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本书系统介绍电磁兼容技术的基本知识、概念,以及国内、外电磁兼容技术标准,着重从工程实践角度阐述电磁兼容技术的原理、应用方法及应注意事项。全书共分10章,内容包括:屏蔽技术、滤波技术、接地技术、线路板设计、电缆设计、瞬态干扰抑制、电磁干扰诊断与解决技术以及在无线电通信系统和计算机系统中的EMC技术。
5 }3 {: F1 w! j& Y# {, C6 x全书内容丰富,深入浅出,具有较强的实用性,适合从事电气和电子产品开发、设计、生产、管理、检验与维护的工程技术人员使用,同时也可供电气与电子工程、无线电与通信工程、计算机与自动控制、仪器与测量技术等专业的师生参考。' Z- R) U5 D t# N+ _9 k
# {, B) M Y( R" u$ |3 ~1 U
3 n: {/ e" S1 E ^# ]9 M第1章 电磁兼容技术概述 10 v& G! q: ], V& J
1.1 电磁兼容的概念 1
! b) V& k! c) b, Q7 J! D1.1.1 电磁干扰 11 a" X- L1 j! l2 a6 ?! ?! h
1.1.2 电磁兼容的含义 6: [" z" y! J, L8 A# F0 k, ]8 y
1.1.3 电磁兼容性的实施 6
/ G5 e6 a* W* u8 G2 t1.1.4 电磁兼容技术的发展 7$ ^- ]! A6 i! ~, n& U
1.2 电磁兼容技术术语 9
1 p( U' }- a9 H+ [5 `5 y0 u- Y1.2.1 一般术语 9
4 c! `1 C9 v: D2 x& {; t; E; F8 H1.2.2 干扰术语 11) X0 o0 A9 D N6 \/ m2 O' w
1.2.3 发射术语 12/ V) O) V4 d1 H, B5 E/ Y1 X5 L
1.2.4 电磁兼容性能术语 12
& G# y9 Y( N. J1.3 电磁兼容的工程方法 15/ ~5 D4 h. n' }0 D3 s7 I
1.3.1 电磁兼容性的工程分析 15
! D! a' s, d2 A1.3.2 电磁兼容性控制技术 16
- p% b3 X8 | [0 R( l1.3.3 电磁兼容性分析与设计方法 20
4 l! p7 x9 [; A% X# g) w4 l1.3.4 电磁兼容性测量与试验技术 25; O( @( p/ X6 J* H6 \9 P
1.4 电磁兼容标准 31
0 T# n: H [7 l2 R1.4.1 与电磁兼容技术标准有关的组织机构 313 [% k; ? M( I1 P- E b$ e
1.4.2 我国的电磁兼容技术标准体系 34
7 t* Y. x6 [# h% G; Q# [1.4.3 电磁兼容技术标准与规范的内容特点 34
, T H/ l/ e1 @% h& z1.4.4 电磁兼容认证 36
& n5 m9 E' }' |8 S) t' a# ]: U2 D1.5 电磁干扰信号的时域与频域分析 367 \2 R. ]7 ^7 q/ M
1.6 分贝的概念与应用 372 } P+ i; _. \$ k, h6 g, p0 y
1.6.1 分贝的定义 37# Q% ^' I8 ], c" y- n' ]
1.6.2 分贝的应用 40
6 v, ? o8 J; c( Z% x0 a
4 `& O8 B8 P2 \. W6 A+ A第2章 屏蔽技术 41
$ z% V% A) |0 X! G% g( J( P- C6 j/ A2.1 电磁屏蔽原理 417 a: V6 Z, J5 p6 P+ n2 D& o. H
2.1.1 电磁屏蔽的类型 415 [- T7 s* S7 D; ]: v% p7 q) h4 L/ \
2.1.2 静电屏蔽 41( @6 r7 P! i( K& @+ T: f! Y
2.1.3 交变电场的屏蔽 42
v: k" z9 V8 h3 r/ f" U! N2.1.4 低频磁场的屏蔽 43) E1 @8 [) H1 T v
2.1.5 高频磁场的屏蔽 45
" _. L2 d1 ]5 [7 z2 c! }+ J" o2.1.6 电磁屏蔽 47
$ L6 m0 w) F6 I+ K! e8 b2.2 屏蔽效能 47
- C# V6 b- r8 W2.2.1 屏蔽效能的表示 47
* Y" P. g. J$ b2.2.2 屏蔽效能的计算 48
3 l: B2 T% a2 Y0 e. ?5 T/ o. ^2.3 屏蔽材料的特性 56
" B* Z6 p3 |2 X% v, n, u$ S2.3.1 导磁材料 56
) C: U5 b& U& P j2.3.2 导电材料 57
, b" p% L8 v- h2 h' R V4 ]2.3.3 薄膜材料与薄膜屏蔽 57
* S' r9 `/ k5 O$ D, Q2.3.4 导电胶与导磁胶 58) Q6 s4 X4 k- m/ z$ \: R
2.4 屏蔽体的结构 59% E" ~0 o2 V! l( B( O J
2.4.1 电屏蔽的结构 59
$ k/ W* B# i, e1 ?- k2.4.2 磁屏蔽的结构 612 D& g2 g6 y" D b: ?% h5 r
2.4.3 电磁屏蔽的结构 62
/ w* U, z- ^) y. S7 r" Z2.5 孔缝泄漏的抑制措施 639 V; E* P2 T( G" T+ h# P
2.5.1 装配面处接缝泄漏的抑制 633 L% U0 O* Y6 e- J
2.5.2 通风冷却孔泄漏的抑制 65
; \. t0 ~$ G- } T+ q% T) _/ D2.5.3 观察窗口(显示器件)泄漏的抑制 68
. ^2 m5 R( ^* N* [3 `6 v+ G7 k2.5.4 器件调谐孔(有连接杆的操作器件)泄漏的抑制 69" f- F1 H" F( X9 b9 M
