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王守三 著

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• 电磁兼容
• EMC
• 电磁干扰
• EMI
• 电路设计
• 高频电路
• 信号完整性
• 电源设计
• 屏蔽技术
• 测试技术

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111429555

商品编码：29655262755

包装：平装

出版时间：2013-08-01

基本信息

书名：电磁兼容设计与测试实用技术

定价：89.90元

作者：王守三

出版社：机械工业出版社

出版日期：2013-08-01

ISBN：9787111429555

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：大16开

商品重量：0.999kg

编辑推荐

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　所有与应用技术、技巧和工艺无关的内容一律删去，这其中包括王守三编译的《电磁兼容设计与测试实用技术》中所有有关讨论经济效益、成本核算及市场准入和竞争等的内容。间接与应用技术、技巧和工艺有关的内容则按照不同情况，以能删即删或进行部分压缩的原则处理。比如大多数章节中的概述和简介就是以此原则处理的。

内容提要

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　　本书共分为4篇，分别为电磁兼容的实用设计与技术（包括电路设计和元器件的选择、电缆和连接器、滤波器和浪涌保护装置、屏蔽）、PCB的电磁兼容设计和技术(包括隔离和接口抑制、PCB与底板的搭接、0V参考面和电源参考面、包含掩埋电容在内的去耦合技术、传输线、包含微化孔在内的布线和层叠技术、PCB设计中后需要提及的一些问题)、设备和系统安装中的电磁兼容技术（包括设备安装中的EMC技术、产品装配中的EMC技术、滤波和屏蔽技术、正确选用滤波器、良好EMC工程技术在工业机柜设计和构成中的实施、系统设备及其电缆的EMC通用安装指南）和电磁兼容测试方法的设计和技术（包括辐射发射测试、传导发射测试、快速瞬态猝发、浪涌和静电放电的测试、辐射抗扰度测试、传导抗扰度测试、现场EMC测试方法）。
　　本书适合从事EMC设计、管理人员阅读，也适合参加EMC培训的师生选作教材。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《电子系统抗干扰与电磁辐射抑制实战指南》 引言 在现代电子设备日益普及和功能日益强大的今天，电磁兼容性（EMC）已经成为衡量产品性能和可靠性的关键指标之一。无论是消费类电子产品、工业自动化设备，还是尖端通信系统和医疗器械，都必须在复杂的电磁环境中稳定可靠地运行，同时不能对周围环境产生不可接受的电磁干扰。这本《电子系统抗干扰与电磁辐射抑制实战指南》正是应此需求而生，它旨在为广大电子工程师、产品设计师、测试工程师以及对电磁兼容技术感兴趣的研究人员提供一套系统、实用、贴近实际工程应用的解决方案。 本书并非专注于某一特定领域或理论深度挖掘，而是侧重于从实践出发，将抽象的电磁兼容理论转化为工程师手中可操作的工具和方法。我们将深入剖析电子系统在设计、开发、生产及应用过程中可能遇到的各类电磁兼容性问题，并提供一系列切实可行的设计技巧、滤波策略、屏蔽技术、接地方法以及布局布线原则。同时，本书还将详细阐述各种电磁兼容性测试的原理、流程、标准和常见问题，帮助读者理解测试报告，并能有效地进行产品认证和故障排除。 第一章：电磁兼容性基础理论与工程实践的融合 本章将为你构建坚实的电磁兼容性基础，但我们不会止步于枯燥的理论推导。我们将深入浅出地解释电磁干扰（EMI）和电磁敏感性（EMS）产生的根源，例如瞬态脉冲、高频信号、开关电源噪声、静电放电（ESD）以及射频干扰（RFI）等。更重要的是，我们将立即将这些理论与实际工程设计联系起来。我们会讨论，在PCB设计过程中，一个微小的走线失误如何可能成为一个强大的电磁辐射源，或者为什么接地不良会严重影响电路的正常工作。