电磁兼容原理与技术(第3版)

电磁兼容原理与技术(第3版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

杨显清 编
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  • 电磁兼容
  • EMC
  • 电磁干扰
  • 电磁辐射
  • 电路设计
  • 高频电路
  • 信号完整性
  • 电源完整性
  • 屏蔽技术
  • 接地技术
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出版社: 电子工业出版社
ISBN:9787121291975
版次:3
商品编码:12003164
包装:平装
丛书名: 电子信息科学与工程类专业规划教材
开本:16开
出版时间:2016-07-01
用纸:胶版纸
页数:212
字数:382000
正文语种:中文

具体描述

编辑推荐

适读人群 :高等学校有关专业的教材

本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。

内容简介

本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。本书从电磁兼容基本概念入手,由“电磁干扰三要素”中的“干扰源”和“传播途径”展开,介绍干扰源的特点及性质,分析传导干扰和辐射干扰,阐述抑制电磁干扰的“三大技术”(接地、屏蔽和滤波)的基本方法及其应用,介绍电磁兼容预测分析数学模型、预测方法,介绍电磁兼容性测试设备与场地、测试内容与方法,还附有电磁兼容的教学实验,使读者对电磁兼容的知识有一个较为全面的了解,为日后进一步研究和解决电磁兼容问题打好坚实的基础。本书适合作为电气与电子信息类专业本科生的教材,可作为研究生相关课程的参考教材,也可供从事电子技术的工程技术人员参考。