3 m7 i2 p( k" ]0 c第3章 滤波技术 70
7 {* H& g* k. C6 o3.1 电磁干扰滤波器 70
! D7 z* c/ k6 K g3.2 滤波器的分类及特性 73
- N0 k2 J# Q' ]3 L6 F3.2.1 反射式滤波器 74! o$ e8 u2 t( K1 j9 S# F
3.2.2 吸收式滤波器 78
+ ~* y- H0 Q; V8 g# P3.2.3 滤波连接器 80
6 Z! N6 T! \2 {! ?& E/ \9 |3.2.4 铁氧体抑制电磁干扰的应用 81+ S6 V& }: P8 K( ~ D n4 ~5 p
3.2.5 穿心电容滤波 84
( h# I8 d' [! S( e2 S% f5 \3.3 电源线滤波器 85
& b, T5 u1 h8 {3.3.1 共模干扰(骚扰)和差模干扰(骚扰)信号 85% i& t; O8 v# K3 P3 s/ T' M
3.3.2 电源线滤波器的网络结构 86
1 B* g6 O' S1 \3.3.3 电源线滤波器的安装 86
: a: ?7 T3 c! S1 _
0 z3 W, V4 q2 z& S+ k$ A第4章 接地和搭接技术 88$ b8 q2 ^4 p+ t
4.1 地回路干扰 88 U$ F2 f- C% r8 |9 V, b4 o4 _
4.1.1 接地公共阻抗产生的干扰 88' T. c6 R/ q& f4 b) {) H8 f, C$ b, O* B: v
4.1.2 接地电流与地电压的形成 894 T9 F9 `$ j( ^1 j
4.1.3 地回路干扰 90: U6 u$ U: P, Y) J4 F: c$ r
4.2 抑制地回路干扰的技术措施 911 L% N$ j$ v0 n$ n5 k" ]2 L' b, s7 e4 Y
4.2.1 接地点的选择 91
: H, N( z# U w: L/ n- \- J8 G4.2.2 差分平衡电路 95
& S- m/ j; a8 S8 Y4.2.3 隔离变压器 97
/ f( ?! y& d2 T- m4.2.4 纵向扼流圈 98
`# Z& v) H" N4.2.5 光电耦合器 1009 P: w9 s4 |# q) X
4.3 接地及其分类 1008 Z1 q; o. b, q$ C- T
4.3.1 接地的概念 100; w5 \0 `; I D7 P
4.3.2 接地的要求 101
9 y9 ?! v- G5 K4 j4.3.3 接地的分类 101
T }5 N. [, n7 {! d0 u, W4.4 安全接地 102* |0 K# J+ h( b6 j
4.4.1 设备安全接地 102
9 C; x% B) U9 o9 d4.4.2 接零保护接地 1035 y# {5 y* U' W
4.4.3 防雷接地 104
" S+ D r9 z; L4.4.4 安全接地的有效性 104! q# M* I% x- q' C$ U
4.5 信号接地 105
" t) E+ C" i& Y6 A8 a9 k4.5.1 单点接地 1053 c3 ^* D+ w- N
4.5.2 多点接地 107
6 R2 W+ T% Y- X8 ?3 w9 ^! H" v4.5.3 混合接地 108
% H/ F) V4 s; \% _4.5.4 悬浮接地 108 [" k# `! d X, ~$ _
4.6 搭接技术 110
" d) A. k5 e0 n0 T3 Z' W" b4.6.1 搭接的概念 110
9 f) N; Z2 f6 H# Q' y( V6 ~- b+ \4.6.2 搭接方法与类型 111. `7 x3 v+ z- H) r/ z
