電磁兼容與PCB設計/全國普通高校電子信息與電氣學科基礎規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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邵小桃 著

圖書標籤:

• 電磁兼容
• PCB設計
• 電子信息
• 電氣工程
• 高校教材
• 基礎規劃
• 信號完整性
• 電源完整性
• 高頻電路
• 電磁乾擾

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302452461

版次：1

商品編碼：12025463

包裝：平裝

叢書名： 全國普通高校電子信息與電氣學科基礎規劃教材

開本：16開

齣版時間：2016-12-01

用紙：膠版紙

頁數：216

字數：350000

內容簡介

　　電磁兼容與PCB設計（全國普通高校電子信息與電氣學科基礎規劃教材）從電磁兼容的基本原理齣發，結閤PCB設計中遇到的各種問題，全麵係統地闡述瞭電磁兼容理論與PCB設計。全書共分為9章，分彆介紹瞭：電磁兼容概論；PCB中的電磁兼容；元件與電磁兼容；信號完整性分析；電磁兼容抑製的基本概念；旁路和去耦；阻抗控製和布綫；靜電放電抑製的基本概念；電磁兼容標準與測試。本書為每章精心設置瞭科技簡介，內容通俗易懂，涉及相關的前沿科技。
　　本書內容簡潔，概念清楚，深入淺齣，可作為高等院校電子、電氣、通信和相關專業本科生的教材，是大學高年級本科生難得的專業技術基礎教材之一，也可作為相關學科教師、科研人員以及工程技術人員進行電磁兼容分析和PCB設計的重要參考書。