作者简介

杨显清,男,电子科技大学电子工程学院,教授,于1987年在电子科技大学电磁场与微波技术专业获得硕士学位,1987年留校任教至今。

目录

第1章电磁兼容概论

1.1电磁干扰及其危害

1.2电磁兼容的基本概念

1.2.1电磁兼容的含义

1.2.2基本电磁兼容技术术语

1.2.3电磁干扰效应

1.3电磁兼容学科的研究领域

1.4电磁兼容的研究方法

1.4.1电磁兼容学科的特点

1.4.2电磁兼容的实施

1.4.3电磁兼容研究的几个重要发展

趋势

1.5电磁兼容性标准概况

1.5.1电磁兼容性标准的基本内容

1.5.2国内外电磁兼容性标准简介

1.6电磁兼容计量单位和换算关系

习题

第2章电磁干扰源

2.1电磁干扰源的分类

2.2自然电磁干扰源

2.3人为电磁干扰源

2.4电磁干扰源的基本性质

习题

第3章电磁干扰的耦合与传播

3.1电磁干扰的传播途径

3.2传导干扰传输线路的性质

3.3传导耦合分析

3.3.1电阻性耦合

3.3.2电容性耦合

3.3.3电感性耦合

3.4辐射耦合分析

3.4.1电基本振子的辐射

3.4.2磁基本振子(磁流元)的辐射

3.4.3辐射耦合方式

习题

第4章接地与搭接技术

4.1接地的概念

4.2安全接地

4.3信号接地

4.3.1单点接地

4.3.2多点接地

4.3.3浮地

4.3.4混合接地

4.3.5转换接地

4.4地线回路的干扰及抑制

技术

4.4.1地线回路中的电磁干扰

4.4.2两点接地时的噪声电压

4.4.3抑制地回路耦合电磁干扰的

技术

4.5电缆屏蔽体的接地

4.5.1低频电缆屏蔽体接地点的

选择

4.5.2高频电缆屏蔽体的接地

4.6屏蔽盒的接地

4.6.1单层屏蔽盒的接地

4.6.2双层屏蔽盒的接地

4.7搭接

习题

第5章屏蔽技术

5.1概述

5.2电屏蔽

5.2.1电屏蔽的原理和分析

5.2.2低频电屏蔽效能的计算

5.2.3电屏蔽的设计要点

5.2.4多级级联电路的屏蔽盒结构

5.3磁屏蔽

5.3.1磁屏蔽的原理和分析

5.3.2磁屏蔽效能的计算

5.3.3磁屏蔽体的设计要点

5.4电磁屏蔽

5.4.1电磁屏蔽的原理和分析

5.4.2单层金属板的电磁屏蔽

效能

5.4.3双层屏蔽的电磁屏蔽效能

5.4.4薄膜屏蔽的电磁屏蔽效能

5.4.5非实心型屏蔽体的电磁屏蔽

效能

5.4.6装配面处接缝泄漏的抑制

5.4.7通风孔的屏蔽

5.4.8观察窗口(显示器件)泄漏的

抑制

5.4.9器件调谐孔(有连接杆的操作

器件)泄漏的抑制

5.5电磁屏蔽设计要点

习题

第6章滤波技术

6.1电磁干扰滤波器的特性和

分类

6.2插入损耗的计算方法

6.3反射式滤波器

6.3.1低通滤波器

6.3.2高通滤波器

6.3.3带通滤波器

6.3.4带阻滤波器

6.4电容、电感的高频特性

6.4.1电容的频率特性

6.4.2电感的频率特性

6.5有源滤波器

6.6吸收式滤波器

6.7反射-吸收组合式低通

滤波器

6.8电源滤波器

6.9滤波器的选择和使用

习题

第7章电磁干扰预测

7.1电磁干扰预测的目的和

作用

7.2电磁干扰预测建模

7.3电磁干扰发射机模型

7.3.1基波发射模型

7.3.2谐波发射模型

7.3.3非谐波发射模型

7.4电磁干扰接收机模型

7.4.1接收机的选择性

7.4.2基本接收通道模型

7.4.3乱真响应模型

7.4.4接收机互调

7.4.5接收机交调

7.4.6接收机减敏

7.5天线模型

7.5.1天线的方向性

7.5.2全向天线的方向性图

7.5.3定向天线的方向性图

7.5.4发射天线-接收天线对的极化

匹配修正

7.5.5近场天线模型

7.5.6发射天线-接收天线对的

配置

7.5.7天线扫描

7.6电磁干扰预测方法

7.6.1电磁干扰预测的基本步骤

7.6.2分级预测方法

7.7系统间电磁干扰预测

7.7.1干扰预测方程

7.7.2系统间干扰预测实施过程

7.8系统间电磁干扰控制

7.8.1频率管理

7.8.2时间管理

7.8.3空间管理

7.9系统内部电磁干扰预测

7.9.1系统内部电磁干扰预测

流程

7.9.2系统内部EMI预测实例

习题

第8章电磁兼容性测试技术

8.1电磁兼容性测试项目

8.2测试场地

8.2.1开阔测试场地

8.2.2屏蔽室

8.2.3电波暗室

8.2.4混波室

8.2.5平行板线

8.2.6横电磁波传输室

8.2.7吉赫横电磁波(GTEM)

传输室

8.3常用测试仪器与设备

8.3.1电磁干扰测量仪/电磁干扰

接收机

8.3.2频谱分析仪/电磁干扰

接收机

8.3.3线路阻抗稳定网络

(LISN)

8.3.4亥姆霍兹线圈

8.3.5电流探头

8.3.6功率吸收钳

8.3.7信号发生器

8.3.8功率放大器

8.4电磁兼容性试验用天线

8.4.1电磁兼容性试验用天线的

特点

8.4.2各种天线简介

8.5电磁发射与电磁敏感度

测量

8.5.1一般要求

8.5.2传导发射测量

8.5.3传导敏感度测量

8.5.4辐射发射测量

8.5.5辐射敏感度测量

8.6电磁兼容的自动测试技术

简介

8.6.1电磁干扰自动测试系统

8.6.2电流传导敏感度自动测试

系统

8.7电磁干扰扫描装置

8.8移动电话比吸收率(SAR)