本章将强调“早期设计，早期考虑”的EMC理念，这是一种在产品生命周期早期就主动解决EMC问题的策略，而非在后期进行昂贵的补救。我们将探讨源头控制、路径隔离以及受害者保护这三大EMC设计原则，并通过实际案例来展示它们的应用。例如，我们会分析一个简单的数字电路，如何通过优化电源去耦电容的放置和选择，显著降低其对外部信号的敏感度。 第二章：PCB布局与布线中的抗干扰设计 印制电路板（PCB）是大多数电子产品的核心，其布局与布线质量对EMC性能有着决定性的影响。本章将聚焦PCB设计这一关键环节，提供一系列实用的设计指南。我们将详细讲解信号完整性（SI）和电源完整性（PI）对EMC的重要性，以及如何在PCB设计中同时兼顾两者。关键技术包括： 信号完整性优化： 差分信号的走线规则、阻抗匹配、串扰抑制、过孔的设计与优化、关键信号的隔离策略（例如，高频信号与低频信号的分离、数字信号与模拟信号的分离）。我们将探讨如何利用PCB软件的仿真工具来预测和优化信号传输的质量。 电源完整性保障： 合理的电源和地平面设计，多层板的电源层和地层布局，高频滤波电容的有效放置和选择（例如，不同容值的电容组合使用，靠近芯片引脚放置），降低电源开关噪声。我们将分析不同类型的电源退耦策略，以及它们在抑制高频噪声方面的差异。 屏蔽与隔离： PCB本身的屏蔽措施（例如，敷铜、屏蔽罩的设计），相邻电路板之间的隔离方法，以及如何设计“静默区域”来容纳敏感电路。 走线技巧： 避免形成电流环路，缩短高频信号路径，合理的走线宽度和间距，以及如何处理关键信号的穿越。 接地策略： 单点接地、多点接地、混合接地的选择与应用，以及接地回路的识别与消除。我们将深入探讨接地回路是如何产生并传播EMI的，并提供具体的避免措施。 第三章：元器件选型与滤波技术在电磁兼容设计中的应用 元器件的选型直接影响系统的EMC性能，而滤波技术则是抑制EMI最常用的手段之一。本章将为您提供全面的指导。 元器件选型考量： 开关器件： 动态特性更好的 MOSFET 和 IGBT，以及低 EMI 的开关电源控制器。 连接器与线缆： 屏蔽连接器的选择与正确使用，低 EMI 的线缆类型（例如，屏蔽双绞线），以及线缆的固定和接地。 时钟源： 低抖动、低相位噪声的时钟源，以及时钟信号的屏蔽和滤波。 电感与电容： 选择具有优良高频特性的电感和电容，特别是用于滤波和去耦的元器件。 滤波技术详解： 低通滤波器： RLC、LC、RC 滤波器的设计与应用，用于抑制高频噪声。我们将提供不同应用场景下的滤波器设计公式和选型指南。 高通滤波器： 用于隔离直流或低频信号。 带通/带阻滤波器： 用于特定频率段的信号处理。 共模与差模滤波： 理解共模和差模噪声的产生机制，并设计相应的滤波器（例如，共模电感、差模电感）。 磁珠的应用： 磁珠在抑制高频噪声、吸收瞬态脉冲方面的作用，以及不同类型磁珠的选择。 滤波器设计实例： 针对开关电源、通信接口、音频/视频信号等不同场景，提供详细的滤波器设计案例，并分析其性能。 第四章：屏蔽、接地与隔离技术在抑制电磁辐射中的作用 屏蔽、接地和隔离是EMC设计的三大支柱，它们在抑制电磁辐射和提高系统抗干扰能力方面发挥着至关重要的作用。 屏蔽技术： 屏蔽原理： 阻挡电磁波传播的物理机制，包括反射、吸收和多重反射。 屏蔽材料： 导电材料的选择（铜、铝、钢等），及其厚度和表面处理要求。 屏蔽结构设计： 屏蔽壳体、屏蔽罩、屏蔽盒的设计要点，包括接缝、穿孔、接口的屏蔽要求。我们将分析屏蔽结构的完整性对屏蔽效能的影响。 电缆屏蔽： 屏蔽电缆的正确端接和接地，以及屏蔽电缆的防护。 EMI 泄漏点识别与防护： 信号端口、电源端口、显示窗口、按键孔等潜在的EMI泄漏途径。 接地技术： 接地系统设计： 单点接地、多点接地、混合接地的适用场景分析。 接地回路的危害： 详细阐述接地回路是如何导致EMI问题的，并提供识别和消除接地回路的具体方法。 接地系统的优化： 提高接地体的电阻率，减小接地线的电感，以及接地线的走向和长度。 安全接地与信号接地： 区分二者的目的和要求，以及如何协同工作。 隔离技术： 电气隔离： 光耦、变压器、隔离放大器等隔离器件的应用。 物理隔离： 腔体隔离、电路板隔离、功能分区隔离。 