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出版者:电子工业出版社

作者:赵荣黎

出品人:

页数:284

译者:

出版时间:1997-6

价格:24.00元

装帧:

isbn号码:9787505339620

丛书系列:

图书标签:

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《现代电磁兼容设计与实践》 作者：张宏伟 著 出版社：电子工业出版社 出版日期：2023年10月 --- 内容提要 本书系统阐述了现代电子系统设计中至关重要的电磁兼容性（EMC）理论、标准、测试方法及工程实践。在当今电子设备日益密集、工作频率不断攀升的环境下，电磁干扰（EMI）与电磁敏感性（EMS）问题已成为影响产品可靠性和市场准入的关键瓶颈。《现代电磁兼容设计与实践》旨在为电子工程师、系统设计师以及EMC测试与认证专业人员提供一本全面、深入且具有高度实践指导意义的参考手册。 全书共分十二个章节，结构严谨，逻辑清晰，从基础理论构建到复杂的系统级防护，层层递进。 第一部分：基础理论与标准体系 (第1章 - 第3章) 第1章：电磁兼容性基础概念与发展趋势 本章首先界定了EMC的内涵、重要性及其在现代电子系统设计中的核心地位。详细解析了电磁干扰的产生机理、传播路径（传导耦合、辐射耦合、公共阻抗耦合）以及系统对外界电磁场敏感性的物理基础。同时，探讨了EMC面临的新挑战，如超宽带技术、高密度PCB设计对屏蔽和滤波提出的更高要求，并展望了未来绿色EMC设计的发展方向。 第2章：电磁兼容标准与法规环境 本章聚焦于全球及区域性的EMC标准体系。系统梳理了国际标准组织（如IEC、CISPR）的通用标准，重点剖析了针对特定行业的标准，包括信息技术设备（ITE）、工业、医疗以及汽车电子领域的EMC要求。详细解读了关键标准中的测试项目（如辐射发射RE、传导骚扰RE、静电放电ESD、电快速瞬变脉冲EFT等）的具体限值和测试环境要求，帮助读者理解合规性设计的重要性。 第3章：电磁场理论在EMC中的应用 本章深入回顾了麦克斯韦方程组在低频、高频及超高频下的简化应用，着重讲解了传输线理论在PCB设计中的EMC意义。讨论了等效电路模型在分析屏蔽效能（SE）和滤波器性能中的应用，并介绍了近场与远场理论在辐射源识别中的作用。 第二部分：关键技术与设计方法 (第4章 - 第7章) 第4章：印刷电路板（PCB）的电磁兼容设计 这是本书的核心章节之一。详细论述了多层板的堆叠设计原则，如何通过合理的电源/地平面划分来降低信号回流路径阻抗和地弹噪声。深入分析了高速信号布线中的串扰控制、阻抗匹配技术，以及如何通过诸如减小回路面积、优化过孔设计等方法从源头抑制EMI辐射。特别关注了高速存储器接口和SerDes等关键模块的EMC布局策略。 第5章：屏蔽技术与外壳设计 本章全面介绍电磁屏蔽的物理原理，包括反射、吸收和三重反射效应。对比分析了各种屏蔽材料（如导电衬垫、屏蔽涂层、金属外壳）的优缺点及其在不同频率范围内的适用性。重点讲解了屏蔽壳体的设计规范，包括接缝、开口（如通风孔、连接器端口）的处理，以及屏蔽接地与机箱接地的技术要点，确保屏蔽的有效性。 第6章：滤波技术在传导骚扰抑制中的应用 本章系统介绍了各种类型的滤波器。从基础的无源滤波器（LC滤波器）设计参数（截止频率、衰减特性）入手，详细讲解了共模扼流圈和差模扼流圈在抑制传导EMI中的作用。针对电源输入端和数据接口，提供了共模抑制、共模抑制/差模滤波组合以及瞬态抑制器件（TVS管、MOV）的选型和布局指南。 第7章：接地系统设计与管理 接地是EMC设计的灵魂。本章区分了信号地、模拟地、数字地和保护地。详细阐述了单点接地、多点接地在不同系统架构下的适用性与局限性。强调了“低阻抗回路”和“一致性”的原则，指导读者如何构建一个低噪声、低耦合风险的系统级接地网络，避免地环路和地弹效应。 第三部分：瞬态防护与系统级集成 (第8章 - 第10章) 第8章：静电放电（ESD）防护策略 本章聚焦于ESD这一常见的、破坏性极强的瞬态现象。分析了人手模型（HBM）、机器模型（MM）和放电模型（CDM）的特性。详细介绍了在IC封装级、PCB板级和系统级的ESD防护器件选型，如TVS二极管、TBU、肖特基二极管的布局原则和保护策略，确保I/O端口和敏感电路的鲁棒性。 第9章：电源完整性与电磁兼容 电源完整性（PI）与EMC紧密相关。本章探讨了开关电源（SMPS）产生的高频噪声如何通过电源网络辐射。介绍了解耦电容和旁路电容的正确选型、放置位置和最佳组合策略，以有效抑制高频去耦和低频储能，确保供电网络的稳定性和低阻抗特性，从而降低EMI辐射源。 第10章：电缆与连接器管理 电缆和连接器往往是EMI辐射和敏感性的主要泄露点。本章提供了电缆屏蔽层的正确连接方法（360度接触），屏蔽层剥离长度的控制原则。针对不同类型的信号线（如屏蔽双绞线、同轴电缆），给出了滤波和共模扼流圈在连接器附近的优化布局建议。 第四部分：测试、分析与故障排除 (第11章 - 第12章) 第11章：电磁兼容测试环境与方法 本章详细介绍了EMC实验室的配置，包括电波暗室、电波场强室（OATS）的结构和校准要求。系统地讲解了辐射发射（RE）、传导骚扰（CE）、抗扰度测试（如EMS、EFT、Surge）的标准测试步骤、仪器设置和数据分析方法，使读者能够准确解读测试报告。 第12章：EMC故障排查与度量 本章是实践指导的总结。提供了系统性的故障排查流程，从症状分析入手，引导工程师使用近场探头、频谱分析仪等工具进行现场诊断。重点讲解了如何通过测量数据判断干扰源、耦合路径和共模/差模分量，并提出了快速、高效的工程整改方案。 本书特色： 1. 理论与实践紧密结合： 大量篇幅用于讲解具体的工程设计案例、布局技巧和整改流程。 2. 面向现代技术： 充分考虑了高频、高速设计带来的EMC新挑战，如SI/PI/EMC的协同设计。 3. 图文并茂： 配备了大量原理图示、PCB布局实例如PCB叠层示意图、滤波器结构图，便于理解复杂概念。 4. 面向多领域工程师： 覆盖了从硬件设计、结构设计到测试认证的全流程需求。 适用对象： 电子系统硬件工程师、PCB设计工程师、结构工程师、产品认证工程师、电磁兼容技术人员，以及相关专业的高年级本科生和研究生。 --- 本书旨在帮助工程师在产品开发的早期阶段就嵌入EMC设计理念，有效降低后期整改成本，加速产品上市进程。

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