電磁兼容原理與技術(第3版)

電磁兼容原理與技術(第3版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

楊顯清 編
圖書標籤:
  • 電磁兼容
  • EMC
  • 電磁乾擾
  • 電磁輻射
  • 電路設計
  • 高頻電路
  • 信號完整性
  • 電源完整性
  • 屏蔽技術
  • 接地技術
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齣版社: 電子工業齣版社
ISBN:9787121291975
版次:3
商品編碼:12003164
包裝:平裝
叢書名: 電子信息科學與工程類專業規劃教材
開本:16開
齣版時間:2016-07-01
用紙:膠版紙
頁數:212
字數:382000
正文語種:中文

具體描述

編輯推薦

適讀人群 :高等學校有關專業的教材

本書為普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材。

內容簡介

本書為普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材。本書從電磁兼容基本概念入手,由“電磁乾擾三要素”中的“乾擾源”和“傳播途徑”展開,介紹乾擾源的特點及性質,分析傳導乾擾和輻射乾擾,闡述抑製電磁乾擾的“三大技術”(接地、屏蔽和濾波)的基本方法及其應用,介紹電磁兼容預測分析數學模型、預測方法,介紹電磁兼容性測試設備與場地、測試內容與方法,還附有電磁兼容的教學實驗,使讀者對電磁兼容的知識有一個較為全麵的瞭解,為日後進一步研究和解決電磁兼容問題打好堅實的基礎。本書適閤作為電氣與電子信息類專業本科生的教材,可作為研究生相關課程的參考教材,也可供從事電子技術的工程技術人員參考。

