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出版者:科學齣版社

作者:趙麗艷 樊友民

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:2001-1

價格:11.0

裝幀:

isbn號碼:9787030095329

叢書系列:

圖書標籤:

• 接地技術
• 接地係統
• 電氣安全
• 電力係統
• 防雷
• 電氣工程
• 接地電阻
• 接地綫
• 安全規範
• 電氣設備

《電磁兼容設計與實踐》 內容簡介 本書聚焦於現代電子設備和係統中至關重要的電磁兼容性（EMC）工程領域。麵對日益復雜和集成化的電子産品，如何在設計、製造和測試階段有效控製電磁乾擾（EMI）和提高係統抗擾度（EMS），是確保産品可靠性和符閤國際標準的核心挑戰。《電磁兼容設計與實踐》係統地闡述瞭電磁兼容的基本原理、分析方法以及麵嚮工程應用的實用技術。 第一部分：電磁兼容基礎理論與分析 本部分深入探討瞭電磁兼容的物理學基礎。內容涵蓋瞭電磁場理論在實際工程問題中的應用，特彆是瞬態電磁場、近場與遠場理論的區分和應用。詳細解析瞭電磁乾擾的産生機製，包括傳導發射（CE）、輻射發射（RE）、傳導抗擾度（CS）和輻射抗擾度（RS）的物理模型。書中通過嚴謹的數學推導和工程實例，解釋瞭阻抗匹配、屏蔽衰減和濾波效應的理論基礎。 重點章節介紹瞭信號完整性（SI）和電源完整性（PI）對EMC性能的深遠影響。在SI方麵，我們探討瞭高速信號傳輸綫上的反射、串擾、時延以及如何通過控製傳輸綫設計（如微帶綫、帶狀綫）來最小化發射和接收噪聲。在PI方麵，本書詳細分析瞭電源分配網絡（PDN）的建模，包括去耦電容的選擇、布局優化以及如何有效抑製電源噪聲（如SSN/地彈現象）。 第二部分：係統級電磁兼容設計策略 本部分側重於將理論知識轉化為實際設計規範和指導方針。針對PCB（印製電路闆）設計，本書提供瞭詳盡的布局布綫規則，強調瞭“地”平麵、信號層和電源層之間的耦閤控製。探討瞭關鍵元器件（如高速連接器、時鍾源、I/O接口）的EMC優化措施。對於多層闆，詳細分析瞭疊層結構對阻抗控製和迴路麵積的影響。 在機箱和外殼設計方麵，本書深入講解瞭屏蔽技術。內容包括不同屏蔽材料的選擇（導電襯墊、導電膠）、縫隙和孔徑的尺寸對屏蔽效能的影響、以及如何進行有效的金屬化和導電通路設計。此外，還詳細介紹瞭電纜和連接器的屏蔽處理、共模扼流圈的應用及其在抑製共模噪聲中的作用。 第三部分：濾波技術與瞬態防護 濾波是抑製傳導和輻射乾擾的有效手段。《電磁兼容設計與實踐》全麵介紹瞭各類濾波器的設計與應用，包括低通、高通、帶通和帶阻濾波器。重點剖析瞭無源元件濾波器（電容、電感）的寄生參數對濾波特性的影響，以及共模扼流圈和Y/X電容的正確使用場景。 瞬態防護是確保設備在雷擊、靜電放電（ESD）和電氣快速瞬變/突波（EFT/浪湧）等事件中保持功能完整性的關鍵。本書係統地介紹瞭鉗位器件，如TVS二極管、壓敏電阻（MOV）和氣體放電管（GDT）的工作原理、選型標準以及在電路中的最佳布局位置，旨在構建多層次的瞬態防護體係。 第四部分：電磁兼容測試、分析與標準 要實現EMC閤規，準確的測試和符閤標準是不可或缺的環節。本部分詳細介紹瞭主流的EMC測試方法和設備。內容涵蓋瞭傳導發射（CISPR 22/32）、輻射發射（CISPR 16係列）、靜電放電抗擾度（IEC 61000-4-2）、輻射抗擾度（IEC 61000-4-3）等關鍵測試標準的要求和操作流程。 書中提供瞭電磁兼容仿真工具的應用指南，幫助讀者在設計早期階段預測潛在的EMC問題。通過有限元法（FEM）、矩量法（MoM）和時域有限差分法（FDTD）等數值方法，讀者可以對復雜的屏蔽結構、布綫耦閤和天綫效應進行精確建模和分析。 最後，本書將理論與實踐緊密結閤，通過多個實際案例分析，展示瞭如何遵循係統化的EMC設計流程，從概念階段到最終認證的全過程，有效地解決工業控製、通信設備、醫療電子等領域中常見的EMC難題，確保産品順利通過認證並穩定運行。 本書特色： 理論與工程實踐深度融閤： 既有嚴謹的理論基礎，更有大量麵嚮實際電路和係統設計的工程化解決方案。 全麵覆蓋EMC頻譜： 涵蓋瞭從直流到GHz頻率範圍內的傳導與輻射問題。 強調設計預防： 側重於如何在設計階段“一次成功”（First-Time-Right），減少後期昂貴的返工和整改。 注重分析工具應用： 引導讀者掌握現代EMC分析軟件的使用方法，提高問題診斷效率。 本書適用於電子工程師、硬件設計人員、電磁兼容測試工程師、産品研發經理以及相關專業的院校師生。掌握本書內容，將顯著提升設計電子産品的電磁兼容性能，縮短産品上市周期。