磁隔离： 屏蔽罩、磁性材料的应用。 空间隔离： 合理布局，避免关键信号的近距离耦合。 第五章：电磁兼容性测试详解与常见问题分析 了解EMC测试是验证设计成果、进行产品认证的关键环节。本章将深入剖析各类EMC测试，并结合实际经验，提供常见问题的分析与解决方案。 EMI 测试（电磁骚扰测试）： 传导骚扰测试： 测量通过电源线、信号线等传导出去的电磁干扰。我们将详细讲解 LISN（线路阻抗稳定网络）的作用，测试频段，以及如何分析传导骚扰的频谱特性。 辐射骚扰测试： 测量设备产生的空间电磁辐射。我们将介绍测试场地（开阔场、半电波暗室、全电波暗室）的要求，天线的选择与使用，近场和远场测量的区别，以及如何进行故障定位。 谐波电流和电压波动/闪烁测试： 针对电源输入端的特殊测试。 EMS 测试（电磁敏感性测试）： 静电放电（ESD）测试： 接触放电和空气放电的原理与测试方法，以及如何提高设备对ESD的防护能力。 射频辐射抗扰度测试（RFI/RS）： 模拟外部射频信号对设备的影响，包括连续波（CW）和脉冲调制信号。 电快速瞬变脉冲群（EFT/B）抗扰度测试： 模拟开关电源、继电器等产生的瞬态脉冲对设备的影响。 浪涌（Surge）抗扰度测试： 模拟雷击等引起的瞬态过电压对设备的影响。 射频场感应的传导骚扰抗扰度测试（CS）： 测量外部射频场耦合到电缆上的传导干扰。 工频磁场抗扰度测试： 针对强磁场环境下的设备。 电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度测试： 模拟电网波动对设备的影响。 常见EMC测试问题及对策： 辐射超标分析： 常见辐射源（开关电源、高速时钟、CPU、ADC/DAC等）的定位与抑制。 传导超标分析： 电源滤波失效、地线设计不当、信号线串扰等原因的分析。 ESD 敏感问题： 敏感器件的选择、防护电路的设计、PCB布局对ESD的影响。 EMS 敏感问题： 滤波不当、接地不良、屏蔽失效、信号走线设计问题等。 测试报告解读： 如何理解测试项目、测试标准、限值要求、测试结果，以及如何根据测试报告改进设计。 第六章：EMC故障诊断与高级主题探讨 在产品开发过程中，EMC问题往往具有隐蔽性和复杂性。本章将提供一套系统性的EMC故障诊断流程，并探讨一些更高级的EMC设计和测试议题。 EMC故障诊断流程： 问题定义与复现： 准确描述EMC问题，并建立可靠的复现环境。 初步排查： 检查外部连接、电源、地线、线缆等基本要素。 源定位： 利用近场探头、示波器、频谱分析仪等工具，识别EMI的产生源。 路径分析： 追踪EMI的传播路径，包括电磁辐射、传导耦合、容性耦合、感性耦合等。 受害者识别： 确定EMI对哪些电路或功能造成了影响。 对策制定与验证： 针对性地提出解决方案，并通过修改设计或增加防护措施进行验证。 高级EMC设计技术： 低EMI的射频/微波电路设计： 阻抗控制、走线技巧、屏蔽设计在射频电路中的应用。 高速数字接口的EMC设计： USB、HDMI、PCIe 等接口的EMC考量。 汽车电子EMC设计： 汽车电子特有的EMC标准和挑战。 医疗电子EMC设计： 医疗设备对EMC的特殊要求。 EMC仿真技术： 介绍常用的EMC仿真软件（如 CST、HFSS、ADS 等），以及如何利用仿真进行EMC预测和优化。 EMC标准化与认证： 主要EMC标准概述： FCC、CE、CISPR、IEC 等国际和区域性EMC标准。 产品认证流程： 实验室选择、测试项目、报告提交、产品标识等。 EMC设计生命周期管理： 如何将EMC活动贯穿于产品研发的整个过程。 结论 《电子系统抗干扰与电磁辐射抑制实战指南》力求成为您在电磁兼容领域攻坚克难的得力助手。本书的内容覆盖了从基础理论到工程实践，从设计选型到测试验证，再到故障诊断和高级主题的方方面面。我们强调的是动手能力和解决问题的实效性，通过丰富的图示、详细的案例和清晰的步骤，帮助您掌握电磁兼容设计的精髓，设计出符合国际标准、性能稳定、可靠性高的电子产品。我们相信，通过深入学习和实践本书的内容，您将能够有效地应对电磁兼容性的挑战，提升产品的市场竞争力，并为电子行业的健康发展贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