测试系统

习题

第9章电磁兼容性教学实验

实验一传导干扰抑制与滤波

实验

实验二微波频谱分析仪测量小信号

实验

实验三电磁屏蔽效能测量实验…

实验四利用手机开展电磁兼容

实验

实验五安全接地实验

参考文献()

前言/序言

电磁兼容是一门综合性交叉学科,以电磁场理论和电路理论为基础,并涉及通信系统、信息与信号处理、计算机科学与技术、电子机械与控制系统、电磁测量、材料科学、生物医学工程等。随着现代科学技术的发展,电子、电气设备或系统获得越来越广泛的应用,电磁环境日益复杂,处在其中的电子、电气设备面临越来越多的干扰,造成性能降低、功能丧失的概率明显增加。因此,在电子、电气设备和系统的设计、研制和生产过程中,如何解决电磁兼容问题已受到越来越广泛的重视。对于广大的工程技术人员来说,了解电磁兼容的基本原理、掌握电磁兼容的工程技术是十分必要的。

本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材,是在王定华、赵家升编著的《电磁兼容原理与设计》一书基础上改编而成的。

本教材从电磁兼容基本概念入手,由“电磁干扰三要素”中的“干扰源”和“传播途径”展开,介绍干扰源的特点及性质,分析传导干扰和辐射干扰,进而讨论电磁干扰控制原理及控制电磁干扰的“三大技术(接地、屏蔽和滤波)”,最后介绍电磁兼容预测分析及电磁兼容性测试技术。使读者对电磁兼容的知识有一个较为全面的了解,为日后进一步研究和解决电磁兼容问题打下坚实的基础。

本书适合作为电气与电子信息类专业本科电磁兼容课程教材,也可作为研究生相关课程的参考教材,以及对电磁兼容感兴趣的工程技术人员的参考书。

本教材第1、2、3章由潘锦修订,第4、5、6章由杨显清修订,第7、8、9章由杨德强修订,全书由杨显清统编定稿。电子科技大学胡皓全教授仔细审阅了全书,并提出许多宝贵意见。在编写和出版过程中,本书责任编辑韩同平做了大量耐心细致的工作,在此一并致以衷心的感谢。同时也对本书所列参考文献的作者表示衷心的感谢。

