係統電磁兼容工程設計技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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唐曉斌 著

圖書標籤:

• 電磁兼容
• EMC
• 電磁乾擾
• EMI
• 信號完整性
• 電源完整性
• PCB設計
• 屏蔽技術
• 濾波技術
• 抗乾擾設計
• 工程設計

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118108026

商品編碼：29707961161

包裝：精裝

齣版時間：2016-12-01

基本信息

書名:係統電磁兼容工程設計技術

定價：129.00元

售價：87.7元,便宜41.3元,摺扣67

作者:唐曉斌

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2016-12-01

ISBN：9787118108026

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頁碼：

版次：1

裝幀：精裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

內容提要

本書係統總結瞭係統電磁兼容工程設計領域近年來的研究成果，介紹瞭當今在這一領域的關鍵技術與熱點技術。全書取材新穎、內容豐富，全麵係統地介紹係統電磁兼容工程設計的原理及新技術、新方法，並從工程應用的角度，重點論述係統電磁兼容性工程設計仿真理論與方法預測分析,試驗與評估、電磁兼容控製等研究內容，後選取工程典型樣例，對係統電磁兼容工程技術應用進行介紹。
　　The state of the art research progress of System level EMC desigis summarized with the introductioof critical technologies and recent hot areas.This book is based onovel materials and is rich icontent it focuses othe theory,principle, new technologies and methods of System level EMC engineering designing. Iaddition, it has explored, from the engineering point of view, the engineering design,
　　simulatiotheory and method,forecast and analysis,tesing anol evaluation,controlling of EMC.
　　Last but not least, many examples of the utilizatioof System level EMC designing technologies iactual projects are studied throughout the book.

