電磁兼容基礎（第2版） [Electromagnetic Compatibility Fundamentals] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉培國，覃宇建，周東明，盧中昊，黃紀軍 著

圖書標籤:

• 電磁兼容
• EMC
• 電磁乾擾
• 電磁輻射
• 電路設計
• 高頻電路
• 信號完整性
• 電源完整性
• 電子工程
• 電磁場理論

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121250828

版次：2

商品編碼：11616074

包裝：平裝

叢書名： 工業和信息化部“十二五”規劃教材 ，

外文名稱：Electromagnetic Compatibility Fundamentals

開本：16開

齣版時間：2015-01-01

用紙：膠版紙

頁數：319

字

內容簡介

　　《電磁兼容基礎（第2版）》從電磁兼容基本概念切入，介紹瞭電磁兼容的基本概念、標準和規範、發展現狀與趨勢以及相關術語；介紹相關的電磁基本原理，電磁輻射與散射，傳導耦閤以及瞬態乾擾；闡述瞭電磁兼容預測技術，主要在係統級層麵上進行乾擾源、敏感器及耦閤途徑的建模與分析；介紹接地、搭接、屏蔽、濾波等4種常規工程方法；對電路設計中的電磁兼容進行瞭闡述；講述電磁兼容測量中的標準、設備、場地和方法，以及現場測量技術；介紹瞭電磁頻譜管理的概念、日常和戰時頻管以及頻率劃分和指配技術；最後對電磁兼容的應用進行瞭擴展。
　　《電磁兼容基礎（第2版）》內容簡明，條理清晰，可作為高等學校電氣、電子工程專業的基礎教材，也可供從事電子技術工作的工程技術人員學習參考。

目錄

第1章 電磁兼容概述
1.1 電磁兼容基本概念
1.1.1 電磁兼容概念
1.1.2 電磁兼容三要素
1.1.3 電磁兼容技術
1.1.4 電磁乾擾現象
1.1.5 電磁兼容作用
1.2 電磁兼容標準和規範
1.2.1 電磁兼容標準化組織
1.2.2 電磁兼容標準製定與內容
1.3 電磁兼容發展現狀與趨勢
1.3.1 電磁兼容發展階段
1.3.2 電磁兼容發展現狀
1.3.3 電磁兼容發展趨勢
1.4 電磁兼容相關術語
1.4.1 電磁兼容常用術語
1.4.2 電磁兼容概念的關係

第2章 電磁兼容的電磁原理
2.1 電磁基本原理
2.1.1 麥剋斯韋方程
2.1.2 邊界條件
2.1.3 唯一性定理
2.1.4 疊加原理
2.1.5 鏡像原理
2.1.6 等效原理
2.1.7 互易定理
2.2 電磁輻射
2.2.1 基本電振子
2.2.2 基本磁振子
2.2.3 惠更斯元
2.2.4 電磁散射
2.3 傳導耦閤
2.3.1 電路性耦閤
2.3.2 電容性耦閤
2.3.3 電感性耦閤
2.3.4 傳導乾擾
2.4 瞬態場
2.4.1 電快速瞬變脈衝群(EFT）
2.4.2 雷擊浪湧
2.4.3 靜電放電(ESD）
習題與思考題

第3章 電磁兼容預測
3.1 原理和基本方法
3.1.1 電磁兼容預測基本原理
3.1.2 常用的電磁場數值計算方法
3.2 天綫的電磁兼容預測
3.2.1 簡單預測
3.2.2 基於高頻近似算法的預測
3.2.3 基於全波算法的預測
3.3 綫纜網絡的電磁兼容預測
3.3.1 多導體傳輸綫理論
3.3.2 求解多導體傳輸綫的BLT方程
3.4 無綫設備的射頻收發特性
3.4.1 發射機模型
3.4.2 接收機模型
3.5 電子設備的無意發射源
3.5.1 數字電路産生的無意發射
3.5.2 “無意天綫”的輻射
3.6 電磁兼容預測軟件介紹
3.6.1 國外電磁兼容相關軟件
3.6.2 國內電磁兼容預測軟件
習題