作者簡介

楊顯清,男,電子科技大學電子工程學院,教授,於1987年在電子科技大學電磁場與微波技術專業獲得碩士學位,1987年留校任教至今。

目錄

第1章電磁兼容概論

1.1電磁乾擾及其危害

1.2電磁兼容的基本概念

1.2.1電磁兼容的含義

1.2.2基本電磁兼容技術術語

1.2.3電磁乾擾效應

1.3電磁兼容學科的研究領域

1.4電磁兼容的研究方法

1.4.1電磁兼容學科的特點

1.4.2電磁兼容的實施

1.4.3電磁兼容研究的幾個重要發展

趨勢

1.5電磁兼容性標準概況

1.5.1電磁兼容性標準的基本內容

1.5.2國內外電磁兼容性標準簡介

1.6電磁兼容計量單位和換算關係

習題

第2章電磁乾擾源

2.1電磁乾擾源的分類

2.2自然電磁乾擾源

2.3人為電磁乾擾源

2.4電磁乾擾源的基本性質

習題

第3章電磁乾擾的耦閤與傳播

3.1電磁乾擾的傳播途徑

3.2傳導乾擾傳輸綫路的性質

3.3傳導耦閤分析

3.3.1電阻性耦閤

3.3.2電容性耦閤

3.3.3電感性耦閤

3.4輻射耦閤分析

3.4.1電基本振子的輻射

3.4.2磁基本振子(磁流元)的輻射

3.4.3輻射耦閤方式

習題

第4章接地與搭接技術

4.1接地的概念

4.2安全接地

4.3信號接地

4.3.1單點接地

4.3.2多點接地

4.3.3浮地

4.3.4混閤接地

4.3.5轉換接地

4.4地綫迴路的乾擾及抑製

技術

4.4.1地綫迴路中的電磁乾擾

4.4.2兩點接地時的噪聲電壓

4.4.3抑製地迴路耦閤電磁乾擾的

技術

4.5電纜屏蔽體的接地

4.5.1低頻電纜屏蔽體接地點的

選擇

4.5.2高頻電纜屏蔽體的接地

4.6屏蔽盒的接地

4.6.1單層屏蔽盒的接地

4.6.2雙層屏蔽盒的接地

4.7搭接

習題

第5章屏蔽技術

5.1概述

5.2電屏蔽

5.2.1電屏蔽的原理和分析

5.2.2低頻電屏蔽效能的計算

5.2.3電屏蔽的設計要點

5.2.4多級級聯電路的屏蔽盒結構

5.3磁屏蔽

5.3.1磁屏蔽的原理和分析

5.3.2磁屏蔽效能的計算

5.3.3磁屏蔽體的設計要點

5.4電磁屏蔽

5.4.1電磁屏蔽的原理和分析

5.4.2單層金屬闆的電磁屏蔽

效能

5.4.3雙層屏蔽的電磁屏蔽效能

5.4.4薄膜屏蔽的電磁屏蔽效能

5.4.5非實心型屏蔽體的電磁屏蔽

效能

5.4.6裝配麵處接縫泄漏的抑製

5.4.7通風孔的屏蔽

5.4.8觀察窗口(顯示器件)泄漏的

抑製

5.4.9器件調諧孔(有連接杆的操作

器件)泄漏的抑製

5.5電磁屏蔽設計要點

習題

第6章濾波技術

6.1電磁乾擾濾波器的特性和

分類

6.2插入損耗的計算方法

6.3反射式濾波器

6.3.1低通濾波器

6.3.2高通濾波器

6.3.3帶通濾波器

6.3.4帶阻濾波器

6.4電容、電感的高頻特性

6.4.1電容的頻率特性

6.4.2電感的頻率特性

6.5有源濾波器

6.6吸收式濾波器

6.7反射-吸收組閤式低通

濾波器

6.8電源濾波器

6.9濾波器的選擇和使用

習題

第7章電磁乾擾預測

7.1電磁乾擾預測的目的和

作用

7.2電磁乾擾預測建模

7.3電磁乾擾發射機模型

7.3.1基波發射模型

7.3.2諧波發射模型

7.3.3非諧波發射模型

7.4電磁乾擾接收機模型

7.4.1接收機的選擇性

7.4.2基本接收通道模型

7.4.3亂真響應模型

7.4.4接收機互調

7.4.5接收機交調

7.4.6接收機減敏

7.5天綫模型

7.5.1天綫的方嚮性

7.5.2全嚮天綫的方嚮性圖

7.5.3定嚮天綫的方嚮性圖

7.5.4發射天綫-接收天綫對的極化

匹配修正

7.5.5近場天綫模型

7.5.6發射天綫-接收天綫對的

配置

7.5.7天綫掃描

7.6電磁乾擾預測方法

7.6.1電磁乾擾預測的基本步驟

7.6.2分級預測方法

7.7係統間電磁乾擾預測

7.7.1乾擾預測方程

7.7.2係統間乾擾預測實施過程

7.8係統間電磁乾擾控製

7.8.1頻率管理

7.8.2時間管理

7.8.3空間管理

7.9係統內部電磁乾擾預測

7.9.1係統內部電磁乾擾預測

流程

7.9.2係統內部EMI預測實例

習題

第8章電磁兼容性測試技術

8.1電磁兼容性測試項目

8.2測試場地

8.2.1開闊測試場地

8.2.2屏蔽室

8.2.3電波暗室

8.2.4混波室

8.2.5平行闆綫

8.2.6橫電磁波傳輸室

8.2.7吉赫橫電磁波(GTEM)

傳輸室

8.3常用測試儀器與設備

8.3.1電磁乾擾測量儀/電磁乾擾

接收機

8.3.2頻譜分析儀/電磁乾擾

接收機

8.3.3綫路阻抗穩定網絡

(LISN)

8.3.4亥姆霍茲綫圈

8.3.5電流探頭

8.3.6功率吸收鉗

8.3.7信號發生器

8.3.8功率放大器

8.4電磁兼容性試驗用天綫

8.4.1電磁兼容性試驗用天綫的

特點

8.4.2各種天綫簡介

8.5電磁發射與電磁敏感度

測量

8.5.1一般要求

8.5.2傳導發射測量

8.5.3傳導敏感度測量

8.5.4輻射發射測量

8.5.5輻射敏感度測量

8.6電磁兼容的自動測試技術

簡介

8.6.1電磁乾擾自動測試係統

8.6.2電流傳導敏感度自動測試

係統

8.7電磁乾擾掃描裝置

8.8移動電話比吸收率(SAR)

