电磁兼容机理分析方法与应对策略 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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赵阳，李世锦，窦爱玉，邱晓辉 著

图书标签:

• 电磁兼容
• EMC
• 电磁干扰
• EMI
• 电磁辐射
• 屏蔽技术
• 滤波技术
• 接地技术
• 抗干扰设计
• 信号完整性

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030513670

版次：01

商品编码：12113199

包装：平装

丛书名： 电磁兼容工程与应用丛书

开本：32开

出版时间：2017-06-01

用纸：胶版纸

页数：304

正文语种：中文

内容简介

　　本书系统介绍了电磁兼容技术的基本知识、概念，以及国内外电磁兼容的技术标准，着重从工程实践的角度阐述电磁兼容技术的原理、应用方法以及注意事项。全书内容包括：传导骚扰机理分析方法与应对策略，传导骚扰整改案例，辐射骚扰机理分析方法与应对策略，辐射骚扰整改案例，电磁抗扰度机理分析分析方法与应对策略，电磁抗扰度整改案例以及电子设备可靠性分析方法。全书内容丰富，深入浅出，具有较强的实用性，将理论分析与工程实例应用结合，具有一定的工程指导实践性。

《电磁干扰与屏蔽技术》 前言 在当今高度互联的电子设备时代，电磁兼容性（EMC）已成为衡量产品性能和可靠性的关键指标。随着电子设备集成度的不断提高和工作频率的飞速发展，设备之间以及设备与环境之间的电磁干扰（EMI）问题日益突出，给产品设计、生产和用户体验带来了诸多挑战。本书旨在深入探讨电磁干扰的产生机理，并系统性地介绍有效的屏蔽技术，为工程师和技术人员提供一套全面、实用的解决方案，以应对日益严峻的电磁兼容性难题。 第一章：电磁干扰（EMI）的产生与传播 本章将从电磁理论的基础出发，详细阐述电磁干扰的各种产生源。我们将深入分析电子设备内部的信号线、电源线、时钟线等如何通过传导和辐射的方式产生电磁骚扰。例如，高速变化的电流在导线中产生的磁场及其向外空间辐射的电磁波，以及器件开关过程中产生的瞬态电流所引起的骚扰。此外，我们还将探讨外部电磁环境对电子设备的影响，如雷电、广播电视信号、无线通信信号等，以及这些外部骚扰源如何进入设备并对其正常工作造成干扰。 针对EMI的传播途径，本章将系统性地讲解传导耦合和辐射耦合这两种主要的耦合方式。传导耦合将重点分析共阻抗耦合、电源线耦合以及接地回路耦合等机制，并通过具体实例说明其在电路中的表现形式。辐射耦合则将深入解析点偶极子、线电流、表面电流等辐射源的电磁场特性，以及电磁波在自由空间和介质中的传播规律。我们将运用电磁场理论中的麦克斯韦方程组，从理论层面解析EMI的产生和传播过程，为后续的分析打下坚实的理论基础。 第二章：电磁干扰的测量与分析 要有效地控制EMI，精确的测量和深入的分析是必不可少的环节。本章将详细介绍EMI测量的基本原理、常用仪器和标准。我们将重点介绍频谱分析仪、EMI接收机、近场探头等关键测试设备的原理和使用方法，并详细讲解如何根据不同的应用场景选择合适的测量方法和配置。 在测量分析方面，本章将提供一套系统的分析流程。首先，我们将介绍如何通过初步的现象观察和逻辑推理来定位潜在的EMI源。随后，我们将重点讲解传导发射（CE）和辐射发射（RE）的测量方法，以及如何通过近场和远场测量来评估设备的电磁辐射强度。此外，我们还将探讨共模和差模骚扰的区分与测量技术。本章还将引入一些常用的EMI分析软件，并演示如何利用它们对测量数据进行可视化处理和故障诊断，帮助工程师快速识别EMI问题的根源。 第三章：屏蔽原理与基本模型 屏蔽是抑制电磁干扰最直接、最有效的手段之一。本章将从物理学原理出发，深入剖析电磁屏蔽的机理。我们将详细介绍屏蔽体对电磁波的衰减作用，主要包括反射损耗和吸收损耗。反射损耗的产生源于电磁波在导体表面发生反射，其大小与屏蔽体的电导率、磁导率、表面粗糙度以及电磁波的频率和极化方式有关。吸收损耗则是由于电磁波在屏蔽体材料内部传播时，能量被材料吸收转化为热能，其大小与屏蔽体材料的厚度、电导率、磁导率以及电磁波的频率有关。 本章还将深入探讨不同形状和结构的屏蔽体对电磁场的衰减效果。我们将分析平面屏蔽体、圆柱形屏蔽体和腔体屏蔽体的屏蔽效能，并引入一些简化的数学模型来描述屏蔽体对不同类型电磁场的衰减能力。例如，我们将推导屏蔽体对平面波的屏蔽效能公式，并讨论不同材料参数和几何结构对屏蔽效能的影响。同时，我们将介绍一些用于评估屏蔽性能的常用参数，如屏蔽效能（SE）的定义和测量方法。 第四章：屏蔽材料的选择与设计 合适的屏蔽材料是实现有效屏蔽的关键。本章将详细介绍各种常用的屏蔽材料及其特性。我们将重点介绍金属材料（如铜、铝、钢等）在电磁屏蔽方面的应用，并分析它们的电导率、磁导率、密度和成本等关键参数。此外，我们还将介绍一些非金属屏蔽材料，如导电塑料、碳纤维复合材料以及纳米材料等，并探讨它们在特定应用场景下的优势。 在屏蔽体设计方面，本章将从实际工程应用的角度出发，提供指导性的设计原则。我们将重点讲解屏蔽壳体、屏蔽电缆、屏蔽罩以及屏蔽通风口等关键屏蔽结构的优化设计。