第4章 電磁兼容工程方法
4.1 接地
4.1.1 接地的含義和分類
4.1.2 安全接地
4.1.3 信號接地
4.1.4 地綫中的乾擾
4.1.5 減小地綫乾擾的措施
4.2 搭接
4.2.1 搭接的目的和分類
4.2.2 搭接的方法和原則
4.3 屏蔽
4.3.1 屏蔽的作用和分類
4.3.2 屏蔽的原理和分析
4.3.3 屏蔽效能和屏蔽理論
4.3.4 屏蔽效能的計算
4.3.5 幾種實用的屏蔽技術
4.3.6 電磁屏蔽設計要點
4.4 濾波
4.4.1 濾波器的分類
4.4.2 濾波器的頻率特性
4.4.3 幾種常用電磁乾擾濾波器的原理和構成
4.4.4 濾波器的選擇和使用
習題與思考題

第5章 電磁兼容設計
5.1 電路設計中的電磁兼容性問題
5.2 電路設計中的電磁兼容措施
5.2.1 電路方案設計
5.2.2 PCB設計
5.3 小結
習題

第6章 電磁兼容測量技術
6.1 概述
6.1.1 電磁兼容測量在電磁兼容學科領域中的重要位置
6.1.2 電磁兼容測量技術的發展
6.1.3 電磁兼容測量標準
6.1.4 電磁兼容測量結果評價
6.1.5 電磁兼容的測量單位及換算
6.2 電磁兼容測量設備及場地
6.2.1 測量儀器及設備
6.2.2 測量場地
6.3 發射測量
6.3.1 輻射發射測量
6.3.2 傳導發射測量
6.4 抗擾度測量
6.4.1 輻射抗擾度
6.4.2 傳導抗擾度測量
6.5 電磁兼容現場測量
6.5.1 係統級EMC現場測量項目
6.5.2 基於艦船平颱的係統級電磁兼容現場測量
習題

第7章 電磁頻譜管理
7.1 電磁頻譜管理概念
7.1.1 電磁頻譜管理的定義及內涵
7.1.2 電磁頻譜管理的地位和作用
7.1.3 電磁頻譜管理的原則與任務
7.2 日常電磁頻譜管理
7.2.1 頻率管理
7.2.2 用頻設備管理
7.2.3 颱站(陣地)管理
7.2.4 頻譜監測
7.2.5 有害乾擾查處
7.3 戰時頻譜管理
7.3.1 戰時電磁頻譜管理的內容與原則
7.3.2 戰時電磁頻譜管理的組織指揮
7.4 頻譜劃分
7.4.1 頻譜分配和使用的規定
7.4.2 典型移動通信係統中的頻率劃分
7.5 頻率指配
7.5.1 頻率指配的數學模型
7.5.2 圖形標色
7.5.3 蜂窩網絡規劃工程應用的頻率分配算法
7.5.4 現代頻率指配算法簡介
習題

第8章 電磁兼容應用
8.1 雷電防護
8.1.1 雷電危害及常用防護措施
8.1.2 雷電對電子設備的影響
8.1.3 典型防雷措施
8.2 核輻射防護
8.2.1 核輻射防護基本措施
8.2.2 核輻射源安全防護
8.2.3 加速器輻射安全
8.2.4 同位素輻照裝置安全
8.2.5 輻射環境安全
8.3 強電磁防護
8.3.1 強電磁脈衝源及強脈衝作用
8.3.2 強電磁脈衝耦閤途徑
8.3.3 強電磁脈衝毀傷效應
8.3.4 強電磁防護技術
8.4 電磁信息泄漏與防護
8.4.1 電磁泄漏概念及危害
8.4.2 電磁泄漏防護
8.5 生物電磁效應
8.5.1 生物電磁效應現象
8.5.2 生物電磁效應機理
8.5.3 電磁環境衛生標準
8.5.4 電磁環境影響防護
參考文獻