測試係統

習題

第9章電磁兼容性教學實驗

實驗一傳導乾擾抑製與濾波

實驗

實驗二微波頻譜分析儀測量小信號

實驗

實驗三電磁屏蔽效能測量實驗…

實驗四利用手機開展電磁兼容

實驗

實驗五安全接地實驗

參考文獻()

前言/序言

電磁兼容是一門綜閤性交叉學科,以電磁場理論和電路理論為基礎,並涉及通信係統、信息與信號處理、計算機科學與技術、電子機械與控製係統、電磁測量、材料科學、生物醫學工程等。隨著現代科學技術的發展,電子、電氣設備或係統獲得越來越廣泛的應用,電磁環境日益復雜,處在其中的電子、電氣設備麵臨越來越多的乾擾,造成性能降低、功能喪失的概率明顯增加。因此,在電子、電氣設備和係統的設計、研製和生産過程中,如何解決電磁兼容問題已受到越來越廣泛的重視。對於廣大的工程技術人員來說,瞭解電磁兼容的基本原理、掌握電磁兼容的工程技術是十分必要的。

本書為普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材,是在王定華、趙傢升編著的《電磁兼容原理與設計》一書基礎上改編而成的。

本教材從電磁兼容基本概念入手,由“電磁乾擾三要素”中的“乾擾源”和“傳播途徑”展開,介紹乾擾源的特點及性質,分析傳導乾擾和輻射乾擾,進而討論電磁乾擾控製原理及控製電磁乾擾的“三大技術(接地、屏蔽和濾波)”,最後介紹電磁兼容預測分析及電磁兼容性測試技術。使讀者對電磁兼容的知識有一個較為全麵的瞭解,為日後進一步研究和解決電磁兼容問題打下堅實的基礎。

本書適閤作為電氣與電子信息類專業本科電磁兼容課程教材,也可作為研究生相關課程的參考教材,以及對電磁兼容感興趣的工程技術人員的參考書。

本教材第1、2、3章由潘錦修訂,第4、5、6章由楊顯清修訂,第7、8、9章由楊德強修訂,全書由楊顯清統編定稿。電子科技大學鬍皓全教授仔細審閱瞭全書,並提齣許多寶貴意見。在編寫和齣版過程中,本書責任編輯韓同平做瞭大量耐心細緻的工作,在此一並緻以衷心的感謝。同時也對本書所列參考文獻的作者錶示衷心的感謝。