例如，在设计屏蔽壳体时，我们将强调接地连续性、缝隙密封以及开孔布局对屏蔽效能的影响。对于屏蔽电缆，我们将分析屏蔽层的类型（如编织屏蔽、缠绕屏蔽、箔屏蔽等）对抑制内外干扰的效果。本章还将引入一些电磁仿真软件，如HFSS、CST等，并演示如何利用它们对屏蔽设计进行优化和验证，以达到最佳的屏蔽效果。 第五章：接地与滤波技术 除了屏蔽，良好的接地和有效的滤波也是抑制电磁干扰的重要辅助手段。本章将深入探讨接地技术在电磁兼容性设计中的重要性。我们将详细介绍单点接地、多点接地、混合接地等不同接地方式的原理、适用场景和优缺点，并重点讲解如何通过优化接地设计来降低共阻抗耦合和接地回路引起的EMI。 滤波技术是抑制传导型EMI的有效方法。本章将详细介绍各种滤波器类型，包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器，并阐述它们的滤波原理和设计方法。我们将重点讲解在EMI抑制中常用的LC滤波器、RC滤波器以及EMI滤波器（如Y电容、X电容、共模电感等）的设计与应用。本章还将结合实际案例，演示如何根据EMI的频率特性和功率需求，选择合适的滤波器类型和参数，以达到最佳的滤波效果。 第六章：屏蔽结构的实践应用 本章将结合实际的工程案例，深入讲解屏蔽技术在不同电子产品中的应用。我们将分析各种电子设备，如服务器、通信设备、医疗器械、汽车电子以及航空航天设备等，在电磁兼容性设计方面面临的挑战，并重点阐述屏蔽结构在该类产品中的具体应用。 例如，在服务器设计中，我们将探讨如何通过屏蔽机箱、屏蔽线缆和屏蔽连接器来抑制内部高速信号的辐射。在通信设备中，我们将分析如何设计高性能的屏蔽罩来防止外部电磁干扰对信号接收的影响。在汽车电子领域，我们将重点讲解如何通过屏蔽技术来解决不同电子模块之间的EMI问题，确保车辆的正常运行。此外，本章还将探讨一些特殊的屏蔽应用，如电磁屏蔽室、屏蔽涂料以及电磁吸波材料等。 第七章：电磁兼容性设计流程与案例分析 本章将系统性地梳理电磁兼容性设计流程，并提供详细的案例分析。我们将从产品概念设计阶段就开始融入EMI/EMC的考虑，一直到产品测试和认证的整个生命周期。具体而言，我们将介绍如何进行EMI/EMC风险评估，如何在原理图和PCB设计中采取预防措施，以及如何进行EMI/EMC的初步测试和优化。 本章将通过多个典型的EMI/EMC设计案例，来展示前述理论和技术的实际应用。这些案例将涵盖不同类型的产品，并突出解决EMI/EMC问题的关键思路和方法。例如，我们将分析一个由于高速时钟辐射引起的EMI问题，并展示如何通过PCB布局优化、增加旁路电容和引入屏蔽措施来解决。另一个案例可能涉及传导发射超标的问题，我们将通过滤波和接地改进来阐述解决方案。通过这些具体的案例分析，读者将能够更深刻地理解EMI/EMC的设计理念，并掌握实际的工程操作技能。 结论 电磁干扰是电子产品设计中不可忽视的重要环节。本书从电磁干扰的产生机理出发，系统性地介绍了屏蔽、接地、滤波等关键技术，并通过大量的实例和案例分析，为工程师提供了切实可行的解决方案。掌握并有效地应用本书所介绍的理论和技术，将有助于工程师设计出高性能、高可靠性的电磁兼容产品，满足日益严苛的市场需求和法规标准。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容非常丰富，几乎涵盖了电磁兼容的方方面面。我印象最深的是关于“屏蔽”的那几个章节。作者详细介绍了不同屏蔽材料的特性，比如导电性、导磁性、厚度等等，以及它们在不同频率下的衰减效果。更绝的是，它还讲解了如何根据实际的电磁干扰源和传播路径，选择最合适的屏蔽结构和工艺，比如缝隙屏蔽、孔洞屏蔽、以及电缆屏蔽等等。书中还穿插了许多实际案例分析，比如通信设备中的电磁泄露问题，以及医疗设备中的电磁兼容性要求。这些案例让我感觉书中讲的内容不是纸上谈兵，而是真正能解决实际问题。我尤其喜欢它对“接地”的讲解，不是简单地告诉你怎么做，而是告诉你为什么要这么做，背后的物理原理是什么。这让我不再是机械地套用规则，而是能理解规则的精髓，并在遇到新问题时，能够举一反三。可以说，这本书为我打开了一扇新的大门，让我对电磁兼容有了更深刻、更系统的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排非常合理，由浅入深，理论与实践相结合。在探讨电磁兼容的机理时，作者非常注重物理原理的阐述，例如，对于辐射发射的机理，书中详细分析了电缆、PCB走线、连接器等不同结构产生的电磁辐射源，并给出了相应的分析模型。这一点对于我这种需要深入理解问题本质的读者来说，非常有价值。书中还对各种电磁干扰的传播路径进行了详细的讲解，包括空间传播、传导传播以及通过电缆的传播等。我认为最实用的是书中的“应对策略”部分，作者针对不同的电磁干扰问题，提出了具体有效的解决方案。例如，在PCB设计中，如何优化走线布局、如何进行电源和地面的划分，以及如何合理地进行屏蔽和滤波设计。这些策略都来源于实际工程经验，具有很强的指导意义。我尤其欣赏书中对“去耦”的讲解，它不仅仅是简单地放置电容，而是深入分析了不同类型去耦电容的选型、布局和数量对抑制高频噪声的关键作用。