4.6.3 搭接的有效性 112
9 Z4 W: F$ b2 B" e. b+ e a/ o4.6.4 搭接的实施 113
/ q" B, n% c1 E4 h4.6.5 搭接质量的测试 114
9 I3 ^$ m$ q" G$ X: H; f7 G: m: |- A5 ?
第5章 线路板设计 116+ d `: S# ?3 K: y
5.1 元器件的选择 116/ X0 }0 W" b8 O4 k4 D2 y* w4 m9 f
5.1.1 常用元器件的选择和电路设计 116
( e, J- a* B% u5 e! K4 T. K5.1.2 有源器件敏感度特性和发射特性 125+ ?) W9 J8 {. C7 D
5.2 线路板上的电磁骚扰辐射 1301 l* X5 c: c7 ?6 U& a0 L4 ]; }
5.2.1 共模辐射与差模辐射 1307 f7 v( k. Z2 A, P, n4 f. `* H2 b
5.2.2 差模辐射 131- T+ o$ @6 y3 l6 a! g
5.2.3 共模辐射 133
8 b. K" j A D( e5.3 表面安装技术(SMT) 1354 Y+ w9 ?# u- e5 C
5.3.1 表面安装技术的发展 136# \4 w$ N1 T/ u, Q: |9 `
5.3.2 新型片式器件的发展 137
- U1 w% z: P9 @! k* t4 c9 m5.3.3 高密度电子组装技术 137
6 Y3 a! Q/ E: U2 }9 i7 s6 r. n5.4 印刷电路板(PCB)的设计 137' x! g& x. ?! l1 R" P
5.4.1 单面板 138
$ g# c+ i9 e3 y, P5.4.2 双面板 142/ l7 J3 i7 e+ i
5.4.3 单面板和双面板几种地线的分析 1426 ~" X- B0 B/ q, `/ T
5.4.4 多层板 147% `- _! } e/ ~, L
6 t0 ]; J' t1 I# x+ s第6章 电缆设计 1525 m2 y1 s) M( b3 v' H
6.1 传导耦合 152' J' k6 Q! l9 F9 T( j
6.1.1 电容性耦合 152
8 n6 v8 }" U5 e: f5 I8 H6.1.2 电感性耦合 158
$ M6 ~: Q4 _$ [' f6 M1 ]& X8 W; @7 M6.1.3 电容性耦合与电感性耦合的综合考虑 1637 _! ]1 d; r+ P/ y' U0 ~
6.2 高频耦合 165
" s' @5 d+ U; j, }6.2.1 分布参数电路的基本理论 166: L$ H. `1 k- m, L( @5 k
6.2.2 高频线间的耦合 168
( ~7 k! o# J! v- ~, h6.2.3 低频情况的耦合 1700 P P, {# I( W/ e$ ~
6.3 辐射耦合 171
2 U7 A$ y0 N2 K; b1 ?+ U6.3.1 基本振子的电磁场分布 171
) l/ X- }+ u. y. J0 _3 B4 M9 F6.3.2 辐射耦合 177( c$ e: |3 z7 b1 Q" J
6.4 处在电磁场中的传输线和电缆 1801 X- K% M5 h h0 _4 j
6.4.1 场到线的共模耦合与异模耦合 180
( i8 c6 E- D( f1 ?6.4.2 场对高频传输线的耦合 181) }( ~( u2 j7 V2 x% F
6.5 干扰耦合的抑制措施 1847 D1 T3 ?* ]& ~* O( Y/ q+ ?