电磁兼容涉及面广、内容丰富,处于迅速发展之中,而作者学识有限,书中难免有不妥和错误之处,敬请读者批评指正。



《电磁兼容原理与技术(第3版)》图书简介 在当今高度互联、信息爆炸的时代,电子设备无处不在,从我们手中的智能手机、家用电器,到汽车、飞机,乃至庞大复杂的通信基站和电力系统,它们共同构建了一个日益繁忙的电磁环境。然而,在这个电磁环境中,各种设备之间可能存在的电磁干扰(EMI)和电磁敏感性(EMS)问题,正变得愈发严峻且不可忽视。这些问题不仅会影响设备的正常工作,导致性能下降、数据错误,甚至可能引发系统崩溃、设备损坏,严重时甚至威胁到人身安全。因此,深入理解电磁兼容(EMC)的原理,掌握先进的EMC设计与测试技术,对于确保电子产品的可靠性、稳定性和安全性至关重要。 《电磁兼容原理与技术(第3版)》正是这样一本致力于为读者系统性地讲解电磁兼容理论、分析和实践的权威著作。本书凝聚了作者在EMC领域深厚的理论功底和丰富的实践经验,旨在帮助电子工程师、技术研究人员、设计人员以及对EMC感兴趣的广大学子,建立起全面而扎实的EMC知识体系,并能够将其融会贯通,应用于实际的设计与开发工作中。 本书内容精要,层层递进,深入浅出,构建完整的EMC知识框架: 第一部分:电磁兼容基础理论 本书伊始,便从最根本的电磁兼容概念入手,为读者搭建坚实的理论基础。 电磁兼容(EMC)的基本概念与重要性: 详细阐述了EMC的定义、基本要素(EMI和EMS),以及为何EMC在现代电子产品设计中占据如此核心的地位。我们将探讨EMC失效带来的潜在风险,以及通过EMC设计从源头上解决问题的重要性。 电磁场理论基础回顾: 为了更好地理解EMC问题,本书简要回顾了电磁场的基本概念,包括电场、磁场、麦克斯韦方程组等。重点强调了这些基础理论如何指导我们理解电磁波的传播、耦合和辐射机制,从而为后续的EMC问题分析提供理论支撑。 电磁干扰(EMI)的产生机理: 深入剖析了EMI的常见产生源,包括传导发射、辐射发射、瞬态干扰等。详细讲解了各种干扰源的物理模型,例如开关电源的开关噪声、数字电路的时钟信号辐射、电力线上的电压波动等。理解这些机理是有效抑制EMI的关键。 电磁敏感性(EMS)的分析: 阐述了电子设备对外界电磁干扰的敏感程度,以及EMS的几种主要表现形式,如静电放电(ESD)、射频辐射抗扰度(RFI)、电快速瞬变脉冲群(EFT/B)等。分析了敏感性产生的内在原因,以及如何评估设备的抗干扰能力。 电磁耦合机制: 详细探讨了EMI和EMS在设备之间、设备内部的传播和耦合方式,包括电场耦合、磁场耦合、传输线耦合、穿通耦合等。深刻理解这些耦合路径,才能有效地采取措施加以阻断。 第二部分:电磁兼容设计方法与技术 在掌握了EMC的基本原理后,本书将重点转向如何在产品设计阶段就融入EMC考虑,将EMC设计理念贯穿于整个开发流程。 PCB布局布线与EMC: PCB是现代电子设备的核心,其布局布线对EMC性能有着决定性的影响。本书将详细介绍: 地平面设计: 讲解不同类型地平面(单点接地、多点接地、混合接地)的优缺点,以及如何设计低阻抗、连续的参考平面。 信号完整性与EMC: 分析高速信号在PCB上传播时可能出现的串扰、反射等问题,以及如何通过阻抗匹配、差分走线、信号隔离等技术加以改善。 电源分配网络(PDN)设计: 探讨如何设计低阻抗的PDN,有效抑制电源噪声的产生和传播。 关键元器件的布局: 指导读者如何合理布局敏感器件、高频器件、开关器件,以及电源和信号接口。 屏蔽技术: 介绍各种屏蔽材料、屏蔽结构的设计原则,以及如何通过屏蔽有效阻止电磁波的辐射和侵入。包括腔体屏蔽、电缆屏蔽、连接器屏蔽等。 滤波技术: 深入讲解各种滤波器的原理、类型(低通、高通、带通、带阻滤波器),以及在电源线、信号线上的应用,用以滤除特定频率的干扰。 