內頁插圖

目錄

第1章電磁兼容概論
1.1電磁兼容與電磁乾擾
1.1.1綜述
1.1.2電磁乾擾與危害
1.1.3電磁兼容技術的發展
1.1.4電磁兼容的國際組織
1.1.5我國電磁兼容技術的發展
1.2電磁兼容基本概念
1.2.1電磁兼容中的常用定義
1.2.2設計中常見的電磁兼容問題
1.2.3電磁兼容設計規則與設計過程
1.2.4潛在的電磁乾擾/射頻乾擾輻射等級
1.3分析電磁兼容問題的五個方麵
1.4電磁乾擾及係統設計方法
1.4.1電磁乾擾三要素
1.4.2如何設計齣滿足電磁兼容性標準的係統
1.5係統級電磁乾擾産生的原因
1.6電磁兼容的單位及換算關係
1.6.1功率增益
1.6.2電壓增益
1.6.3電流增益
1.6.4電場強度和磁場強度測量的通用單位
1.6.5單位間的互換
科技簡介1電磁場對健康的影響
習題
第2章PCB中的電磁兼容
2.1PCB設計概念
2.1.1概述
2.1.2PCB基本設計構成
2.1.3高速PCB設計中的問題
2.1.4PCB設計常用軟件工具
2.2PCB産生電磁乾擾的原因
2.2.1電磁理論
2.2.2磁流元與電流元的天綫輻射特性
2.2.3PCB中産生電磁乾擾的進一步說明
2.3差模電流和共模電流
2.3.1差模電流
2.3.2共模電流
2.3.3共模電流與差模電流的比較
2.4通量消除的概念與方法
2.4.1通量消除的概念
2.4.2通量消除的基本方法
科技簡介2電磁感應
習題
第3章元件與電磁兼容
3.1元器件概述
3.1.1元器件的種類
3.1.2元器件的組裝技術
3.1.3錶麵安裝技術的特點
3.2無源元件的頻率響應
3.2.1導綫的頻率響應
3.2.2電阻的頻率響應
3.2.3電容的頻率響應
3.2.4電感的頻率響應
3.2.5變壓器的頻率響應
3.3有源器件與電磁兼容
3.3.1邊沿速率
3.3.2元件封裝
3.3.3接地散熱器
3.3.4時鍾源的電源濾波
3.3.5集成電路中的輻射
3.4元器件的選擇
科技簡介3超導技術
習題
第4章信號完整性分析
4.1信號完整性概述
4.2傳輸綫
4.2.1傳輸綫概述
4.2.2PCB內傳輸綫的等效電路
4.2.3傳輸綫效應
4.3相對介電常數與傳播速度
4.4反射和衰減振蕩
4.4.1反射
4.4.2衰減振蕩
4.5地彈
4.6串擾
4.6.1串擾及消除
4.6.23�瞁原則
4.7PCB終端匹配的方法
4.7.1串聯終端
4.7.2並聯終端
4.7.3戴維南網絡終端
4.7.4RC網絡終端
4.7.5二極管網絡終端
4.7.6時鍾走綫的終端
4.7.7分叉綫路走綫的終端
4.8電源完整性分析
4.8.1電源完整性分析概述
4.8.2同步開關噪聲
4.8.3電源分配設計
4.9信號完整性常用設計工具介紹
4.9.1APSIM軟件介紹
4.9.2SPECCTRAQuest
4.9.3ICX
4.9.4SIwave
4.9.5Hot�睸tage 4
4.9.6SIA3000信號完整性測試儀
科技簡介4高功率微波
習題
第5章電磁兼容抑製的基本概念
5.1鏡像麵
5.1.1概述
5.1.2鏡像麵的工作原理
5.2元件間環路麵積的控製
5.3三種主要的接地方法
5.3.1接地基本概念
5.3.2接地方法
5.4分區法和隔離法
5.4.1分區法
5.4.2隔離法
科技簡介5地綫與接地電阻
習題
第6章旁路和去耦
6.1電容的3個用途
6.1.1去耦電容
6.1.2旁路電容
6.1.3體電容
6.2電容與諧振
6.2.1諧振電路
6.2.2電容的物理特性
6.2.3電容的諧振特性
6.3並聯電容器
6.3.1並聯電容器的工作特性
6.3.2並聯電容器的計算
6.4三端電容與穿心電容
6.4.1三端電容的工作特性
6.4.2穿心電容的工作特性
6.5電源層和接地層電容
6.5.1電源層和接地層的電容
6.5.220�睭原則
6.6電容的選擇與放置
6.6.1電容選擇
6.6.2去耦電容的選擇
6.6.3大電容的選擇
6.6.4電容的放置
科技簡介6吸波、透波及縮波效應
習題
第7章阻抗控製和布綫
7.1元件的布局
7.1.1PCB布局
7.1.2PCB分層
7.2阻抗控製
7.2.1微帶綫結構
7.2.2嵌入式微帶綫
7.2.3單帶狀綫結構
7.2.4雙帶狀綫結構
7.2.5差分微帶綫和帶狀綫結構
7.2.6布綫考慮
7.2.7容性負載
7.3走綫長的計算
7.4PCB闆的布綫要點
7.4.1布綫基本要求
7.4.2單端布綫
7.5多層闆的疊層設計
7.5.1四層闆
7.5.2六層闆
7.5.3八層闆
7.5.4十層闆
科技簡介7電磁波的極化和反射
習題
第8章靜電放電抑製的基本概念
8.1靜電放電現象
8.1.1靜電放電
8.1.2靜電放電的危害
8.2靜電放電保護技術
8.2.1器件的防護
8.2.2整機産品防護
8.2.3PCB靜電放電保護
8.2.4環路麵積的控製
8.2.5靜電放電中的保護鑲邊
8.3ESD常見問題與改進
科技簡介8靜電力
習題
第9章電磁兼容標準與測試
9.1電磁兼容標準
9.2電磁兼容測試
9.2.1試驗場地
9.2.2試驗設備
9.2.3靜電放電測試
9.2.4浪湧抗擾度試驗
9.2.5諧波電流檢測
9.3雷電及防護
9.3.1雷電的形成
9.3.2雷電中的電磁現象
9.3.3雷擊的形成
9.3.4雷電對人身的危害
9.3.5雷電的防護
科技簡介9閃電
習題
附錄A電磁兼容國傢標準
附錄B部分電磁兼容國際標準
附錄C部分常用元件的封裝
參考文獻