精彩書摘

　　《電磁兼容基礎（第2版）》：
　　蜂窩形通風闆的優點是屏蔽效能高（設計、加工完善的蜂窩闆在10GHz頻率時屏效可達lOOdB），對空氣阻力小，結構牢固。缺點是體積大、加工復雜、成本高，且難於實現在同一平麵安裝。通常用在屏蔽性能要求高，通風散熱量大的屏蔽室或大設備的通風孑L處。
　　4.3.6電磁屏蔽設計要點
　　電磁屏蔽是抑製輻射乾擾的重要手段，屏蔽設計也是電磁兼容性設計中的重要內容之一。電磁屏蔽設計要點如下。
　　1.確定屏蔽對象，判斷乾擾源、感受器及其耦閤方式
　　在采取有效的屏蔽措施以前，首先要弄清哪個是乾擾源，那個是感受器，以及它們之間的耦閤方式。一般來說高電平電路是乾擾源，低電平電路是感受器。有時乾擾産生的原因很復雜，可能有數個乾擾源，通過不同的耦閤途徑同時作用於一個感受器。在這種情況下，通常首先要抑製較強的乾擾，然後再對其他的乾擾采取相應的抑製措施。
　　另外，為瞭抑製乾擾，一般僅單獨屏蔽乾擾源或感受器，但在屏蔽要求特彆高的場閤，乾擾源和感受器都需要屏蔽。
　　2.確定屏蔽效能
　　設計之前，應根據設備和電路單元、部件未實施屏蔽時存在的乾擾發射電平以及按電磁兼容性標準和規範允許的乾擾發射電平極限值，或乾擾輻射敏感度電平極限值，提齣確保正常運行所必須屏蔽效能值。對於一些大、中功率信號發生器或發射機的功放級，可根據對這類設備的輻射發射電平極限值和其自身的輻射場強來確定對屏蔽效能的要求。
　　3.確定屏蔽的類型
　　根據屏蔽效能要求，並結閤具體結構形式確定采用哪種屏蔽纔適閤，一般，對屏蔽要求不高的設備，可以采用導電塑料製成的機殼來屏蔽，或者在工程塑料機殼上塗覆導電層構成薄膜屏蔽。若屏蔽要求較高，則采用金屬闆作單層屏蔽。為獲得更高的屏蔽效能，一般應采用雙層屏蔽，設計得好的雙層屏蔽，可獲得lOdB以上的屏蔽效能。
　　4.進行屏蔽結構的完整性設計
　　對屏蔽的要求往往與對係統或設備功能其他方麵的要求有矛盾。譬如，通風散熱需要有孔洞、加工時必然存在縫，等等，都會降低屏蔽效能。這就要應用有關非實心屏蔽的知識，采取相應措施來抑製因存在電氣不連續性而産生的電磁泄漏，達到完善屏蔽設計的目的。
　　5.檢查屏蔽體諧振
　　檢查屏蔽體是否存在諧振是一個需要注意的問題。這是因為在射頻範圍內，一個屏蔽體可能成為具有一係列固有頻率的諧振腔。當乾擾波頻率與屏蔽體某一固有頻率一緻時，屏蔽體就産生諧振現象，引起屏蔽效能大幅度下降。
　　如在屏蔽體的工作頻段內存在諧振點，可以據屏蔽體諧振頻率計算公式來進行校核，或根據諧振所造成的影響采取相應的措施。不過對那些僅是屏蔽外來乾擾的屏蔽體，諧振的影響通常可以忽略不計。
　　4.4濾波
　　在保證電氣設備或係統的電磁兼容性中，屏蔽和濾波都起著重要的作用。如果說屏蔽主要是為瞭防護輻射性電磁乾擾，那麼濾波則主要是為瞭抑製不需要的傳導性電磁乾擾。
　　4.4.1濾波器的分類
　　濾波器的種類很多，從不同的角度，可分為不同的類彆。根據濾波器的頻率特性可分為：低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器；根據濾波機理可分為：反射型濾波器和吸收型濾波器；根據工作條件可分為：有源濾波器和無源濾波器；根據濾波器的使用場閤可分為：電源濾波器、信號濾波器、控製綫濾波器，等等。
　　根據濾波器的應用特點，又可分為信號選擇濾波器和電磁乾擾（EMI）濾波器兩大類。其中，在濾波器的設計、應用和安裝時，主要考慮對所選擇信號的幅度相位影響最小的這類濾波器即信號選擇濾波器；而如果主要考慮對EMI有效抑製的，即EMI濾波器。
　　本節中，僅從抗乾擾角度，討論電磁乾擾濾波器。
　　與常規濾波器相比，電磁乾擾濾波器的顯著特點是：電磁乾擾濾波器往往工作在阻抗不匹配的條件下，源阻抗和負載阻抗均隨頻率變化而變化；乾擾的電平變化幅度大，有可能使電磁乾擾濾波器齣現飽和效應，乾擾的頻率範圍由赫（Hz）至吉赫（GHz），即存在難以實現寬頻段範圍濾波及與此有關的濾波睏難。分析和設計電磁乾擾濾波器時應注意到這些特點。
　　……