電磁兼容涉及麵廣、內容豐富,處於迅速發展之中,而作者學識有限,書中難免有不妥和錯誤之處,敬請讀者批評指正。



《電磁兼容原理與技術(第3版)》圖書簡介 在當今高度互聯、信息爆炸的時代,電子設備無處不在,從我們手中的智能手機、傢用電器,到汽車、飛機,乃至龐大復雜的通信基站和電力係統,它們共同構建瞭一個日益繁忙的電磁環境。然而,在這個電磁環境中,各種設備之間可能存在的電磁乾擾(EMI)和電磁敏感性(EMS)問題,正變得愈發嚴峻且不可忽視。這些問題不僅會影響設備的正常工作,導緻性能下降、數據錯誤,甚至可能引發係統崩潰、設備損壞,嚴重時甚至威脅到人身安全。因此,深入理解電磁兼容(EMC)的原理,掌握先進的EMC設計與測試技術,對於確保電子産品的可靠性、穩定性和安全性至關重要。 《電磁兼容原理與技術(第3版)》正是這樣一本緻力於為讀者係統性地講解電磁兼容理論、分析和實踐的權威著作。本書凝聚瞭作者在EMC領域深厚的理論功底和豐富的實踐經驗,旨在幫助電子工程師、技術研究人員、設計人員以及對EMC感興趣的廣大學子,建立起全麵而紮實的EMC知識體係,並能夠將其融會貫通,應用於實際的設計與開發工作中。 本書內容精要,層層遞進,深入淺齣,構建完整的EMC知識框架: 第一部分:電磁兼容基礎理論 本書伊始,便從最根本的電磁兼容概念入手,為讀者搭建堅實的理論基礎。 電磁兼容(EMC)的基本概念與重要性: 詳細闡述瞭EMC的定義、基本要素(EMI和EMS),以及為何EMC在現代電子産品設計中占據如此核心的地位。我們將探討EMC失效帶來的潛在風險,以及通過EMC設計從源頭上解決問題的重要性。 電磁場理論基礎迴顧: 為瞭更好地理解EMC問題,本書簡要迴顧瞭電磁場的基本概念,包括電場、磁場、麥剋斯韋方程組等。重點強調瞭這些基礎理論如何指導我們理解電磁波的傳播、耦閤和輻射機製,從而為後續的EMC問題分析提供理論支撐。 電磁乾擾(EMI)的産生機理: 深入剖析瞭EMI的常見産生源,包括傳導發射、輻射發射、瞬態乾擾等。詳細講解瞭各種乾擾源的物理模型,例如開關電源的開關噪聲、數字電路的時鍾信號輻射、電力綫上的電壓波動等。理解這些機理是有效抑製EMI的關鍵。 電磁敏感性(EMS)的分析: 闡述瞭電子設備對外界電磁乾擾的敏感程度,以及EMS的幾種主要錶現形式,如靜電放電(ESD)、射頻輻射抗擾度(RFI)、電快速瞬變脈衝群(EFT/B)等。分析瞭敏感性産生的內在原因,以及如何評估設備的抗乾擾能力。 電磁耦閤機製: 詳細探討瞭EMI和EMS在設備之間、設備內部的傳播和耦閤方式,包括電場耦閤、磁場耦閤、傳輸綫耦閤、穿通耦閤等。深刻理解這些耦閤路徑,纔能有效地采取措施加以阻斷。 第二部分:電磁兼容設計方法與技術 在掌握瞭EMC的基本原理後,本書將重點轉嚮如何在産品設計階段就融入EMC考慮,將EMC設計理念貫穿於整個開發流程。 PCB布局布綫與EMC: PCB是現代電子設備的核心,其布局布綫對EMC性能有著決定性的影響。本書將詳細介紹: 地平麵設計: 講解不同類型地平麵(單點接地、多點接地、混閤接地)的優缺點,以及如何設計低阻抗、連續的參考平麵。 信號完整性與EMC: 分析高速信號在PCB上傳播時可能齣現的串擾、反射等問題,以及如何通過阻抗匹配、差分走綫、信號隔離等技術加以改善。 電源分配網絡(PDN)設計: 探討如何設計低阻抗的PDN,有效抑製電源噪聲的産生和傳播。 關鍵元器件的布局: 指導讀者如何閤理布局敏感器件、高頻器件、開關器件,以及電源和信號接口。 屏蔽技術: 介紹各種屏蔽材料、屏蔽結構的設計原則,以及如何通過屏蔽有效阻止電磁波的輻射和侵入。包括腔體屏蔽、電纜屏蔽、連接器屏蔽等。 濾波技術: 深入講解各種濾波器的原理、類型(低通、高通、帶通、帶阻濾波器),以及在電源綫、信號綫上的應用,用以濾除特定頻率的乾擾。 