6.5.1 电容性耦合干扰抑制措施 184
. R0 }; F: R H5 ~1 B6.5.2 电感性耦合干扰的抑制措施 184
$ x1 b z. `3 A$ Q9 F9 U# E, \6.5.3 辐射干扰耦合的抑制措施 1879 _3 |; ]+ Z& k3 v# [
8 j* \) E7 X# j6 G) F- i
第7章 瞬态干扰的抑制 189# r' S0 q( I6 |1 V1 `3 E
7.1 电快速瞬变脉冲群(EFT) 190
+ R+ K8 [' B$ y! M' p: v6 E e' S/ ^7.1.1 EFT概述 190: z" P$ K6 z/ J; {
7.1.2 EFT干扰的抑制 193, S+ q' \9 D: F8 k
7.2 雷击浪涌 196
% | }) a; r r6 e! V& j7 g7.2.1 直击雷、感应雷与浪涌 1968 A5 ^/ m4 s E8 I; K/ k
7.2.2 雷击与瞬变脉冲电压 200
/ ~* e2 }' a* d5 ~) q+ A% h! i+ {. x7.2.3 雷害的防护 2027 ^0 } u- _4 B [# n
7.3 静电放电(ESD)产生的电磁干扰 2044 j `1 J2 ~! i' f
7.3.1 ESD的基本概念 204
$ z$ j1 Z: A2 R, C. j3 D7.3.2 ESD对电子设备的影响 207
. G! u) w: T1 M0 S! ?% f' g7.3.3 防护ESD影响的设计及措施 207
( k6 u# T9 B4 `3 V7.4 抑制瞬变骚扰的常用器件 2118 C/ f: L* n! @" [2 c2 P
7.4.1 气体放电管 211
5 l/ @" M' d2 n1 C1 }8 {7.4.2 压敏电阻 2138 M2 _/ Q) y+ H9 x& m' E# n
7.4.3 硅瞬变电压吸收二极管 215
# J2 M/ q n z8 C, {7.4.4 TVS应用的有关问题 217 N% j& a) C& h# G
7.4.5 几种抑制瞬变骚扰器件的比较 219
- y" z4 ]4 M0 v' @2 b
$ v6 X" u7 ?4 a0 X; Z% {4 t% H第8章 电磁干扰的诊断与解决技术 222* |. v) v; J3 k! C, E# n4 A* K
8.1 样机(模型)和鉴定阶段中的电磁干扰问题 2224 K) c/ E- r1 d D2 E+ a- j. V
8.1.1 实际的电磁干扰(EMI)问题 223* g2 ]- h" v2 k+ M
8.1.2 符合规范的问题 223$ F+ b* P1 Q9 j- H3 a
8.1.3 安排好开发/预测试的顺序 223+ Z: g& a8 R8 K5 \
8.2 检查是否符合发射规范 225
- H, y! m5 w3 k9 h: @9 g8.2.1 测试场所的最低要求 2250 C" l% Y" l: L& Q2 T. q
8.2.2 仪器设备 225
; y. u) w" z9 w2 L2 }% w8.2.3 待测设备(EUT)/样品的安装 228: S6 e6 }5 c# u
8.2.4 传导发射(CE)符合性测试 228
; h' R9 C$ U3 W$ g+ e" W& q8.2.5 设备不能接入LISN时采取的措施 231
' ]- w" m( F, H3 J9 c, U8.2.6 辐射发射(RE)测量的替代方法 232
) y) p; y A& g$ L& h0 }3 K; N4 \7 ~8.3 符合抗干扰性规范的检测 243+ p2 h& ^/ {* B8 x; e3 i) S6 |
8.3.1 测试场合的最低要求 243
8 Q: n7 ?9 N W ?- _. e) p* q8.3.2 传导敏感性测试的准备工作 243
2 y5 E8 I* Y# Y/ J" K2 i8.3.3 瞬变脉冲群(EFT)干扰测试 244# d- L% O% }6 \1 S+ k ^' `1 g0 Z
8.3.4 ESD测试 247& [" P7 B, a5 W, M! b
8.4 现场电磁干扰问题的排查 249$ _3 v) Q) U7 [
8.4.1 排查的准备 249& K, D! l( V: N2 W j
8.4.2 现场检查 250
& _5 M9 m) B& E9 J, k- g8.4.3 检测电磁干扰电流 252& y [8 E" ^) K& n
8.4.4 诊断、排查电磁干扰故障问题的“强行损坏”技术 252( H; X3 [6 d; b: Y+ _
8.5 诊断、排查电磁干扰问题的思路概括 257% T0 k# x) u4 \7 L0 M1 M
