電磁兼容設計與測試實用技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王守三 著

圖書標籤:

• 電磁兼容
• EMC
• 電磁乾擾
• EMI
• 電路設計
• 高頻電路
• 信號完整性
• 電源設計
• 屏蔽技術
• 測試技術

店鋪： 夜語笙簫圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111429555

商品編碼：29655262755

包裝：平裝

齣版時間：2013-08-01

基本信息

書名：電磁兼容設計與測試實用技術

定價：89.90元

作者：王守三

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2013-08-01

ISBN：9787111429555

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：大16開

商品重量：0.999kg

編輯推薦

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　所有與應用技術、技巧和工藝無關的內容一律刪去，這其中包括王守三編譯的《電磁兼容設計與測試實用技術》中所有有關討論經濟效益、成本核算及市場準入和競爭等的內容。間接與應用技術、技巧和工藝有關的內容則按照不同情況，以能刪即刪或進行部分壓縮的原則處理。比如大多數章節中的概述和簡介就是以此原則處理的。

內容提要

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　　本書共分為4篇，分彆為電磁兼容的實用設計與技術（包括電路設計和元器件的選擇、電纜和連接器、濾波器和浪湧保護裝置、屏蔽）、PCB的電磁兼容設計和技術(包括隔離和接口抑製、PCB與底闆的搭接、0V參考麵和電源參考麵、包含掩埋電容在內的去耦閤技術、傳輸綫、包含微化孔在內的布綫和層疊技術、PCB設計中後需要提及的一些問題)、設備和係統安裝中的電磁兼容技術（包括設備安裝中的EMC技術、産品裝配中的EMC技術、濾波和屏蔽技術、正確選用濾波器、良好EMC工程技術在工業機櫃設計和構成中的實施、係統設備及其電纜的EMC通用安裝指南）和電磁兼容測試方法的設計和技術（包括輻射發射測試、傳導發射測試、快速瞬態猝發、浪湧和靜電放電的測試、輻射抗擾度測試、傳導抗擾度測試、現場EMC測試方法）。
　　本書適閤從事EMC設計、管理人員閱讀，也適閤參加EMC培訓的師生選作教材。

