的电场和比吸收率分布情况。第一部分讨论了填充组织等效液的简单单层人头模型和包含7种不同组织的复杂分层人头模型的电场和SAR分布。第二部分分析了填充同一组织等效液的男性、女性和小孩三种人体全身数值仿真模型的电场和SAR分布。第三部分研究了人在车内和飞机内使用PIFA手机天线通话时,人体模型的电场和SAR分布。综合讨论了头部模型的内部组织、人体模型的外形结构、手机天线与头部的距离、放置角度、输入功率及人体模型所处的外在环境对电场和SAR分布的影响。总体来说,本文有限元方法可以精确高效地仿真人体SAR值,实现了商业软件和传统的有限元算法难以仿真具有复杂电大尺寸和精细结构的人车和人机一体化仿真模型,扩大了有限元区域分解法在生物电磁学领域中的应用范围,对认识手机天线对人体组织的辐射影响有一定的参考价值。