前言/序言

　　電磁兼容（Electromagnetic Compatibility，EMC）是一門迅速發展的綜閤性交叉學科，主要研究如何使在同一電磁環境下工作的各種電子器件、電路或係統，都能正常工作，達到兼容狀態。電磁兼容以電磁場和無綫電技術理論為基礎，涉及微波技術、微電子技術、計算機技術、通信技術、網絡技術，以及新材料等多個技術領域。在電力、通信、交通、航天、軍工、計算機、醫療等各個行業都有著廣泛的應用。隨著電磁環境的不斷惡化，電磁乾擾已經成為電子、通信設備中必須麵對的關鍵問題，電磁兼容越來越受到人們的重視。
　　隨著高頻、高速數字通信的不斷發展和高速大規模電子係統的廣泛應用，電路設計越來越復雜，PCB集成度也越來越高，這就對從事電子或通信領域的專業技術人員提齣瞭更高的要求。PCB設計又直接影響到電子、通信設備的性能。當係統時鍾達到120MHz時，基於傳統方法設計的PCB將無法工作。因此，在PCB設計中考慮電磁兼容性已經成為必須采取的手段。
　　本書從電磁兼容的基本原理齣發，結閤PCB設計中遇到的各種問題，分9章全麵係統地闡述瞭電磁兼容理論與PCB設計方法。第1章電磁兼容概論，闡述瞭電磁兼容的基本概念，電磁乾擾的三要素以及減小乾擾的方法； 第2章PCB中的電磁兼容，闡述瞭PCB設計的構成，PCB中産生電磁乾擾的原因，並對共模輻射和差模輻射進行瞭分析比較； 第3章元件與電磁兼容，介紹瞭元器件的種類和封裝，分析瞭無源元件的頻率響應以及有源器件的電磁兼容特性； 第4章信號完整性分析，闡述瞭信號完整性問題，PCB終端匹配的幾種方法； 第5章電磁兼容抑製的基本概念，論述瞭鏡像麵的工作原理以及對電磁兼容的抑製作用，闡述瞭三種常用接地方法的特點和用途； 第6章旁路和去耦，闡述瞭電容器的主要用途，介紹瞭電容的物理特性、諧振特性、三端電容與穿心電容、電源層和接地層電容以及電容的選擇和放置； 第7章阻抗控製和布綫，闡述瞭元件的布局、阻抗控製的基本原理，分析和討論瞭PCB布綫中常用的四種基本結構的特點，介紹瞭PCB的布綫要求以及多層闆的疊層設計； 第8章靜電放電抑製的基本概念，分析瞭靜電放電産生的原因、特點和危害，闡述瞭靜電放電的常用保護技術以及PCB中靜電放電的保護方法； 第9章電磁兼容標準與測試，簡要介紹瞭電磁兼容標準的內容，闡述瞭典型的電磁兼容測試項目，及測試中常見的試驗場地以及試驗設備，最後對靜電放電測試、浪湧抗擾度試驗、諧波電流檢測以及雷電及防護進行瞭簡要說明。
　　本書還精心挑選瞭9個科技簡介，在每章最後做瞭簡要介紹。其中包括： 電磁場對健康的影響，電磁感應，超導技術，高功率微波，地綫與接地電阻，吸波、透波及縮波效應，電磁波的極化和反射，靜電力以及閃電。內容通俗易懂，涉及相關的前沿科技。
　　本書的編寫思路來源於聆聽Mark I. Montrose主講的“Printed Circuit Board Design Techniques for Signal Integrity and EMC Compliance”課程，也包含作者在多年教學和電路設計、PCB設計中的經驗總結。本書的編寫目標是要適應知識更新和課程體係改革的需要，為本科通信工程專業課程的實際需求提供專業技術基礎教材，解決電磁兼容與PCB設計中的相關問題，設計齣符閤電磁兼容規範的高性能PCB。
　　本書內容編排簡潔清晰，概念原理論述清楚，分析深入淺齣，圖文並茂，概括和總結瞭電磁兼容與PCB設計中的理論和設計原則，適用範圍廣，可作為高等院校電子工程、電氣工程、通信和計算機等相關專業本科生的教材，是大學高年級本科生難得的專業技術基礎教材之一； 本書可供有關學科教師參考，也可作為從事科研和工程項目的工程技術人員、硬件設計工程師、測試工程師進行電磁兼容分析和PCB設計的重要參考書。
　　全書由邵小桃編寫。在編寫過程中，參考和閱讀瞭許多專傢和學者的著作和學術論文，以及相關專傢的學術講座等，在此一並對他們錶示衷心的感謝！在此還要特彆感謝清華大學齣版社對本書進行編輯、校對以及排版人員。本書能夠順利齣版，離不開各位的辛勤工作和大力支持。
　　由於作者水平有限，時間較緊，內容涉及領域廣泛，相關技術發展迅速，雖然付齣瞭最大的努力，本書內容仍然不可避免地會齣現不當和疏漏，敬請各位讀者和專傢指正。
　　編者
　　2016年7月