前言/序言

電子設備在瞬息萬變的數字時代中扮演著越來越重要的角色，從我們口袋裏的智能手機到遍布全球的通信網絡，再到復雜的航空航天係統，電子設備無處不在。然而，這些設備在正常運行時，並非孤立存在。它們無時無刻不在相互影響，産生著各種形式的電磁能量。這種電磁能量的産生、傳播和接收，以及它們可能對其他設備和係統造成的乾擾，便是電磁兼容性（Electromagnetic Compatibility, EMC）的核心議題。 電磁兼容性，顧名思義，是指設備或係統在不乾擾其工作環境中的其他設備或係統，並且自身不受該環境中其他設備或係統産生的電磁乾擾影響的能力。這是一個至關重要的工程概念，它直接關係到電子産品的可靠性、性能和安全性。試想一下，如果一個醫療設備因為接收到附近手機的信號而産生錯誤的讀數，其後果不堪設想；或者，如果一個導航係統因為其他電子設備的電磁輻射而失效，可能導緻災難性的事故。電磁兼容性正是為瞭避免這些潛在的風險而存在的。 然而，理解和掌握電磁兼容性並非易事。它涉及復雜的物理原理、嚴謹的工程設計以及一係列國際國內的法規標準。要確保一個産品或係統能夠滿足電磁兼容性的要求，設計者和工程師需要深入理解電磁場的行為，掌握各種電磁乾擾（EMI）和電磁敏感性（EMS）的産生機製、傳播途徑以及抑製方法。這包括對靜電放電（ESD）、射頻乾擾（RFI）、傳導乾擾、輻射乾擾等多種現象的認知，以及相應的防護措施。 因此，對於任何緻力於電子産品開發、製造、測試或認證的專業人士，以及對電子技術抱有濃厚興趣的學習者而言，全麵深入地瞭解電磁兼容性的原理和實踐，是必不可少的一環。這不僅能夠幫助他們設計齣更可靠、性能更穩定的産品，更能確保産品在投入使用時，不會對社會和環境造成負麵的電磁影響，符閤日益嚴格的法規要求，從而贏得市場競爭的優勢。 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的電磁兼容性知識體係。它將從最基礎的概念入手，逐步引導讀者理解電磁兼容性的核心要素，探討各種常見的電磁乾擾現象及其根源。通過對電磁波傳播、耦閤機製以及乾擾源進行詳細的闡述，讀者將能夠更清晰地認識到電磁乾擾是如何産生的，又是如何影響到其他設備的。 本書將重點關注電磁兼容性設計在産品開發全生命周期中的重要性。從概念設計到電路布局，從元器件選擇到外殼設計，每一個環節都可能對産品的電磁兼容性能産生深遠的影響。本書將詳細介紹如何在設計初期就融入電磁兼容性考慮，通過閤理的布局、濾波、屏蔽、接地等技術手段，有效地降低電磁乾擾的産生和傳播。例如，如何通過優化PCB（印刷電路闆）的布綫，避免産生高輻射的電流環路；如何選擇閤適的屏蔽材料和結構，有效阻擋電磁波的泄漏；如何設計有效的接地係統，減少共模乾擾和差模乾擾。 同時，本書也將深入探討電磁兼容性測試和驗證的方法。瞭解各種國際和區域性的電磁兼容性標準，如CISPR、IEC、FCC、CE等，以及相應的測試項目和要求，是確保産品閤規性的關鍵。本書將詳細介紹傳導發射、輻射發射、靜電放電抗擾度、電快速瞬變脈衝群抗擾度、浪湧抗擾度、射頻電磁場輻射抗擾度、空間傳播射頻電磁場抗擾度等關鍵測試項目，以及相應的測試設備和測試環境。通過理解這些測試背後的原理，讀者將能夠更好地準備産品進行電磁兼容性認證，並能在內部進行有效的預測試，從而節省時間和成本。 此外，本書還將涵蓋電磁兼容性領域的一些前沿技術和發展趨勢。隨著電子設備的集成度越來越高，工作頻率越來越快，電磁兼容性麵臨的挑戰也日益嚴峻。本書將探討如何應對高密度、高頻率設計帶來的電磁兼容性問題，以及新材料、新工藝在電磁兼容性設計中的應用。例如，對於高速數字信號的信號完整性問題，如何通過阻抗匹配、串擾抑製等技術來保證信號的清晰傳輸；對於高功率設備，如何通過更有效的濾波和屏蔽技術來控製其電磁輻射。 本書的內容組織將力求清晰、邏輯性強，並輔以大量的工程實例和圖錶，幫助讀者更直觀地理解抽象的電磁兼容性概念。無論是初次接觸電磁兼容性領域的學生，還是在實際工作中需要解決電磁兼容性問題的工程師，都能從中獲得寶貴的知識和實用的指導。通過學習本書，讀者將能夠： 深刻理解電磁兼容性在現代電子産品設計和製造中的核心地位。 掌握電磁乾擾和電磁敏感性的基本原理、産生機製和傳播途徑。 學習並運用各種有效的電磁兼容性設計技術，從源頭預防和控製電磁乾擾。 熟悉主要的電磁兼容性標準和測試方法，並能夠指導産品進行閤規性測試。 瞭解電磁兼容性領域的最新發展動態和技術趨勢。 總之，本書將成為您探索和掌握電磁兼容性世界的可靠嚮導，助您在復雜多變的電磁環境中，設計齣高性能、高可靠性的電子産品，並為電子産業的健康發展貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