接地技术: 详细阐述各种接地方式(交流地、直流地、保护地、信号地)的设计原则与实践,强调共模和差模接地对EMC的影响,以及如何避免地线环路。 电缆与连接器EMC设计: 分析电缆和连接器作为重要的电磁耦合通道,在EMC设计中的关键点,包括屏蔽电缆的选择与安装、连接器的屏蔽设计、线缆束的管理等。 抑制瞬态干扰技术: 讲解瞬态干扰(如ESD、雷电感应)的产生机制,并介绍各种保护器件(如TVS二极管、压敏电阻、瞬态抑制器)的选择与应用。 第三部分:电磁兼容测试与标准 在完成EMC设计之后,对产品进行EMC测试是验证设计是否合格、满足法规要求的关键环节。 EMC测试环境与设备: 介绍标准的EMC测试场地(如电波暗室、开阔场地)的特点,以及各种EMC测试仪器(如频谱分析仪、信号发生器、EMC测试接收机、近场探头)的工作原理与使用方法。 传导发射测试: 详细讲解传导发射的测试流程、测试方法(如使用LISN/AMN),以及对测试结果的分析。 辐射发射测试: 阐述辐射发射的测试方法,包括天线选择、扫描范围、测试距离等,以及如何识别和分析辐射源。 静电放电(ESD)抗扰度测试: 介绍ESD发生器的使用、测试等级、测试方法,以及如何评估产品对ESD的耐受能力。 射频辐射抗扰度(RFI)测试: 讲解RFI测试的原理、测试设备(如场强仪、调制信号源),以及如何模拟各种射频干扰源。 电快速瞬变脉冲群(EFT/B)抗扰度测试: 阐述EFT/B发生器的功能、测试参数,以及如何评估设备对快速瞬变脉冲的抵抗能力。 浪涌(冲击)抗扰度测试: 介绍浪涌发生器的使用、测试波形,以及设备对雷电感应或电力线浪涌的防护能力。 工频磁场抗扰度测试: 讲解工频磁场测试的方法与要求。 电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度测试: 介绍这些电压变化对设备性能的影响,以及如何进行测试。 电磁兼容标准与法规: 梳理了国际上和国内主要的EMC标准,如CISPR系列、IEC系列、FCC标准、CE Marking等,并简要介绍了不同产品类别适用的EMC标准及认证要求。 第四部分:进阶应用与案例分析 为了帮助读者将理论知识与实际工程紧密结合,本书还提供了进阶内容和丰富的案例分析。 EMC建模与仿真技术: 介绍使用EMC仿真软件(如HFSS, CST, FEKO等)进行电磁场仿真分析,预测EMC问题,优化设计,从而减少物理样机的制作和测试次数,提高设计效率。 特定领域EMC问题探讨: 针对不同应用领域(如通信设备、医疗器械、汽车电子、航空航天电子等)的EMC特点和难点进行深入分析,提供有针对性的解决方案。 EMC故障诊断与排除: 提供一套系统的EMC故障诊断流程,指导读者如何快速定位EMC问题的根源,并给出有效的排除方法。 实际工程案例分享: 通过大量的典型工程案例,展示EMC设计在实际产品开发中的应用过程,包括遇到的问题、采取的措施以及最终的测试结果,使读者能够更直观地理解EMC原理与技术的实际价值。 本书特点: 理论与实践并重: 不仅深入讲解EMC理论,更注重实际工程应用,提供可操作的设计指南和测试方法。 体系完整,结构清晰: 内容由浅入深,逻辑严谨,帮助读者构建系统的EMC知识体系。 图文并茂,易于理解: 包含大量的插图、表格和公式,辅助说明概念,使复杂内容更易于消化。 贴近工程实际: 涵盖了当前电子产品设计和测试中的热点问题和最新技术。 面向多层次读者: 无论是初学者还是经验丰富的工程师,都能从中获得有益的启示和帮助。 《电磁兼容原理与技术(第3版)》是每一位致力于设计和开发可靠、高性能电子产品的工程师不可或缺的参考书。通过学习本书,您将能够深刻理解电磁兼容的奥秘,掌握规避和解决EMC问题的关键技术,为您的产品在激烈的市场竞争中赢得优势,为电子信息产业的健康发展贡献力量。