《電磁兼容與PCB設計》是一本麵嚮全國普通高校電子信息與電氣學科的基礎規劃教材。本書深入探討瞭電磁兼容（EMC）的基本原理、設計方法和測試技術，並與現代印刷電路闆（PCB）設計緊密結閤，旨在培養學生在復雜電子係統設計中解決電磁乾擾（EMI）和電磁敏感性（EMS）問題的能力。 核心內容概述： 本書係統性地闡述瞭電磁兼容學的基本概念，包括電磁輻射、電磁耦閤、電磁敏感性等核心要素，以及這些現象在電子設備中産生的根源和影響。內容涵蓋瞭電磁乾擾的傳播途徑（傳導、輻射）及其常見的乾擾模式，為讀者建立起對電磁兼容問題的宏觀認知。 在PCB設計方麵，本書詳細講解瞭PCB布局、布綫、接地、屏蔽等關鍵環節如何直接影響係統的電磁兼容性能。讀者將學習到如何通過閤理的PCB結構設計來抑製電磁乾擾的産生和傳播，例如： 電源完整性（Power Integrity, PI）： 講解如何設計良好的電源分配網絡（PDN），包括去耦電容的選擇和放置、電源平麵的設計原則，以降低電源噪聲，保證芯片工作的穩定性。 信號完整性（Signal Integrity, SI）： 深入剖析信號在PCB上傳輸時的信號失真、串擾、反射等問題，並提供相應的解決方案，如阻抗匹配、信號隔離、差分信號設計等。 接地設計： 詳細討論不同接地方式（單點接地、多點接地、混閤接地）的優缺點及其適用場景，強調建立低阻抗、單一參考平麵的重要性，以減少地彈和共模噪聲。 屏蔽與濾波： 介紹不同類型的屏蔽技術（金屬外殼、導電塗層、屏蔽罩）和濾波器的原理與應用，指導讀者如何有效隔離電磁乾擾源，保護敏感電路。 PCB布局布綫規則： 詳細列舉並解釋瞭PCB布局布綫時需要遵循的EMC設計規則，包括元器件的擺放、信號綫的走綫策略、關鍵信號的處理方法等。 理論與實踐的結閤： 本書在講解理論知識的同時，高度重視實踐應用。通過豐富的實例和案例分析，將抽象的EMC原理與具體的PCB設計實踐相結閤，使讀者能夠更直觀地理解理論知識的實際意義。書中可能還會涉及一些EDA工具在EMC設計中的應用指導，幫助學生熟悉如何利用仿真工具進行EMC預評估和優化。 適用對象與目標： 本書主要麵嚮高等院校電子信息類、電氣工程類等專業的本科生和研究生。通過學習本書，學生將能夠： 理解電磁兼容的基本原理和影響因素。 掌握PCB設計中影響EMC的關鍵技術和設計方法。 能夠獨立完成具有一定EMC要求的PCB設計。 具備分析和解決常見EMC問題的能力。 為後續更深入的EMC研究和電子係統設計打下堅實的基礎。 教材特色： 作為國傢規劃教材，本書力求內容科學、體係完整、邏輯清晰，並體現最新的行業發展趨勢。理論聯係實際，語言通俗易懂，適閤作為高校教學的授課教材，同時也可作為相關領域從業人員的參考書。本書緻力於幫助未來電子工程師應對日益嚴峻的電磁兼容挑戰，設計齣穩定、可靠、高性能的電子産品。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，優秀的教材應該能夠激發讀者的學習興趣，並引導他們進行深入的思考。這本《電磁兼容與PCB設計》教材在這方麵做得非常成功。它在講解EMC原理時，不僅僅是枯燥的公式和理論，而是通過生動的案例和圖示，將復雜的EMC現象具象化。例如，在講解“電磁乾擾（EMI）的傳播機製”時，它通過形象的比喻，將EMI的傳播過程比作“電磁波的旅行”，讓我能夠更容易地理解EMI的産生、傳播和接收過程。此外，書中還提供瞭一些“思考題”和“課後練習”，能夠幫助我鞏固所學知識，並引導我進行更深入的探究。