我是一名資深的嵌入式係統工程師，在多年的工作中，雖然我接觸過不少EMC問題，但總感覺自己在這方麵知識體係不夠完善，遇到棘手的EMC問題時，往往隻能依賴經驗或者搜索零散的資料。這本書的齣現，無疑為我提供瞭一個係統學習和鞏固EMC知識的絕佳機會。它涵蓋瞭EMC設計的各個方麵，從理論基礎到具體實踐，內容非常全麵。我特彆欣賞書中對“電磁乾擾的耦閤機理”的深入剖析，包括容性耦閤、感性耦閤、傳導耦閤等，並給齣瞭詳細的數學模型和分析方法。這讓我能夠更準確地判斷乾擾的來源和傳播路徑。此外，書中對於“EMC測試標準與法規”的講解也非常清晰，讓我能夠更好地理解不同標準的要求，並據此進行産品設計和優化。這本書的優勢在於它能夠連接起EMC理論與工程實踐的橋梁，讓我能夠將所學知識融會貫通，更有效地解決實際工作中的EMC挑戰。這絕對是一本值得電子工程師案頭常備的參考書。

評分☆☆☆☆☆

這本《電磁兼容基礎（第2版）》在我最近的項目中起到瞭至關重要的作用。我們團隊在開發一款新的智能硬件時，遇到瞭嚴重的EMC問題，産品在實際使用環境中常常齣現誤操作和信號不穩定。之前我們嘗試瞭一些臨時性的解決方案，但效果都不理想，也找不到問題的根源。在同事的推薦下，我拿起瞭這本書，沒想到它就像一個“EMC診斷師”，直擊痛點。書中關於EMC測試標準和方法的介紹，讓我對如何係統地進行EMC測試有瞭清晰的認識，指導我們正確地配置測試環境和儀器。更重要的是，書中對不同類型EMC問題的分析，比如電源綫傳導乾擾、射頻輻射乾擾等，都有非常詳盡的講解和對應的解決方案。我印象最深的是關於“EMI濾波器設計”那一章，它不僅列舉瞭不同類型的濾波器，還詳細介紹瞭其工作原理和選擇依據，甚至給齣瞭設計參數的計算方法。通過學習這一章節，我能夠指導工程師根據産品的具體需求，設計齣更有效的EMI濾波器，從而有效地抑製瞭産品的傳導和輻射乾擾。這本書的實用性和指導性簡直無與倫比，它幫助我們團隊快速地解決瞭睏擾已久的EMC難題，並提升瞭産品的整體性能和可靠性。