8.5.1 诊断、排查电磁干扰故障的仪器和工具箱 257# W! |% I* \& |. ]
8.5.2 诊断、排查电磁干扰故障的过程 2587 w/ N$ ]# T: ~& w) I
8.5.3 诊断、排查电磁干扰故障问题的流程 259
, }$ U! Z$ {* ~$ V0 N+ ?6 G
, X; V# A6 z! s第9章 无线电通信系统中的电磁兼容技术 2635 U5 a/ j8 U j
9.1 无线电通信系统中的电磁波干扰(无线电干扰) 263% B- R% k* r- F$ d
9.1.1 无线电发射机的杂散发射 2631 t, C; r Y& F- p% A K
9.1.2 无线电波传播的杂散干扰(杂散波) 266
! Y3 {6 X/ W7 {* {9.1.3 移动通信中的电磁波干扰 269
3 G% C' ~9 o6 N& z6 c' C9 E9.1.4 共信道干扰与邻道干扰 271/ {4 {# ?* Y! B" q0 K0 K8 t2 g0 k8 L
9.2 无线电通信系统中的电磁兼容技术 273
) b2 H5 w; N( l& x& A7 {9 U, `9.2.1 频率的指配与管制 273
( D" I: ~! u! j& Q2 [# `9.2.2 无线电发射机的杂散发射功率电平限值 274: ], x9 Y; {7 Z# V
9.2.3 干扰协调区 278: I7 b+ {& N) D$ q- Z0 e6 W
9.2.4 频谱共用中的电磁兼容技术 278
* j! f: V: {& Z p$ l" m6 v \* x5 \9.2.5 蜂窝移动通信系统中的电磁兼容技术 279
/ U" C- k6 u7 S: E e, a9.2.6 无线电通信系统中的其他电磁兼容技术 296
8 S2 C" S' N& v6 v. l8 S- f! L. `9.3 无线电通信系统中的电磁兼容标准 299
5 W6 U$ s& z* _$ \9 ^9.3.1 我国有关无线电通信业务电磁兼容的国家标准与行业标准 300$ m2 I# s# q) H% Y9 K/ X# `
9.3.2 国际电联(ITU)有关无线电通信业务的电磁兼容标准 300
% O! A& n0 W) H! K l, ]1 B8 u7 W
" w7 d( c H9 K: m7 P第10章 计算机系统中的电磁兼容技术 306- F" D" F1 u; m9 F' D% E
10.1 计算机电磁兼容性问题的特殊性 306
! v2 K& a& }. M10.1.1 数字计算机中的干扰 306$ m \6 }7 y7 M
10.1.2 特殊环境中的计算机电磁兼容问题 308" d" c. z4 k( l) I: h
10.1.3 计算机病毒 309% j" R- y% B2 b7 H4 |: U, p& \! b
10.1.4 计算机的电磁泄漏 309
: M3 N/ X3 ^. y" x# q& z N10.2 工控环境中计算机的抗干扰技术 309. G1 d/ u1 r V' C" X& y
10.2.1 工控计算机硬件的抗干扰设计 3106 n% o, C$ z# V' o9 Y c8 `
10.2.2 工控计算机软件的抗干扰设计 310
T9 K3 F* H. p2 Q2 @10.2.3 工控计算机抗干扰用到的软件技术 314
2 Y2 ?& t: l( Z% q1 L- ^ p10.3 计算机电磁信息泄漏与防护 3178 s2 A% m g9 ?/ `# w& ]+ N7 o
10.3.1 计算机电磁信息辐射泄漏的途径 317
! J: W- o8 D. w10.3.2 计算机电磁信息辐射的特点 318
. T5 u" _3 d2 J( {& z- P( r10.3.3 计算机电磁信息辐射泄漏的防护技术 318
0 W! A: e& X! \" J
6 q7 w; y) U) }8 H: h4 U Y附录A 电磁兼容国家标准 322+ D7 f0 ]5 S5 I: @. r. p- N) W3 p
附录B 部分电磁兼容国际标准 3288 C) h" Y* K! X4 c
附录C 电磁兼容认证的有关文件 332
6 Q1 a6 j6 Z; b- c3 q附录D 电磁干扰(骚扰)源的频谱 343) R& z! h$ R. u+ ~ L+ t$ Z
附录E 传导、无线辐射、ESD和EFT数据报表 3464 @9 K5 }) y/ T2 c# l! m" ]; d
附录F 无线辐射限值转换为共模电流限值 350
; @3 Q$ l' d$ \4 i! Z2 F |
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