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我對超導量子計算領域正在興起的微波控製電路設計非常感興趣，這個領域對電路的噪聲控製要求達到瞭前所未有的高度。核心挑戰在於，如何在極低溫環境下，如何最小化來自室溫電子設備的熱噪聲和寄生耦閤，以保證量子比特的相乾時間。我需要的不是宏觀的電路原理，而是針對低溫射頻傳輸綫理論的深入討論——比如，如何設計阻抗匹配網絡來應對溫度變化導緻的介電常數漂移，以及如何有效使用微波吸收材料來抑製外部射頻場的泄漏。這本書如果能包含關於S參數測量在低溫環境下如何解釋和校準的實踐指導，特彆是關於如何對非理想的連接器和焊點進行建模分析，那將極其寶貴。它需要將高頻電磁理論與低溫物理學的約束條件完美地結閤起來，為設計下一代低溫電子學係統提供堅實的理論和工程基礎。

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這部著作在我手頭已經有一段時間瞭，我一直在尋找一本能夠深入淺齣地講解現代電力係統中的一個核心環節——電磁兼容性與屏蔽設計的高級讀物。市麵上很多書籍要麼過於偏嚮基礎理論的堆砌，要麼就是隻針對某一特定工業標準進行機械性的解讀，缺乏將理論與實際工程挑戰進行有效融閤的視角。我期待的，是能夠看到如何在高壓輸電網絡、數據中心機房乃至精密醫療設備中，係統性地運用各種電磁兼容技術來確保設備的安全運行和信號的完整性。尤其是在當前信息技術飛速發展的背景下，如何處理復雜的共模乾擾和瞬態過電壓，已經成為工程師們麵臨的重大課題。我希望這本書能提供一係列經過實踐檢驗的、可操作的案例分析，比如如何通過優化接地網的拓撲結構來降低地電位升，或者如何在電磁敏感區域部署主動式屏蔽層。如果能涵蓋最新的IEC或IEEE標準中關於“係統級”電磁兼容性的要求，那就更完美瞭，畢竟孤立地看某個元器件的EMC設計已經遠遠不夠瞭。這本書如果能在這方麵有獨到的見解和詳盡的論述，無疑將成為我案頭必備的工具書。

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最近在負責一個大型工業機器人控製係統的電磁兼容性整改項目，發現最棘手的問題在於伺服驅動器産生的脈衝寬度調製（PWM）開關噪聲與現場總綫（如ProfiNet或EtherCAT）之間産生難以定位的串擾。我正在尋找一本能夠係統分析“開關模式電源對數字通信鏈路的瞬態影響”的專業書籍。我希望它能詳細拆解高頻開關動作時産生的電壓尖峰是如何通過共模路徑耦閤到數據綫上，並提供具體的濾波和拓撲優化方案，比如在驅動器輸齣端增加特定的共模扼流圈或改進驅動器的共地設計。更理想的是，書中能提供一套成熟的、基於時域分析的診斷流程，幫助工程師快速定位這種復雜的交耦現象的物理根源，而不是僅僅停留在遵循標準文檔的錶麵處理。這本書若能在“噪聲源建模”和“噪聲路徑阻斷”之間架起一座堅實的橋梁，對我當前的工作將是裏程碑式的幫助。

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我最近在鑽研高性能計算集群的散熱管理和能效優化，這方麵的專業書籍往往聚焦於流體力學模擬或者先進的製冷劑應用。然而，我真正想深入瞭解的是，在這些高密度、高功耗的計算單元中，如何通過精密的電源分配網絡（PDN）設計來最大限度地減少電壓波動和串擾，從而保證CPU和GPU的穩定運行頻率。一個設計不佳的PDN，即使散熱做得再好，其性能也可能因為微秒級的電源瞬變而大打摺扣。我迫切需要一本能夠詳細剖析“去耦電容策略”的深度指南，不僅僅是關於不同容值電容的並聯組閤，更重要的是要探討在PCB走綫上如何布局、如何計算最佳的環路阻抗麯綫，尤其是在數百MHz到數GHz的頻段內，如何有效抑製高頻噪聲。此外，書中若能涵蓋先進的封裝技術（如3D IC或Chiplet技術）對電源完整性提齣的新挑戰，並提供相應的設計對策，那纔是我認為真正有價值的前沿知識。期待這本書能在這方麵提供超越傳統電源設計教材的深度見解。

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作為一個長期從事建築電氣化設計的專業人士，我一直在尋找一本能夠係統梳理智能樓宇的低壓配電係統和消防報警係統間電氣隔離與互聯的權威著作。目前的規範往往是分散在不同的章節中，缺乏一個將“安全冗餘設計”和“數據傳輸穩定性”進行統一考量的整體框架。我特彆關注的是，如何在強弱電分離的原則下，設計齣既滿足防火分區要求，又能保證BAS（樓宇自動化係統）數據鏈不被意外衝擊或電磁乾擾所破壞的布綫方案。例如，在穿越防火牆或設備間時，如何選擇閤適的保護套管和穿綫方式，以確保在火災情況下，報警信號仍能可靠傳輸一段時間。如果這本書能深入探討不同等級的防火電纜的實際衰減特性，並提供基於可靠性指標的布綫拓撲選擇指南，那將是極具參考價值的。我希望它能幫助我從僅僅“閤規”升級到“魯棒”的係統設計層麵。

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