接地技術: 詳細闡述各種接地方式(交流地、直流地、保護地、信號地)的設計原則與實踐,強調共模和差模接地對EMC的影響,以及如何避免地綫環路。 電纜與連接器EMC設計: 分析電纜和連接器作為重要的電磁耦閤通道,在EMC設計中的關鍵點,包括屏蔽電纜的選擇與安裝、連接器的屏蔽設計、綫纜束的管理等。 抑製瞬態乾擾技術: 講解瞬態乾擾(如ESD、雷電感應)的産生機製,並介紹各種保護器件(如TVS二極管、壓敏電阻、瞬態抑製器)的選擇與應用。 第三部分:電磁兼容測試與標準 在完成EMC設計之後,對産品進行EMC測試是驗證設計是否閤格、滿足法規要求的關鍵環節。 EMC測試環境與設備: 介紹標準的EMC測試場地(如電波暗室、開闊場地)的特點,以及各種EMC測試儀器(如頻譜分析儀、信號發生器、EMC測試接收機、近場探頭)的工作原理與使用方法。 傳導發射測試: 詳細講解傳導發射的測試流程、測試方法(如使用LISN/AMN),以及對測試結果的分析。 輻射發射測試: 闡述輻射發射的測試方法,包括天綫選擇、掃描範圍、測試距離等,以及如何識彆和分析輻射源。 靜電放電(ESD)抗擾度測試: 介紹ESD發生器的使用、測試等級、測試方法,以及如何評估産品對ESD的耐受能力。 射頻輻射抗擾度(RFI)測試: 講解RFI測試的原理、測試設備(如場強儀、調製信號源),以及如何模擬各種射頻乾擾源。 電快速瞬變脈衝群(EFT/B)抗擾度測試: 闡述EFT/B發生器的功能、測試參數,以及如何評估設備對快速瞬變脈衝的抵抗能力。 浪湧(衝擊)抗擾度測試: 介紹浪湧發生器的使用、測試波形,以及設備對雷電感應或電力綫浪湧的防護能力。 工頻磁場抗擾度測試: 講解工頻磁場測試的方法與要求。 電壓暫降、短時中斷和電壓變化抗擾度測試: 介紹這些電壓變化對設備性能的影響,以及如何進行測試。 電磁兼容標準與法規: 梳理瞭國際上和國內主要的EMC標準,如CISPR係列、IEC係列、FCC標準、CE Marking等,並簡要介紹瞭不同産品類彆適用的EMC標準及認證要求。 第四部分:進階應用與案例分析 為瞭幫助讀者將理論知識與實際工程緊密結閤,本書還提供瞭進階內容和豐富的案例分析。 EMC建模與仿真技術: 介紹使用EMC仿真軟件(如HFSS, CST, FEKO等)進行電磁場仿真分析,預測EMC問題,優化設計,從而減少物理樣機的製作和測試次數,提高設計效率。 特定領域EMC問題探討: 針對不同應用領域(如通信設備、醫療器械、汽車電子、航空航天電子等)的EMC特點和難點進行深入分析,提供有針對性的解決方案。 EMC故障診斷與排除: 提供一套係統的EMC故障診斷流程,指導讀者如何快速定位EMC問題的根源,並給齣有效的排除方法。 實際工程案例分享: 通過大量的典型工程案例,展示EMC設計在實際産品開發中的應用過程,包括遇到的問題、采取的措施以及最終的測試結果,使讀者能夠更直觀地理解EMC原理與技術的實際價值。 本書特點: 理論與實踐並重: 不僅深入講解EMC理論,更注重實際工程應用,提供可操作的設計指南和測試方法。 體係完整,結構清晰: 內容由淺入深,邏輯嚴謹,幫助讀者構建係統的EMC知識體係。 圖文並茂,易於理解: 包含大量的插圖、錶格和公式,輔助說明概念,使復雜內容更易於消化。 貼近工程實際: 涵蓋瞭當前電子産品設計和測試中的熱點問題和最新技術。 麵嚮多層次讀者: 無論是初學者還是經驗豐富的工程師,都能從中獲得有益的啓示和幫助。 《電磁兼容原理與技術(第3版)》是每一位緻力於設計和開發可靠、高性能電子産品的工程師不可或缺的參考書。通過學習本書,您將能夠深刻理解電磁兼容的奧秘,掌握規避和解決EMC問題的關鍵技術,為您的産品在激烈的市場競爭中贏得優勢,為電子信息産業的健康發展貢獻力量。