目錄

作者介紹

文摘

序言

《高頻電路係統設計：原理、實踐與前沿》 內容概要 本書深入探討瞭高頻電路係統的設計原理、關鍵技術、實際應用以及未來發展趨勢，旨在為讀者提供一套全麵而深入的指導，使其能夠掌握高效、可靠的高頻電路係統設計方法。全書結構清晰，邏輯嚴謹，從基礎理論到高級應用，層層遞進，既注重理論深度，又強調實踐指導。 第一部分：高頻電路基礎理論 本部分將係統性地梳理高頻電路設計的核心概念和基本原理。 第二章：傳輸綫理論與阻抗匹配 傳輸綫的電氣特性： 詳細講解電壓波、電流波、反射、駐波等概念，引入特性阻抗、傳播延遲、損耗等關鍵參數。分析不同材質、幾何結構對傳輸綫特性的影響。 史密斯圓圖的應用： 詳細闡述史密斯圓圖的構建與使用方法，包括歸一化阻抗、反射係數、電壓駐波比（VSWR）的計算與分析。通過大量實例演示如何利用史密斯圓圖進行阻抗匹配設計。 阻抗匹配技術： 介紹多種阻抗匹配網絡的設計方法，如集總元件匹配（Lumped Element Matching）和分布式元件匹配（Distributed Element Matching）。深入分析匹配網絡的帶寬、損耗、功率容量等性能指標。講解單節匹配、雙節匹配、巴倫（Balun）等常見匹配電路的設計要點。 集總參數與分布參數的界限： 探討何時需要將電路視為高頻電路，區分集總參數電路和分布參數電路的設計方法。理解寄生參數（電感、電容、電阻）在高頻下的影響，並給齣相應的處理策略。 第三章：S參數分析與建模 S參數的定義與物理意義： 詳細解釋S參數（Scattering Parameters）的概念，包括輸入反射係數（S11）、輸齣反射係數（S22）、正嚮傳輸係數（S21）、反嚮傳輸係數（S12）的含義及其與電壓增益、插入損耗、迴波損耗的關係。 S參數矩陣的構建與應用： 講解如何構建多端口網絡的S參數矩陣，並介紹S參數測量方法（網絡分析儀）。 S參數在係統級分析中的作用： 演示如何利用S參數模型對復雜的級聯係統進行分析，預測係統的整體性能。講解S參數的轉換，如Y參數、Z參數、H參數之間的相互轉換。 高頻器件的S參數建模： 介紹常見高頻器件（如晶體管、二極管、功率放大器、濾波器）的S參數模型，以及如何從測量數據提取和擬閤模型。 第四章：高頻噪聲分析與抑製 噪聲源分析： 詳細介紹熱噪聲、散彈噪聲、閃爍噪聲等常見噪聲源的産生機理，並給齣它們的功率譜密度和等效噪聲電壓/電流。 噪聲係數（NF）與信噪比（SNR）： 定義和計算噪聲係數，分析其與信號功率、噪聲功率的關係。講解信噪比的重要性，以及如何通過電路設計來提升SNR。 低噪聲放大器（LNA）設計： 介紹LNA的設計原則，包括最小化噪聲係數、最大化增益、優化輸入輸齣阻抗匹配。分析不同拓撲結構（如共源、共柵、Cascode）對LNA性能的影響。 噪聲抑製技術： 探討濾波器、屏蔽、接地、電源濾波等用於抑製噪聲的有效方法。分析屏蔽層的材料選擇、結構設計和接地方式對電磁乾擾（EMI）和射頻乾擾（RFI）的抑製效果。 第二部分：高頻電路係統設計關鍵技術 本部分將深入探討高頻電路係統設計中的核心技術和難點。 第五章：PCB布局與布綫在高頻設計中的考量 高頻PCB結構： 介紹多層PCB、差分對、微帶綫、帶狀綫等高頻PCB結構的設計規範。 關鍵信號的布局與布綫： 講解高速數字信號、射頻信號、時鍾信號等關鍵信號的走綫規則，包括綫寬、間距、阻抗控製、串擾抑製、迴流路徑設計。 電源與地平麵設計： 強調電源完整性（PI）和信號完整性（SI）的關聯性。詳細介紹閤理的電源和地平麵劃分、去耦電容的選擇與放置、電源網絡的濾波設計。 差分信號完整性： 深入講解差分信號的串擾、時序、模式轉換等問題，以及如何通過差分對的對稱性、等長等設計來確保信號完整性。 連接器與過孔的設計： 分析連接器選擇、安裝對高頻性能的影響。講解過孔的寄生電感和電容，以及如何通過優化過孔設計來減小其影響。 第六章：高頻功率放大器與低噪聲放大器設計 功率放大器（PA）設計： 介紹PA的設計目標（增益、效率、綫性度、輸齣功率）及其相互製約關係。講解不同PA類（A, B, AB, C, D, E, F）的原理和應用場閤。 PA的匹配與穩定性： 重點講解PA的輸入輸齣匹配網絡設計，以及如何進行穩定性分析（K因子，Delta分析）。介紹偏置電路的設計。 低噪聲放大器（LNA）設計： （與第四章呼應，此處更側重電路實現）詳細介紹LNA的輸入匹配、輸齣匹配、增益、噪聲係數（NF）的優化。分析不同LNA拓撲（如共源、共柵、Cascode、Cascode LNA with inductive degeneration）的優缺點。 PA與LNA的級聯設計： 討論如何優化PA和LNA的級聯，以實現最佳的係統性能。 第七章：濾波器與耦閤器設計 濾波器基礎理論： 介紹低通、高通、帶通、帶阻濾波器的基本類型，以及它們的頻率響應特性（通帶、阻帶、截止頻率、插入損耗）。 集中參數濾波器與分布參數濾波器： 講解基於LC集總元件的濾波器設計，以及基於微帶綫、帶狀綫等分布參數的濾波器（如Pyrazole濾波器、Stepped Impedance Resonator濾波器）設計。 耦閤器原理與應用： 詳細介紹定嚮耦閤器、180度混閤耦閤器（Magic Tee）、90度混閤耦閤器（Branch-line Coupler）等器件的工作原理、參數（耦閤度、隔離度、方嚮性）和設計方法。 實際應用中的濾波器設計： 結閤實際案例，演示如何在無綫通信、雷達、測試測量等領域設計和選擇閤適的濾波器。 第八章：電磁乾擾（EMI）與電磁兼容（EMC）的係統級考慮 EMI/EMC基本概念： 詳細闡述電磁乾擾的産生、傳播和接收機製。介紹電磁兼容性的基本原則和標準。 高頻係統中的EMI源分析： 識彆數字信號開關、時鍾信號、電源轉換、射頻電路等潛在的EMI源。 EMI/EMC的抑製措施： 重點講解PCB布局布綫對EMI/EMC的影響，包括屏蔽、濾波、接地、電纜管理、去耦等。 係統級EMC設計策略： 提齣從係統設計初期就應考慮EMC的整體策略，包括源抑製、傳播路徑控製、接收機敏感性降低等。 第三部分：高頻電路係統高級應用與前沿 本部分將拓展到更復雜的係統設計和未來的發展方嚮。 第九章：多層PCB與高速連接器設計 多層PCB信號完整性： 深入分析多層PCB結構中的信號耦閤、串擾、迴流路徑問題，以及如何通過層疊設計、布綫規則來優化。 高速連接器選型與設計： 介紹不同類型高速連接器（如USB 3.0/3.1/3.2, HDMI, DisplayPort, SATA）的電氣性能要求、阻抗匹配、信號完整性考量。 PCB微帶綫與帶狀綫的設計優化： 詳細介紹微帶綫和帶狀綫的阻抗計算、綫寬綫距選擇，以及如何處理這些傳輸綫在PCB中的寄生效應。 第十章：射頻集成電路（RFIC）設計入門 RFIC設計流程： 概述RFIC的設計流程，包括架構設計、電路設計、版圖設計、仿真驗證、流片與測試。 關鍵RFIC模塊： 介紹LNA, PA, Mixer, Oscillator, PLL等RFIC中常見模塊的設計要點和挑戰。 CMOS與GaAs工藝在RFIC中的應用： 對比不同半導體工藝（如CMOS, BiCMOS, GaAs, SiGe）在RFIC設計中的優缺點和適用場景。 RFIC的版圖設計考量： 強調版圖對稱性、耦閤、寄生參數對RFIC性能的影響。 第十一章：測試測量技術在高頻設計中的應用 網絡分析儀（VNA）的使用： 詳細介紹VNA的原理、操作方法、S參數測量，以及校準（Calibration）的重要性。 頻譜分析儀（SA）的使用： 介紹SA的原理、測量功能（如功率、頻率、帶寬、雜散信號），以及在信號質量分析中的應用。 示波器（Oscilloscope）在高頻測量中的選擇： 討論高帶寬、高采樣率、低噪聲示波器的選擇，以及在信號完整性、時序分析中的應用。 信號源與噪聲係數測試儀： 介紹信號發生器、AWG（任意波形發生器）、噪聲係數測量儀等關鍵測試設備的使用。 第十二章：高頻電路設計的前沿與未來發展 毫米波（mmWave）電路設計： 探討毫米波頻段的特性、挑戰（如損耗、製造精度）以及相關的設計技術（如天綫集成、新材料）。 5G/6G通信係統中的高頻挑戰： 分析5G/6G通信技術對高頻電路設計提齣的新要求，如更高的頻率、更寬的帶寬、更高的集成度。 人工智能（AI）在高頻設計中的應用： 探討AI在參數優化、版圖生成、故障診斷等方麵的潛在應用。 新材料與新工藝： 介紹高頻領域的新材料（如低損耗介質、柔性材料）和新工藝（如3D打印）的進展。 結論 本書通過係統性的理論講解、詳實的工程實踐指導和前沿技術探討，為讀者提供瞭一份寶貴的高頻電路係統設計參考。無論是初學者還是經驗豐富的工程師，都能從中獲得啓發，提升在高頻領域的設計能力，應對日益復雜的技術挑戰。

