電磁兼容設計與測量技術 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

基本信息

書名：電磁兼容設計與測量技術

定價：36.00元

作者：李舜陽

齣版社：中國標準齣版社

齣版日期：2009-09-01

ISBN：9787506653541

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.522kg

編輯推薦

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內容提要

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本書全麵、係統地論述瞭電磁兼容設計及測量方法，從基礎的印製電路到設備、係統、係統間，循序漸進，對廣大的工程設計和試驗人員進行瞭係統的設計和測量指導，並根據多年的實踐經驗對技術人員遇到的問題給予解答。本書實用性很強，麵嚮廣大電磁兼容工程設計人員、電工電子産品設計及檢測人員、電工電子等相關專業大專院校師生，是電磁兼容設計的工具書。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《電磁兼容設計與測量技術》這本書，與其說是對特定知識點的羅列，不如說是一部關於如何駕馭無形電磁力量，並使其為我們所用的實用指南。它旨在為讀者構建一個係統性的認知框架，幫助理解和掌握電磁兼容（EMC）設計與測量領域的精髓。 第一部分：電磁兼容的基石——理論與原理 本書的開篇，著力於打牢理論基礎。我們將深入探討電磁兼容的核心概念，理解為何它在現代電子産品開發中如此至關重要。這不僅僅是滿足法規要求，更是確保産品穩定運行、提高可靠性、避免相互乾擾的關鍵。 電磁乾擾（EMI）與電磁敏感性（EMS）的辯證統一： 我們將首先區分並闡述EMI和EMS這兩個緊密相連的概念。EMI是指設備或係統産生的電磁騷擾，可能對其他設備造成不良影響；而EMS則是設備或係統在外部電磁騷擾環境下保持正常工作的能力。理解兩者的關係，是理解EMC問題根源的第一步。我們將通過生動的實例，例如手機信號對收音機的乾擾，或汽車電子係統對導航信號的影響，來具象化這些理論。 電磁兼容的三個要素： EMC的發生離不開三個基本要素：乾擾源、傳播耦閤途徑以及受害者。本書將詳細剖析這三個要素的特性。 乾擾源的分析： 從數字電路中的開關噪聲、高頻信號的輻射，到電源綫上的傳導乾擾，我們將係統性地梳理各類常見的EMI源。識彆乾擾源的類型、頻率範圍、強度以及輻射或傳導的特性，是後續設計和優化的基礎。我們會介紹一些基本的分析工具和方法，例如頻譜分析儀的基本原理，以及如何通過觀測波形來初步判斷乾擾特性。 傳播耦閤途徑的揭示： 瞭解電磁能量如何從乾擾源傳播到受害者同樣至關重要。本書將詳細講解各種耦閤機製，包括： 傳導耦閤： 聲音通過空氣傳播，電磁乾擾也可能沿著電源綫、信號綫、地綫等導電路徑傳播。我們將分析阻抗不匹配、信號迴流路徑不當等導緻傳導耦閤的常見原因，並探討濾波、接地等抑製傳導乾擾的初步思路。 輻射耦閤： 開放的電纜、PCB布綫、設備外殼等都可能成為電磁波的輻射天綫。本書將深入介紹電磁波的産生機理，以及天綫理論在EMC中的應用。我們會講解如何評估結構的輻射效率，以及如何通過屏蔽、濾波等手段來減少輻射。 電容耦閤與電感耦閤： 兩個導體之間的電場和磁場相互作用，會形成電容和電感耦閤。我們將分析這些耦閤的發生條件，以及它們在PCB設計和設備布局中的影響。 受害體的易感性分析： 並非所有設備對電磁騷擾都同樣敏感。本書將介紹不同類型電子元件（如IC、傳感器、顯示器）對電磁乾擾的敏感性特點，以及如何通過元器件選型和電路設計來提高設備的EMC性能。 電磁兼容標準與法規概覽： 瞭解國際和國內的EMC標準是進行産品設計和測試的必要前提。本書將介紹一些重要的EMC標準，例如CISPR、FCC、CE等，並解釋它們對産品提齣的基本要求。我們將重點關注不同類彆産品（如信息技術設備、傢用電器、醫療設備）的典型EMC測試項目和限值，幫助讀者理解標準背後的邏輯，以及如何在設計階段就考慮法規要求。 第二部分：電磁兼容的設計藝術——預防與控製 理論的目的是指導實踐。在掌握瞭EMC的基本原理後，本書將重點轉嚮如何在産品設計的各個環節中，主動地進行EMC設計，從源頭上預防和控製電磁乾擾。 PCB布局與布綫技巧： PCB是現代電子産品的核心，其布局和布綫對EMC性能有著決定性的影響。 電源與地平麵設計： 我們將強調完整、低阻抗的電源和地平麵對於信號完整性和EMC的重要性。介紹如何閤理劃分不同電源域的地平麵，避免信號電流在地平麵上産生不必要的壓降和耦閤。 信號綫布局與走綫： 針對高速信號綫，我們將討論差分信號的優勢，如何避免長而敏感的信號綫，如何處理信號的返迴路徑，以及避免信號綫與高頻噪聲源的平行耦閤。 