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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《電子係統抗乾擾與電磁輻射抑製實戰指南》 引言 在現代電子設備日益普及和功能日益強大的今天，電磁兼容性（EMC）已經成為衡量産品性能和可靠性的關鍵指標之一。無論是消費類電子産品、工業自動化設備，還是尖端通信係統和醫療器械，都必須在復雜的電磁環境中穩定可靠地運行，同時不能對周圍環境産生不可接受的電磁乾擾。這本《電子係統抗乾擾與電磁輻射抑製實戰指南》正是應此需求而生，它旨在為廣大電子工程師、産品設計師、測試工程師以及對電磁兼容技術感興趣的研究人員提供一套係統、實用、貼近實際工程應用的解決方案。 本書並非專注於某一特定領域或理論深度挖掘，而是側重於從實踐齣發，將抽象的電磁兼容理論轉化為工程師手中可操作的工具和方法。我們將深入剖析電子係統在設計、開發、生産及應用過程中可能遇到的各類電磁兼容性問題，並提供一係列切實可行的設計技巧、濾波策略、屏蔽技術、接地方法以及布局布綫原則。同時，本書還將詳細闡述各種電磁兼容性測試的原理、流程、標準和常見問題，幫助讀者理解測試報告，並能有效地進行産品認證和故障排除。 第一章：電磁兼容性基礎理論與工程實踐的融閤 本章將為你構建堅實的電磁兼容性基礎，但我們不會止步於枯燥的理論推導。我們將深入淺齣地解釋電磁乾擾（EMI）和電磁敏感性（EMS）産生的根源，例如瞬態脈衝、高頻信號、開關電源噪聲、靜電放電（ESD）以及射頻乾擾（RFI）等。更重要的是，我們將立即將這些理論與實際工程設計聯係起來。我們會討論，在PCB設計過程中，一個微小的走綫失誤如何可能成為一個強大的電磁輻射源，或者為什麼接地不良會嚴重影響電路的正常工作。本章將強調“早期設計，早期考慮”的EMC理念，這是一種在産品生命周期早期就主動解決EMC問題的策略，而非在後期進行昂貴的補救。我們將探討源頭控製、路徑隔離以及受害者保護這三大EMC設計原則，並通過實際案例來展示它們的應用。例如，我們會分析一個簡單的數字電路，如何通過優化電源去耦電容的放置和選擇，顯著降低其對外部信號的敏感度。 第二章：PCB布局與布綫中的抗乾擾設計 印製電路闆（PCB）是大多數電子産品的核心，其布局與布綫質量對EMC性能有著決定性的影響。本章將聚焦PCB設計這一關鍵環節，提供一係列實用的設計指南。我們將詳細講解信號完整性（SI）和電源完整性（PI）對EMC的重要性，以及如何在PCB設計中同時兼顧兩者。關鍵技術包括： 信號完整性優化： 差分信號的走綫規則、阻抗匹配、串擾抑製、過孔的設計與優化、關鍵信號的隔離策略（例如，高頻信號與低頻信號的分離、數字信號與模擬信號的分離）。我們將探討如何利用PCB軟件的仿真工具來預測和優化信號傳輸的質量。 電源完整性保障： 閤理的電源和地平麵設計，多層闆的電源層和地層布局，高頻濾波電容的有效放置和選擇（例如，不同容值的電容組閤使用，靠近芯片引腳放置），降低電源開關噪聲。我們將分析不同類型的電源退耦策略，以及它們在抑製高頻噪聲方麵的差異。 屏蔽與隔離： PCB本身的屏蔽措施（例如，敷銅、屏蔽罩的設計），相鄰電路闆之間的隔離方法，以及如何設計“靜默區域”來容納敏感電路。 走綫技巧： 避免形成電流環路，縮短高頻信號路徑，閤理的走綫寬度和間距，以及如何處理關鍵信號的穿越。 接地策略： 單點接地、多點接地、混閤接地的選擇與應用，以及接地迴路的識彆與消除。我們將深入探討接地迴路是如何産生並傳播EMI的，並提供具體的避免措施。 第三章：元器件選型與濾波技術在電磁兼容設計中的應用 元器件的選型直接影響係統的EMC性能，而濾波技術則是抑製EMI最常用的手段之一。本章將為您提供全麵的指導。 元器件選型考量： 開關器件： 動態特性更好的 MOSFET 和 IGBT，以及低 EMI 的開關電源控製器。 連接器與綫纜： 屏蔽連接器的選擇與正確使用，低 EMI 的綫纜類型（例如，屏蔽雙絞綫），以及綫纜的固定和接地。 時鍾源： 低抖動、低相位噪聲的時鍾源，以及時鍾信號的屏蔽和濾波。 電感與電容： 選擇具有優良高頻特性的電感和電容，特彆是用於濾波和去耦的元器件。 濾波技術詳解： 低通濾波器： RLC、LC、RC 濾波器的設計與應用，用於抑製高頻噪聲。我們將提供不同應用場景下的濾波器設計公式和選型指南。 高通濾波器： 用於隔離直流或低頻信號。 帶通/帶阻濾波器： 用於特定頻率段的信號處理。 共模與差模濾波： 理解共模和差模噪聲的産生機製，並設計相應的濾波器（例如，共模電感、差模電感）。 磁珠的應用： 磁珠在抑製高頻噪聲、吸收瞬態脈衝方麵的作用，以及不同類型磁珠的選擇。 濾波器設計實例： 針對開關電源、通信接口、音頻/視頻信號等不同場景，提供詳細的濾波器設計案例，並分析其性能。 第四章：屏蔽、接地與隔離技術在抑製電磁輻射中的作用 屏蔽、接地和隔離是EMC設計的三大支柱，它們在抑製電磁輻射和提高係統抗乾擾能力方麵發揮著至關重要的作用。 屏蔽技術： 屏蔽原理： 阻擋電磁波傳播的物理機製，包括反射、吸收和多重反射。 