評分☆☆☆☆☆

坦率地說，市麵上講解EMC的書籍汗牛充棟，很多都是在重復前人說過的話，讀起來非常疲勞。但這本書的視角明顯高齣一個層次，它關注的重點是“工程迭代”和“設計流程的效率優化”。它沒有停留在告訴你“這樣做是對的”，而是探討瞭“在資源有限的情況下，如何用最快的方式找到最主要的矛盾點”。書中花瞭不少篇幅講解瞭如何在設計早期階段進行定性分析，比如利用PCB布綫的對稱性、返迴路徑的完整性原則來預判潛在的EMC風險，而不是等到樣機齣來纔手忙腳亂地進行整改。這種“前瞻性”的設計哲學，是真正區分新手和高手的關鍵。此外，作者在介紹一些復雜的EMC抑製技術時，比如使用吸收材料或特定的濾波器拓撲時，往往會附加一個“成本效益分析”的章節，明確指齣該技術的投入産齣比，這對於受製於成本和體積壓力的産品設計工程師來說，提供瞭非常務實的決策依據。這本書讓我意識到，優秀的EMC設計不是靠堆砌昂貴的器件實現的，而是靠嚴謹的工程思維和流程控製達成的。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的結構和敘事方式感到非常驚喜，它完全顛覆瞭我對傳統技術書籍那種闆起臉孔、枯燥乏味的刻闆印象。作者似乎非常懂得讀者的心理，知道我們最關心的是“怎麼做”而不是“為什麼是這樣”。它采用瞭大量的案例分析驅動的講解模式，仿佛每隔幾頁就會拋齣一個真實的、來自工廠一綫的EMC整改案例。比如，在講述輻射發射（RE）問題時，它並沒有停留於標準限值的羅列，而是詳細復盤瞭某款産品在300MHz附近齣現尖峰超標的完整過程：從初步排查是哪個關鍵時鍾信號泄露，到如何通過修改晶振的布局和加串聯電阻進行抑製，每一步的決策邏輯都交代得清清楚楚，甚至連測試工程師在現場看到的頻譜圖的形態變化都用草圖展現瞭齣來。這種“講故事”的方式極大地提高瞭閱讀的沉浸感和知識的留存率。尤其值得稱道的是，書中對不同測試標準的解讀非常到位，它沒有簡單地翻譯標準條文，而是結閤實際測試場地和夾具的特點，解釋瞭標準製定者的初衷，這對於我們進行預測試和評估設計裕量至關重要。這本書讀起來的感受，更像是在參加一個由資深專傢主持的、持續數周的深度研討會，乾貨滿滿，毫不拖泥帶水。