用户评价

评分

坦白说,在我的职业生涯中,我接触过不少技术书籍,但《电磁兼容原理与技术(第3版)》绝对是我近期阅读体验最好的一本。作为一个资深的产品开发工程师,我深知EMC设计的重要性,它直接关系到产品的市场竞争力。这本书的更新非常及时,涵盖了当前行业内最新的EMC标准和测试方法。我尤其欣赏作者对不同耦合机制的细致剖析,比如辐射发射、传导骚扰、静电放电(ESD)以及电快速瞬变脉冲(EFT/B)等,都进行了深入浅出的讲解。书中提供的案例分析也非常有代表性,我从中学到了很多关于如何预判和规避潜在EMC风险的经验。而且,书中对一些测试设备的原理和使用方法也进行了介绍,这对于我们这些需要与测试实验室打交道的人来说,非常有帮助。总的来说,这本书既有广度,又有深度,是一本值得反复研读的宝典。

评分

我是一名电子工程专业的学生,即将面临毕业设计,而EMC一直是困扰我的一个难点。在老师的推荐下,我拿到了《电磁兼容原理与技术(第3版)》。这本书真是太及时了!我之前看过的其他资料,要么过于理论化,要么就是一些零散的应用技巧。这本教材则非常系统地讲解了EMC的各个方面,从基础理论到实际应用,都覆盖得很全面。我特别喜欢书中对各种EMC故障的诊断和分析方法,以及相应的解决策略。例如,关于PCB的信号完整性和电源完整性,书中给出了非常详细的分析和优化建议,这对于我做毕业设计中的硬件部分非常有帮助。而且,本书的语言风格非常适合学生阅读,逻辑清晰,条理分明,遇到不懂的地方,可以轻松地通过前后文或者图示找到答案。这本书让我对EMC有了更深刻的认识,也给了我完成毕业设计的信心。

评分

作为一个在EMC领域摸爬滚打多年的技术人员,我一直都在寻找一本能够系统地梳理和总结EMC知识的书籍。很多时候,我们遇到的EMC问题都不是独立的,而是多个因素相互作用的结果。这本书就恰恰抓住了这一点,它以一种宏观的视角,将EMC设计、测试和整改等各个环节有机地联系起来。我特别赞赏书中关于“系统EMC”的理念,强调了从产品设计初期就要考虑EMC因素,而不是等到问题出现后再去补救。书中的一些章节,比如关于电磁兼容设计的原则和方法,对于我们如何在硬件设计中集成EMC特性,提供了清晰的指导。另外,对于那些想要深入理解EMC测试报告和标准的用户来说,这本书也提供了宝贵的参考。它不仅仅是理论的堆砌,而是充满了实战经验的总结。

评分

这本书真的让我眼前一亮!作为一个刚刚接触电磁兼容领域的研究生,我对这个方向既充满好奇又有些畏惧。在选择教材时,我看了不少推荐,最终选择了《电磁兼容原理与技术(第3版)》。拿到书后,我迫不及待地翻开,首先吸引我的是它的编排逻辑。作者从最基础的电磁场理论讲起,然后逐步深入到各种电磁骚扰的产生机理、耦合途径以及抑制技术。书中大量的图示和实例,让那些抽象的概念变得生动易懂。我特别喜欢其中关于PCB布局布线以及屏蔽设计的章节,里面的方法和建议都非常实用,可以直接应用到我的实际项目开发中。而且,书中的语言风格也很严谨又不失清晰,即使是对于一些复杂的数学推导,也能给出详细的解释,让我能够一步步地理解。感觉这本书就像一位经验丰富的老师,循循善诱地引导我进入电磁兼容的精彩世界。

评分

老实说,我本来以为电磁兼容会是一门枯燥乏味的课程,但这本书彻底颠覆了我的看法。我是一名电子工程师,日常工作中经常会遇到各种EMC问题,有时候真的是束手无策。之前也看过一些相关的资料,但总觉得零散,不成体系。这次入手《电磁兼容原理与技术(第3版)》纯粹是抱着试试看的心态,没想到效果远超预期。最让我印象深刻的是,书中不仅讲了“是什么”,更深入地探讨了“为什么”和“怎么做”。比如,关于滤波器的设计,它不只是给出几种常见的滤波器类型,还详细分析了不同滤波器在不同频率段的性能差异,以及如何根据实际电路的阻抗匹配需求来选择和设计。还有关于电缆的屏蔽和接地,里面提到的各种技巧和注意事项,都是我工作中经常忽略但又至关重要的细节。这本书的理论与实践结合得非常好,让我感觉学到的知识可以直接转化为解决问题的能力。

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