评分☆☆☆☆☆

这本书在讲解电磁兼容的应对策略方面，真的做到了“授人以渔”。它不是简单地告诉你“这样做”，而是深入浅出地解释“为什么这样做”，以及在不同情况下“如何灵活地调整”。我非常欣赏作者在讨论“接地”问题时所展现出的细致和全面。书中不仅仅区分了单点接地和多点接地，还详细分析了它们的优缺点，以及在不同频率、不同应用场景下的适用性。例如，在讲解设备的外壳屏蔽时，作者不仅讨论了屏蔽体的材料选择和结构设计，还详细阐述了屏蔽体的接地方式和接口的屏蔽设计。这些细节对于确保EMC性能至关重要。此外，书中关于“串扰”的分析也非常到位，它详细讲解了不同类型串扰产生的机理，如前向串扰和后向串扰，并提供了多种抑制串扰的PCB设计技巧，比如增加线间距、改变走线方向以及使用差分走线等。这本书让我对电磁兼容有了更宏观的认识，也让我具备了解决实际工程问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

我是一名电子产品设计的初学者，在这本《电磁兼容机理分析方法与应对策略》之前，我一直对电磁兼容（EMC）的概念感到模糊和畏惧。但这本书的讲解方式让我耳目一新。它没有上来就抛出复杂的公式和术语，而是从非常基础的物理概念开始，比如电磁场的基本定律，然后循序渐进地引入各种电磁兼容的现象。让我印象深刻的是，书中对于“耦合”的解释，详细阐述了传导耦合、辐射耦合、电容耦合和电感耦合等几种主要耦合方式，并且通过大量的图示，直观地展示了它们在实际电路中的表现。我特别喜欢书中关于“滤波”的章节，不仅介绍了各种滤波器的基本原理，如低通、高通、带通和带阻滤波器，还深入分析了不同滤波器在解决特定电磁干扰问题时的适用性，比如如何选择合适的滤波器器件和设计滤波器电路。这本书不仅让我理解了“为什么”会产生电磁干扰，更让我明白了“如何”去解决它。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本《电磁兼容机理分析方法与应对策略》的时候，我其实抱着一种既期待又有点忐忑的心情。毕竟“电磁兼容”这个词听起来就挺硬核的，担心会是一本晦涩难懂的教科书。但翻开第一页，就被作者严谨而又清晰的逻辑所吸引。书中对电磁兼容的各种现象，比如辐射发射、敏感度下降、串扰等等，都进行了深入的剖析。作者不是简单地罗列现象，而是从物理学的基本原理出发，一步步推导出产生这些问题的根本原因。例如，在讲解寄生参数对信号完整性的影响时，书中用大量的图示和数学模型，形象地展示了电感和电容是如何在高速电路中“捣鬼”的。我尤其喜欢它对“接地”这个看似简单却至关重要的话题的阐述，从单点接地、多点接地到伪星形接地，不同场景下的优缺点分析得头头是道，还给出了具体的实践建议。这本书对于我理解复杂电子设备中的电磁干扰是如何产生的，提供了非常扎实的基础。它没有止步于理论，而是紧密结合实际工程应用，这点对于我这样的工程师来说，价值实在太大了。