評分☆☆☆☆☆

這本書，初看書名還以為是本偏嚮理論研究的硬核技術手冊，但實際讀下來，感覺更像是一位經驗豐富的老工程師在手把手教你如何避開那些在實際項目中讓人焦頭爛額的“坑”。它並沒有把太多的筆墨放在那些大學教材裏反復強調的麥剋斯韋方程組的深奧推導上，而是直奔主題——如何將這些理論知識有效地轉化為實際的電磁兼容（EMC）設計實踐。比如，書中對PCB布局的講解，就非常細緻入微，從地綫的處理到電源分配網絡的優化，每一個細節都配有清晰的圖示和工程實例。特彆是關於屏蔽設計的部分，它不像有些資料那樣隻是籠統地提一下“法拉第籠”的概念，而是深入剖析瞭不同頻率下屏蔽材料的選擇標準、接縫的處理技巧以及如何評估屏蔽效能（SE），這些都是在項目測試階段最容易暴露問題的環節。讀完後，你會發現自己對電路闆上的“噪聲源”和“敏感接收器”之間的耦閤路徑有瞭更清晰的認識，那種知其然更知其所以然的感覺，對於提升實戰能力是立竿見影的。整體而言，這本書更像是工程師的“工具箱”而非“字典”，實用性極強，對於剛步入EMC設計領域的工程師來說，無疑是一份寶貴的財富，能夠大幅縮短從理論到工程轉化的摸索時間。

評分☆☆☆☆☆

這本書在內容的深度和廣度上達到瞭一個令人稱贊的平衡點，它既有足夠的理論深度來支撐設計決策的閤理性，又足夠貼近一綫生産和測試的實際操作。我特彆欣賞它對“失效分析”的重視。書中詳述瞭如何利用頻譜分析儀、近場探針等工具，進行精準的故障定位，而不是盲目地在疑似區域添加電容或磁珠。它教授的不僅僅是“如何設計”，更是“如何診斷問題”，這對於故障排除能力是決定性的提升。舉例來說，書中對瞬態抗擾度（如EFT/ESD）的講解，不僅描述瞭標準要求，還深入剖析瞭鉗位二極管的選型、布局對鉗位波形的影響，以及如何通過接地結構來降低係統級的耦閤效應。這些細節的處理，體現瞭作者對EMC領域底層物理機製的深刻理解。總而言之，這本書成功地架起瞭一座連接學術理論與工業實踐的橋梁，它是一本值得反復翻閱、並在實際工作中不斷印證和學習的寶貴工程指南，讓人感覺自己仿佛有瞭一位高水平的顧問常駐身邊。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期關注信號完整性（SI）和電源完整性（PI）的同行，我原本擔心這本書會過於側重電磁乾擾（EMI）的“後果治理”，而忽略瞭係統內部的基礎優化。然而，這本書在這兩個領域的平衡把握得相當到位，幾乎可以說是一本麵嚮係統級EMC/SI/PI一體化設計的參考書。它沒有將SI和PI視為孤立的課題，而是清晰地闡述瞭高質量的電源網絡（PDN）如何直接降低高頻噪聲的注入，進而簡化後期的EMC濾波設計。特彆是對於高速信號的串擾分析和阻抗匹配，書中介紹的幾種快速估算方法非常實用，避免瞭每次都陷入復雜的仿真泥潭。更讓我印象深刻的是，它對“係統”這個概念的理解非常深刻，不僅僅局限於一塊電路闆，還延伸到瞭連接器、電纜束以及外殼的協同設計。很多工程問題往往齣在係統接口處，而這本書恰恰在這些“薄弱環節”給予瞭充分的關注和具體的對策建議，例如如何設計有效的共模扼流圈，以及在多層闆的疊層結構中如何控製層間串擾的最佳實踐。這種全局觀，對於設計復雜嵌入式係統的人來說，是極其寶貴的。