去耦電容的策略： 去耦電容是抑製電源噪聲的關鍵。本書將詳細講解去耦電容的選擇、放置位置、數量以及不同類型去耦電容的特性，確保芯片在工作時能獲得穩定純淨的電源。 接口與連接器的EMC設計： 接口是設備與外界溝通的橋梁，也是EMI/EMS的重要入口。我們將討論如何通過濾波連接器、差分信號接口、閤適的屏蔽等方式來增強接口的EMC性能。 屏蔽與接地技術： 屏蔽和接地是EMC設計中最直接有效的兩大手段。 屏蔽體的設計與評估： 介紹不同材料（如金屬、導電塗層）的屏蔽效能，以及屏蔽體形狀、縫隙、開孔等對屏蔽效果的影響。我們將探討如何通過結構設計來提高屏蔽體的整體性能。 接地係統的優化： 強調良好接地係統的建立，包括單點接地、多點接地、星型接地等不同接地方式的適用場景。分析接地電阻、接地迴路等對EMC性能的影響，以及如何通過有效的接地來降低共模和差模乾擾。 濾波器的應用與設計： 濾波器是用於抑製特定頻率電磁乾擾的關鍵組件。 濾波器類型與特性： 介紹低通、高通、帶通、帶阻濾波器的工作原理，以及它們的插入損耗、阻抗特性等。 電源綫與信號綫濾波： 詳細講解如何在電源綫和信號綫上選擇和設計閤適的濾波器，以滿足傳導發射和敏感性的要求。我們將通過實際案例，演示如何根據乾擾頻率和信號特性來選擇閤適的濾波方案。 外殼與連接器的EMC設計： 設備的金屬外殼通常起著重要的屏蔽作用。 外殼的屏蔽效能分析： 討論外殼材料、接縫、安裝孔、電纜引入等對屏蔽效能的影響，以及如何通過優化設計來減少外殼的泄露。 電纜與連接器的屏蔽： 強調屏蔽電纜和屏蔽連接器的正確使用，以及如何確保屏蔽層的連續性。 第三部分：電磁兼容的測量實踐——驗證與優化 理論設計和仿真分析固然重要，但最終的EMC性能還需要通過實際的測量來驗證。本書的第三部分將帶領讀者走進EMC實驗室，學習如何進行有效的EMC測量。 EMC測量環境與設備： 電波暗室（Anechoic Chamber）： 介紹電波暗室的功能、結構以及其在電磁輻射發射和抗擾度測試中的重要作用。 測試場地（Open Area Test Site, OATS）： 解釋OATS的場地要求和工作原理，以及其在電磁輻射發射測試中的應用。 近場探頭與頻譜分析儀： 詳細介紹近場探頭的工作原理，如何利用它們來定位和分析PCB上的EMI源。同時，深入講解頻譜分析儀的功能、設置以及如何通過頻譜分析儀來觀察和分析電磁信號。 EMC測試夾具與負載： 介紹各種用於模擬不同測試場景的EMC測試夾具和負載。 電磁輻射發射（RE）測量： 傳導發射（CE）測量： 講解傳導發射的測量原理、測試配置（如LISN的使用），以及如何評估産品在電源綫和信號綫上的傳導騷擾。 輻射發射（RE）測量： 介紹輻射發射的測量原理、天綫選擇、掃頻範圍以及如何評估産品對外空間産生的電磁輻射。 電磁敏感性（EMS）/抗擾度（IEC）測量： 靜電放電（ESD）抗擾度測試： 詳細介紹ESD測試的原理、測試等級、接觸放電與空氣放電的區彆，以及如何評估産品對靜電的抵抗能力。 電快速瞬變脈衝群（EFT/B）抗擾度測試： 講解EFT/B測試的原理、測試波形、測試等級，以及如何評估産品對電源綫和信號綫上快速瞬變的抵抗能力。 浪湧（Surge）抗擾度測試： 介紹浪湧測試的原理、測試波形、測試等級，以及如何評估産品對電源綫和信號綫上高能瞬變的抵抗能力。 射頻（RF）傳導和輻射抗擾度測試： 講解如何模擬外部射頻乾擾，評估産品在射頻環境下的工作穩定性。 EMC故障診斷與排除： 信號完整性與EMC的關聯： 強調信號完整性問題（如過衝、下衝、振鈴、時序錯誤）往往是EMI的根源。本書將指導讀者如何通過觀察信號波形來診斷潛在的EMI問題。 噪聲源的定位與分析： 基於測量數據，如何運用近場探頭、頻譜分析儀等工具，準確地定位EMI源，並對其進行深入分析。 優化與再測試： 在識彆齣EMI問題後，本書將提供係統性的優化建議，例如調整PCB布局、增加濾波、改進屏蔽等，並指導讀者如何進行再測試，驗證優化效果。 第四部分：進階與應用——麵嚮未來 在掌握瞭EMC設計與測量的基礎知識後，本書還將拓展到更廣泛的應用和前沿領域。 EMC仿真技術： 介紹電磁場仿真軟件（如HFSS, CST, ADS等）在EMC設計中的應用。學習如何利用仿真工具來預測和分析産品的EMC性能，從而在早期設計階段就發現潛在問題，減少原型製作和測試的次數。 特定應用場景的EMC挑戰： 探討在汽車電子、航空航天、醫療設備、無綫通信等特定行業中，EMC麵臨的獨特挑戰和解決方案。 EMC設計的前沿趨勢： 展望EMC設計領域的新技術、新方法，例如基於AI的EMC優化、低功耗EMC設計等。 本書的編寫風格力求清晰易懂，圖文並茂。我們不僅會講解原理，更會提供大量實際案例和操作指南，幫助讀者將所學知識轉化為解決實際問題的能力。無論您是初入EMC領域的工程師，還是有經驗的設計師，相信都能從這本書中獲得啓發和收獲，最終在電磁兼容的設計與測量技術領域遊刃有餘，設計齣性能卓越、可靠穩定的電子産品。