屏蔽材料： 導電材料的選擇（銅、鋁、鋼等），及其厚度和錶麵處理要求。 屏蔽結構設計： 屏蔽殼體、屏蔽罩、屏蔽盒的設計要點，包括接縫、穿孔、接口的屏蔽要求。我們將分析屏蔽結構的完整性對屏蔽效能的影響。 電纜屏蔽： 屏蔽電纜的正確端接和接地，以及屏蔽電纜的防護。 EMI 泄漏點識彆與防護： 信號端口、電源端口、顯示窗口、按鍵孔等潛在的EMI泄漏途徑。 接地技術： 接地係統設計： 單點接地、多點接地、混閤接地的適用場景分析。 接地迴路的危害： 詳細闡述接地迴路是如何導緻EMI問題的，並提供識彆和消除接地迴路的具體方法。 接地係統的優化： 提高接地體的電阻率，減小接地綫的電感，以及接地綫的走嚮和長度。 安全接地與信號接地： 區分二者的目的和要求，以及如何協同工作。 隔離技術： 電氣隔離： 光耦、變壓器、隔離放大器等隔離器件的應用。 物理隔離： 腔體隔離、電路闆隔離、功能分區隔離。 磁隔離： 屏蔽罩、磁性材料的應用。 空間隔離： 閤理布局，避免關鍵信號的近距離耦閤。 第五章：電磁兼容性測試詳解與常見問題分析 瞭解EMC測試是驗證設計成果、進行産品認證的關鍵環節。本章將深入剖析各類EMC測試，並結閤實際經驗，提供常見問題的分析與解決方案。 EMI 測試（電磁騷擾測試）： 傳導騷擾測試： 測量通過電源綫、信號綫等傳導齣去的電磁乾擾。我們將詳細講解 LISN（綫路阻抗穩定網絡）的作用，測試頻段，以及如何分析傳導騷擾的頻譜特性。 輻射騷擾測試： 測量設備産生的空間電磁輻射。我們將介紹測試場地（開闊場、半電波暗室、全電波暗室）的要求，天綫的選擇與使用，近場和遠場測量的區彆，以及如何進行故障定位。 諧波電流和電壓波動/閃爍測試： 針對電源輸入端的特殊測試。 EMS 測試（電磁敏感性測試）： 靜電放電（ESD）測試： 接觸放電和空氣放電的原理與測試方法，以及如何提高設備對ESD的防護能力。 射頻輻射抗擾度測試（RFI/RS）： 模擬外部射頻信號對設備的影響，包括連續波（CW）和脈衝調製信號。 電快速瞬變脈衝群（EFT/B）抗擾度測試： 模擬開關電源、繼電器等産生的瞬態脈衝對設備的影響。 浪湧（Surge）抗擾度測試： 模擬雷擊等引起的瞬態過電壓對設備的影響。 射頻場感應的傳導騷擾抗擾度測試（CS）： 測量外部射頻場耦閤到電纜上的傳導乾擾。 工頻磁場抗擾度測試： 針對強磁場環境下的設備。 電壓暫降、短時中斷和電壓變化抗擾度測試： 模擬電網波動對設備的影響。 常見EMC測試問題及對策： 輻射超標分析： 常見輻射源（開關電源、高速時鍾、CPU、ADC/DAC等）的定位與抑製。 傳導超標分析： 電源濾波失效、地綫設計不當、信號綫串擾等原因的分析。 ESD 敏感問題： 敏感器件的選擇、防護電路的設計、PCB布局對ESD的影響。 EMS 敏感問題： 濾波不當、接地不良、屏蔽失效、信號走綫設計問題等。 測試報告解讀： 如何理解測試項目、測試標準、限值要求、測試結果，以及如何根據測試報告改進設計。 第六章：EMC故障診斷與高級主題探討 在産品開發過程中，EMC問題往往具有隱蔽性和復雜性。本章將提供一套係統性的EMC故障診斷流程，並探討一些更高級的EMC設計和測試議題。 EMC故障診斷流程： 問題定義與復現： 準確描述EMC問題，並建立可靠的復現環境。 初步排查： 檢查外部連接、電源、地綫、綫纜等基本要素。 源定位： 利用近場探頭、示波器、頻譜分析儀等工具，識彆EMI的産生源。 路徑分析： 追蹤EMI的傳播路徑，包括電磁輻射、傳導耦閤、容性耦閤、感性耦閤等。 受害者識彆： 確定EMI對哪些電路或功能造成瞭影響。 對策製定與驗證： 針對性地提齣解決方案，並通過修改設計或增加防護措施進行驗證。 高級EMC設計技術： 低EMI的射頻/微波電路設計： 阻抗控製、走綫技巧、屏蔽設計在射頻電路中的應用。 高速數字接口的EMC設計： USB、HDMI、PCIe 等接口的EMC考量。 汽車電子EMC設計： 汽車電子特有的EMC標準和挑戰。 醫療電子EMC設計： 醫療設備對EMC的特殊要求。 EMC仿真技術： 介紹常用的EMC仿真軟件（如 CST、HFSS、ADS 等），以及如何利用仿真進行EMC預測和優化。 EMC標準化與認證： 主要EMC標準概述： FCC、CE、CISPR、IEC 等國際和區域性EMC標準。 産品認證流程： 實驗室選擇、測試項目、報告提交、産品標識等。 EMC設計生命周期管理： 如何將EMC活動貫穿於産品研發的整個過程。 結論 《電子係統抗乾擾與電磁輻射抑製實戰指南》力求成為您在電磁兼容領域攻堅剋難的得力助手。本書的內容覆蓋瞭從基礎理論到工程實踐，從設計選型到測試驗證，再到故障診斷和高級主題的方方麵麵。我們強調的是動手能力和解決問題的實效性，通過豐富的圖示、詳細的案例和清晰的步驟，幫助您掌握電磁兼容設計的精髓，設計齣符閤國際標準、性能穩定、可靠性高的電子産品。我們相信，通過深入學習和實踐本書的內容，您將能夠有效地應對電磁兼容性的挑戰，提升産品的市場競爭力，並為電子行業的健康發展貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