作为一名资深电子工程师，我接触过不少关于EMC的书籍，但很多都是侧重于理论推导，读完后总感觉“纸上谈兵”。然而，这本手册的价值在于它对“测试”环节的详尽阐述。测试标准的解读部分，写得极其细致，尤其是关于场强测量的仪表的校准和环境要求，简直可以作为测试工程师的案头手册来使用。书中对常见干扰源的识别和抑制技巧的描述，也体现了作者长期的实战经验。比如，它详细分析了开关电源纹波对辐射发射的影响机制，并给出了从PCB布局到滤波电路选择的一整套优化策略。我惊喜地发现，书中对如何应对“难以定位的间歇性故障”提供了一套系统的排查流程，这种系统性思维的培养，比单纯记住几个公式要重要得多。它教会我如何像侦探一样去追踪那些潜伏的电磁问题。

评分☆☆☆☆☆

这本书的行文风格非常务实，一点都不拖泥带水。它没有过多地去渲染电磁兼容（EMC）的重要性这种“老生常谈”的话题，而是直接切入到实际问题的解决层面。我特别留意了关于屏蔽设计的那几章，作者似乎对各种材料的衰减特性有着深入的理解，他提供的设计指南非常具体，比如在特定频率范围内应该选用哪种导电衬垫，以及如何正确处理接地点，这些都是我在实际工作中经常会遇到的“拦路虎”。更难能可贵的是，书里穿插了大量的案例分析，这些案例看起来都不是那种完美无缺的理论模型，而是充满现实限制和妥协的工程实践，读起来让人感觉非常接地气。每一次阅读，都像是参与了一次高水平的技术研讨会，作者巧妙地将理论知识融入到解决实际问题的过程中，使得那些原本枯燥的规范和标准也变得生动起来，极大地增强了我的动手能力和解决问题的信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版设计，真的称得上是业界良心。通常技术书的图表总是密密麻麻，让人眼花缭乱，但这本书显然在这方面下足了功夫。所有的图示都经过了精心的简化和标注，关键信号流向和电磁路径都用粗体或不同颜色清晰地标示出来，大大降低了理解复杂系统结构的时间成本。特别是，它将不同设计阶段所需的EMC关注点进行了明确的区分，比如“概念设计阶段”、“硬件实现阶段”和“最终验证阶段”，这种阶段化的指导思路，让我在项目管理时也能更好地规划EMC设计的工作负荷。读起来的节奏感非常好，它不是一股脑地灌输知识，而是循序渐进，让读者在每完成一个小节的学习后，都能立刻在脑海中构建起一个相对完整的知识模块，非常适合需要快速掌握实用技能的专业人士。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计相当吸引人，那种深邃的蓝色调和简洁的布局，立刻给人一种专业、严谨的感觉。我拿起它，首先注意到的是纸张的质感，触感很不错，虽然是技术类书籍，但装帧却没有丝毫马虎。内页的印刷清晰度也让我非常满意，黑白分明的文字和图表，即便是那些复杂的电路图，也能看得一清二楚，这对于需要反复对照细节的工程师来说，简直是福音。翻开第一页，作者的序言便带着一种沉稳的语气，似乎在引导读者进入一个严谨而又充满挑战的领域。它并没有一开始就抛出那些晦涩难懂的公式，而是从实际应用的角度切入，让人感到亲切，仿佛这不是一本高高在上的教科书，而是一位经验丰富的前辈在分享他的独门秘籍。我特别喜欢它对章节内容的概述，那种井然有序的编排，让人对全书的脉络一目了然，极大地提升了阅读的效率和期待感。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉是，它真正做到了“实用”二字。它不是那种停留在标准引用层面的参考书，更像是作者多年积累的“防坑指南”。其中关于PCB叠层设计和高速信号完整性的交叉影响分析，非常具有启发性。作者没有回避那些灰色地带——那些需要设计者权衡成本、空间和性能的决策点。他提供了一些“经验法则”和“经验教训”，比如在多层板中如何合理分配参考平面，以及如何通过合理的走线宽度控制阻抗以减少反射，这些都是在标准文档中很难找到的“软知识”。这本书的价值在于，它将枯燥的电磁理论，成功地转化成了可以立即应用于实际电路板设计和测试的工具箱，读完后，我立刻感觉自己在面对下一块新板子时，胸有成竹了许多，少了很多不必要的返工和猜测。