評分☆☆☆☆☆

這本書在PCB設計部分同樣給我留下瞭深刻的印象。我一直覺得PCB設計不僅僅是畫圖，而是將電路原理轉化為實際可製造産品的關鍵環節，而EMC則是PCB設計中至關重要的一環。這本書在講解PCB布局布綫時，將EMC原則貫穿其中，而不是作為一個獨立的章節來處理。比如，在講到信號完整性時，它詳細分析瞭阻抗匹配、串擾、反射等問題，並且提供瞭具體的PCB設計指南，例如如何閤理地劃分地平麵、如何進行差分綫對的布綫、如何處理高頻信號的走綫長度和間距等。我特彆欣賞它在講解時，會引用實際的案例分析，通過對比“好”的設計和“不好”的設計，讓讀者直觀地感受到EMC設計對産品性能的影響。這種實踐導嚮的講解，讓我受益匪淺，也為我今後在實際項目中進行PCB設計提供瞭寶貴的指導。

評分☆☆☆☆☆

作為一名即將步入職場的電子工程師，我深切體會到EMC設計在産品研發中的重要性。一本好的教材能夠為我打下堅實的基礎。這本《電磁兼容與PCB設計》教材給我帶來的驚喜是，它不僅僅是停留在理論層麵，而是非常注重實踐指導。例如，在講解“電纜和連接器EMC設計”時，它詳細分析瞭電纜的屏蔽、接地、濾波等技術，以及連接器選擇和安裝對EMC性能的影響。書中還提供瞭一些關於EMC設計的檢查清單和經驗法則，這對於我在實際項目中快速識彆和解決EMC問題非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

剛拿到這本《電磁兼容與PCB設計/全國普通高校電子信息與電氣學科基礎規劃教材》，迫不及待地翻閱起來。從封麵上“全國普通高校電子信息與電氣學科基礎規劃教材”的字樣，就足以看齣其定位的權威性和普適性，這讓我對接下來的閱讀充滿瞭期待。我主要關注的是它在講解電磁兼容（EMC）方麵的深度和廣度。很多教材往往停留在概念介紹，或者僅僅是羅列一些規範，但這本書似乎在理論推導和實際應用之間找到瞭一個巧妙的平衡點。例如，它在闡述靜電放電（ESD）防護時，並沒有僅僅告訴讀者需要加二極管或TVS管，而是深入剖析瞭ESD的産生機理、傳播路徑以及不同防護器件的工作原理，並且詳細講解瞭如何根據電路的敏感度和ESD的等級來選擇最閤適的防護策略。這種“知其所以然”的講解方式，對於我這樣的初學者來說，非常有幫助，能夠讓我更好地理解EMC設計的重要性，而不僅僅是機械地執行某些規則。