評分☆☆☆☆☆

我是一名電子工程專業的學生，在學習過程中，EMC課程一直是我的一個難點。很多理論知識感覺比較抽象，很難與實際應用結閤。直到我接觸瞭《電磁兼容基礎（第2版）》，我纔真正體會到瞭學習EMC的樂趣。《Electromagnetic Compatibility Fundamentals》這個英文原名也說明瞭這本書的深度和廣度。這本書非常適閤我們學生閱讀，因為它既有紮實的理論基礎，又有豐富的實踐指導。書中用大量的圖例和仿真結果來解釋復雜的電磁現象，這對於我們這些視覺化學習者來說非常有幫助。我尤其喜歡書中關於“電磁屏蔽”的章節，它詳細介紹瞭不同屏蔽材料的特性，以及如何根據頻率和環境選擇閤適的屏蔽方案，還包括瞭如何進行屏蔽箱的設計和測試。這本書讓我對EMC的理解從“是什麼”上升到瞭“為什麼”和“怎麼做”。它不僅僅是一本教材，更像是一位經驗豐富的導師，一步步地引導我深入理解EMC的奧秘。通過學習這本書，我的EMC課程成績有瞭顯著提升，並且對未來的職業發展充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我之前對EMC的認識僅限於“讓産品不乾擾彆人，不被彆人乾擾”這樣模糊的概念。在學習瞭《電磁兼容基礎（第2版）》之後，我纔真正認識到EMC是一門嚴謹的科學，並且與我們日常生活息息相關。這本書的敘述風格非常獨特，它不像某些教材那樣枯燥乏味，而是充滿瞭作者對EMC的熱情和思考。在講解EMC標準時，作者並沒有簡單地羅列條文，而是深入分析瞭這些標準製定的曆史背景和技術考量，讓我理解瞭為什麼會有這些規定，以及它們背後的邏輯。對於EMC設計的各個環節，如PCB布局、元器件選型、屏蔽設計等，書中都給齣瞭非常具體和具有建設性的建議。我特彆喜歡作者在講解“PCB布局中的EMC設計”時，用到的“信號完整性”和“電源完整性”的概念，這讓我意識到EMC設計需要從整體上去考慮，而不是僅僅關注局部的細節。書中還提到瞭很多“陷阱”和“誤區”，提前提醒讀者注意，避免走彎路。總的來說，這本書在傳授知識的同時，也在培養讀者的EMC設計思維，這對於任何從事電子産品開發的人來說，都是一筆寶貴的財富。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是太棒瞭！作為一個初學者，我一直對電磁兼容（EMC）這個領域感到既好奇又有點望而生畏。我嘗試過一些網上的免費資源，但總感覺零散不成體係，很多概念難以深入理解。當我在書店偶然翻到這本《電磁兼容基礎（第2版）》時，立刻被它清晰的排版和詳實的目錄吸引瞭。我特彆喜歡它從最基礎的電磁場理論講起，循序漸進，一點點地揭開EMC的神秘麵紗。書中對於電磁乾擾（EMI）的産生機製、傳播途徑以及抑製方法的講解，都非常到位。例如，對於電纜的輻射和耦閤，作者並沒有停留在定性的描述，而是用具體的公式和圖示來分析，這讓我這種喜歡刨根問底的人大呼過癮。而且，書中還穿插瞭很多實際案例，比如電子設備的接地問題、濾波器的設計原則等等，這些都極大地幫助我將理論知識與實際工程應用聯係起來。我尤其欣賞的是，書中並沒有迴避那些稍顯復雜的數學推導，而是用一種更加易於理解的方式呈現，並輔以大量的圖錶，使得整個學習過程一點都不枯燥。這本書真的為我打開瞭EMC學習的大門，讓我對這個學科産生瞭濃厚的興趣，並且有瞭紮實的理論基礎去應對未來的工作和學習。