用戶評價

評分

我是一名電子工程專業的學生,即將麵臨畢業設計,而EMC一直是睏擾我的一個難點。在老師的推薦下,我拿到瞭《電磁兼容原理與技術(第3版)》。這本書真是太及時瞭!我之前看過的其他資料,要麼過於理論化,要麼就是一些零散的應用技巧。這本教材則非常係統地講解瞭EMC的各個方麵,從基礎理論到實際應用,都覆蓋得很全麵。我特彆喜歡書中對各種EMC故障的診斷和分析方法,以及相應的解決策略。例如,關於PCB的信號完整性和電源完整性,書中給齣瞭非常詳細的分析和優化建議,這對於我做畢業設計中的硬件部分非常有幫助。而且,本書的語言風格非常適閤學生閱讀,邏輯清晰,條理分明,遇到不懂的地方,可以輕鬆地通過前後文或者圖示找到答案。這本書讓我對EMC有瞭更深刻的認識,也給瞭我完成畢業設計的信心。

評分

坦白說,在我的職業生涯中,我接觸過不少技術書籍,但《電磁兼容原理與技術(第3版)》絕對是我近期閱讀體驗最好的一本。作為一個資深的産品開發工程師,我深知EMC設計的重要性,它直接關係到産品的市場競爭力。這本書的更新非常及時,涵蓋瞭當前行業內最新的EMC標準和測試方法。我尤其欣賞作者對不同耦閤機製的細緻剖析,比如輻射發射、傳導騷擾、靜電放電(ESD)以及電快速瞬變脈衝(EFT/B)等,都進行瞭深入淺齣的講解。書中提供的案例分析也非常有代錶性,我從中學到瞭很多關於如何預判和規避潛在EMC風險的經驗。而且,書中對一些測試設備的原理和使用方法也進行瞭介紹,這對於我們這些需要與測試實驗室打交道的人來說,非常有幫助。總的來說,這本書既有廣度,又有深度,是一本值得反復研讀的寶典。

評分

作為一個在EMC領域摸爬滾打多年的技術人員,我一直都在尋找一本能夠係統地梳理和總結EMC知識的書籍。很多時候,我們遇到的EMC問題都不是獨立的,而是多個因素相互作用的結果。這本書就恰恰抓住瞭這一點,它以一種宏觀的視角,將EMC設計、測試和整改等各個環節有機地聯係起來。我特彆贊賞書中關於“係統EMC”的理念,強調瞭從産品設計初期就要考慮EMC因素,而不是等到問題齣現後再去補救。書中的一些章節,比如關於電磁兼容設計的原則和方法,對於我們如何在硬件設計中集成EMC特性,提供瞭清晰的指導。另外,對於那些想要深入理解EMC測試報告和標準的用戶來說,這本書也提供瞭寶貴的參考。它不僅僅是理論的堆砌,而是充滿瞭實戰經驗的總結。

評分

老實說,我本來以為電磁兼容會是一門枯燥乏味的課程,但這本書徹底顛覆瞭我的看法。我是一名電子工程師,日常工作中經常會遇到各種EMC問題,有時候真的是束手無策。之前也看過一些相關的資料,但總覺得零散,不成體係。這次入手《電磁兼容原理與技術(第3版)》純粹是抱著試試看的心態,沒想到效果遠超預期。最讓我印象深刻的是,書中不僅講瞭“是什麼”,更深入地探討瞭“為什麼”和“怎麼做”。比如,關於濾波器的設計,它不隻是給齣幾種常見的濾波器類型,還詳細分析瞭不同濾波器在不同頻率段的性能差異,以及如何根據實際電路的阻抗匹配需求來選擇和設計。還有關於電纜的屏蔽和接地,裏麵提到的各種技巧和注意事項,都是我工作中經常忽略但又至關重要的細節。這本書的理論與實踐結閤得非常好,讓我感覺學到的知識可以直接轉化為解決問題的能力。

評分

這本書真的讓我眼前一亮!作為一個剛剛接觸電磁兼容領域的研究生,我對這個方嚮既充滿好奇又有些畏懼。在選擇教材時,我看瞭不少推薦,最終選擇瞭《電磁兼容原理與技術(第3版)》。拿到書後,我迫不及待地翻開,首先吸引我的是它的編排邏輯。作者從最基礎的電磁場理論講起,然後逐步深入到各種電磁騷擾的産生機理、耦閤途徑以及抑製技術。書中大量的圖示和實例,讓那些抽象的概念變得生動易懂。我特彆喜歡其中關於PCB布局布綫以及屏蔽設計的章節,裏麵的方法和建議都非常實用,可以直接應用到我的實際項目開發中。而且,書中的語言風格也很嚴謹又不失清晰,即使是對於一些復雜的數學推導,也能給齣詳細的解釋,讓我能夠一步步地理解。感覺這本書就像一位經驗豐富的老師,循循善誘地引導我進入電磁兼容的精彩世界。

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