評分☆☆☆☆☆

我一直在尋找一本能夠真正幫助我提升PCB設計中EMC處理能力的參考書。這本《電磁兼容與PCB設計》無疑滿足瞭我的需求。它的內容非常豐富，覆蓋瞭EMC設計的各個方麵，從理論基礎到實際應用，都講解得非常透徹。我特彆贊賞書中關於“乾擾耦閤”的講解，它詳細分析瞭傳導耦閤、輻射耦閤和感應耦閤等機製，並給齣瞭在PCB設計中如何減小這些耦閤的方法。例如，在講解輻射耦閤時，它詳細分析瞭迴路麵積、走綫長度、屏蔽等因素的影響，並提供瞭具體的PCB設計技巧，例如如何減小高頻信號迴路麵積，如何閤理使用地平麵作為屏蔽層等。這些內容對於我理解和解決實際工程中的EMC問題非常有價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節安排非常閤理，邏輯性很強。從基礎的電磁場理論，到具體的EMC問題，再到PCB設計的實踐，層層遞進，逐步深入。我尤其喜歡它在講解EMC測試標準和方法的部分。很多時候，我們學習EMC理論，但對於如何進行實際的EMC測試卻知之甚少。這本書不僅介紹瞭常見的EMC測試項目，如傳導騷擾、輻射騷擾、抗擾度等，還對測試環境、測試設備以及測試步驟進行瞭詳細的說明。更重要的是，它還結閤PCB設計，講解瞭如何預估産品的EMC性能，以及如何通過PCB設計來降低測試失敗的風險。這種從設計到測試的完整鏈條的講解，對於我全麵掌握EMC知識非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常嚴謹，但又不失易懂。對於一些復雜的概念，作者會用形象的比喻或者生動的例子來解釋，讓我能夠更容易地理解。我尤其喜歡它在講解“電源完整性”時，那種細緻入微的處理方式。電源完整性與EMC密切相關，而這本書在這方麵給予瞭足夠的重視。它詳細講解瞭電源分配網絡（PDN）的設計，包括去耦電容的選擇和布局、地彈效應的産生和抑製、電源噪聲的測量和分析等。書中的圖例清晰地展示瞭不同布局和去耦電容配置對電源噪聲的影響，這讓我對如何設計一個低噪聲、高可靠性的電源係統有瞭更深刻的認識。

評分☆☆☆☆☆

我注意到這本書在章節設置上，不僅僅拘泥於傳統的EMC理論，還融入瞭許多現代PCB設計的新理念和新技術。例如，在講解“高速PCB設計中的EMC問題”時，它詳細分析瞭當前高速數字電路和射頻電路設計中常見的EMC挑戰，並提供瞭相應的解決方案，例如時域反射分析、眼圖測試、差分信號完整性分析等。書中還對一些新興的EMC設計工具和仿真軟件進行瞭介紹，這讓我對如何利用現代技術來優化EMC設計有瞭初步的瞭解。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度都令我印象深刻。它在講解EMC理論時，會深入到電磁場的物理本質，而在講解PCB設計時，則會關注到每一個細節。我特彆喜歡它在講解“屏蔽設計”時的詳盡程度。它不僅分析瞭屏蔽體本身的電磁屏蔽原理，還深入探討瞭屏蔽門的插入損耗、縫隙的影響、以及如何通過PCB布局來優化屏蔽效果。書中還提供瞭一些關於屏蔽設計實用案例的分析，通過對比不同屏蔽結構的效果，讓我對如何設計一個有效的屏蔽體有瞭更直觀的認識。

評分☆☆☆☆☆

我之前在學習EMC相關知識時，常常感到概念抽象，難以與實際工程項目相結閤。然而，這本《電磁兼容與PCB設計》教材在這方麵做得非常齣色。它不僅在理論層麵深入淺齣地講解瞭EMC的基本原理，更重要的是，它將這些理論與PCB設計的實踐緊密地聯係起來。書中大量的圖示和錶格，清晰地展示瞭不同EMC問題在PCB上的錶現形式，以及相應的解決方案。例如，在講解接地設計時，它詳細闡述瞭單點接地、多點接地和混閤接地的優缺點，以及在不同電路類型和頻率下的適用性。我還注意到，書中在介紹濾波設計時，不僅列齣瞭各種濾波器類型，還詳細分析瞭它們在抑製特定頻段噪聲時的作用機理，以及在PCB上實現濾波器時的關鍵考慮因素，例如元器件的選擇、布局和布綫方式等。

評分☆☆☆☆☆

不錯不錯

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不錯適閤的自己貼的很好的東西

評分☆☆☆☆☆

買瞭東西用瞭過後再來評價，總體來說還是不錯。對得起這個價錢。大品牌的東西質量總是好一些。內容一般般，不過做為基礎學習還是可以。

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不錯適閤的自己貼的很好的東西

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很好

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初步看起來還不錯

評分☆☆☆☆☆

不錯不錯

評分☆☆☆☆☆

活動價格，十分實惠。