作為一名資深電子工程師，我接觸過不少關於EMC的書籍，但很多都是側重於理論推導，讀完後總感覺“紙上談兵”。然而，這本手冊的價值在於它對“測試”環節的詳盡闡述。測試標準的解讀部分，寫得極其細緻，尤其是關於場強測量的儀錶的校準和環境要求，簡直可以作為測試工程師的案頭手冊來使用。書中對常見乾擾源的識彆和抑製技巧的描述，也體現瞭作者長期的實戰經驗。比如，它詳細分析瞭開關電源紋波對輻射發射的影響機製，並給齣瞭從PCB布局到濾波電路選擇的一整套優化策略。我驚喜地發現，書中對如何應對“難以定位的間歇性故障”提供瞭一套係統的排查流程，這種係統性思維的培養，比單純記住幾個公式要重要得多。它教會我如何像偵探一樣去追蹤那些潛伏的電磁問題。

評分☆☆☆☆☆

這本書的行文風格非常務實，一點都不拖泥帶水。它沒有過多地去渲染電磁兼容（EMC）的重要性這種“老生常談”的話題，而是直接切入到實際問題的解決層麵。我特彆留意瞭關於屏蔽設計的那幾章，作者似乎對各種材料的衰減特性有著深入的理解，他提供的設計指南非常具體，比如在特定頻率範圍內應該選用哪種導電襯墊，以及如何正確處理接地點，這些都是我在實際工作中經常會遇到的“攔路虎”。更難能可貴的是，書裏穿插瞭大量的案例分析，這些案例看起來都不是那種完美無缺的理論模型，而是充滿現實限製和妥協的工程實踐，讀起來讓人感覺非常接地氣。每一次閱讀，都像是參與瞭一次高水平的技術研討會，作者巧妙地將理論知識融入到解決實際問題的過程中，使得那些原本枯燥的規範和標準也變得生動起來，極大地增強瞭我的動手能力和解決問題的信心。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺是，它真正做到瞭“實用”二字。它不是那種停留在標準引用層麵的參考書，更像是作者多年積纍的“防坑指南”。其中關於PCB疊層設計和高速信號完整性的交叉影響分析，非常具有啓發性。作者沒有迴避那些灰色地帶——那些需要設計者權衡成本、空間和性能的決策點。他提供瞭一些“經驗法則”和“經驗教訓”，比如在多層闆中如何閤理分配參考平麵，以及如何通過閤理的走綫寬度控製阻抗以減少反射，這些都是在標準文檔中很難找到的“軟知識”。這本書的價值在於，它將枯燥的電磁理論，成功地轉化成瞭可以立即應用於實際電路闆設計和測試的工具箱，讀完後，我立刻感覺自己在麵對下一塊新闆子時，胸有成竹瞭許多，少瞭很多不必要的返工和猜測。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計相當吸引人，那種深邃的藍色調和簡潔的布局，立刻給人一種專業、嚴謹的感覺。我拿起它，首先注意到的是紙張的質感，觸感很不錯，雖然是技術類書籍，但裝幀卻沒有絲毫馬虎。內頁的印刷清晰度也讓我非常滿意，黑白分明的文字和圖錶，即便是那些復雜的電路圖，也能看得一清二楚，這對於需要反復對照細節的工程師來說，簡直是福音。翻開第一頁，作者的序言便帶著一種沉穩的語氣，似乎在引導讀者進入一個嚴謹而又充滿挑戰的領域。它並沒有一開始就拋齣那些晦澀難懂的公式，而是從實際應用的角度切入，讓人感到親切，仿佛這不是一本高高在上的教科書，而是一位經驗豐富的前輩在分享他的獨門秘籍。我特彆喜歡它對章節內容的概述，那種井然有序的編排，讓人對全書的脈絡一目瞭然，極大地提升瞭閱讀的效率和期待感。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版設計，真的稱得上是業界良心。通常技術書的圖錶總是密密麻麻，讓人眼花繚亂，但這本書顯然在這方麵下足瞭功夫。所有的圖示都經過瞭精心的簡化和標注，關鍵信號流嚮和電磁路徑都用粗體或不同顔色清晰地標示齣來，大大降低瞭理解復雜係統結構的時間成本。特彆是，它將不同設計階段所需的EMC關注點進行瞭明確的區分，比如“概念設計階段”、“硬件實現階段”和“最終驗證階段”，這種階段化的指導思路，讓我在項目管理時也能更好地規劃EMC設計的工作負荷。讀起來的節奏感非常好，它不是一股腦地灌輸知識，而是循序漸進，讓讀者在每完成一個小節的學習後，都能立刻在腦海中構建起一個相對完整的知識模塊，非常適閤需要快速掌握實用技能的專業人士。