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第1章 基础知识1

1.1 电磁兼容1

1.1.1 什么是电磁兼容1

1.1.2 电磁兼容标准2

1.1.3 电磁兼容设计的目的和内容4

1.2 电磁兼容的三要素5

1.2.1 电磁骚扰源的特性6

1.2.2 电磁敏感源的特性9

1.2.3 电磁骚扰耦合路径10

1.3 共模电流11

1.3.1 位移电流11

1.3.2 共模电流12

1.4 电磁波的辐射15

1.4.1 基本天线结构15

1.4.2 实际电路的辐射17

1.4.3 波阻抗18

1.4.4 寄生天线19

1.5 频域分析19

1.5.1 傅里叶变换20

1.5.2 梯形波的频谱包络线22

1.5.3 脉冲频谱的控制24

1.5.4 频谱分析仪的原理与应用25

1.6 分贝的概念26

1.6.1 分贝的定义26

1.6.2 分贝在电磁兼容中的应用27

第2章 电磁干扰的耦合路径30

2.1 电源形成的耦合路径30

2.1.1 电源形成耦合路径的原理30

2.1.2 电源线耦合的解决33

2.2 地线的耦合路径36

2.2.1 地线耦合的机理36

2.2.2 地线耦合的解决38

2.3 电容耦合39

2.3.1 电容耦合的机理39

2.3.2 电容耦合的消除40

2.4 磁场耦合42

2.4.1 磁场耦合的机理42

2.4.2 磁场泄漏的控制43

2.4.3 磁场接收的控制44

2.4.4 通过实验加深理解49

2.5 导线之间的串扰52

2.6 电磁场耦合55

第3章 地线与电磁兼容的关系58

3.1 地与接地的概念58

3.1.1 什么是地59

3.1.2 什么叫接地59

3.1.3 防静电接地62

3.2 电路地63

3.2.1 电路地的定义63

3.2.2 习惯用地线电流的概念分析干扰问题65

3.3 地线的阻抗66

3.3.1 导线的阻抗67

3.3.2 信号回路的阻抗70

3.4 地线干扰形成的原因71

3.5 地环路干扰问题73

3.5.1 地环路干扰现象73

3.5.2 地环路问题的对策74

3.6 公共地线阻抗导致的干扰问题80

3.7 地线的设计原则81

3.7.1 从地线的目的出发81

3.7.2 对地线导体的要求82

3.7.3 单点接地83

3.7.4 多点接地84

3.7.5 混合接地85

3.8 地线系统的实现86

3.8.1 金属搭接86

3.8.2 搭接的可靠性90

3.8.3 数字电路的地线设计92

3.8.4 混合电路的地线设计96

3.8.5 线路板地线与机壳的连接98

第4章 电磁屏蔽技术101

4.1 屏蔽效能的定义101

4.2 实心屏蔽材料的屏蔽效能104

4.2.1 反射损耗105

4.2.2 吸收损耗108

4.2.3 多次反射修正因子109

4.2.4 综合屏蔽效能109

4.3 低频磁场的屏蔽方法110

4.4 影响屏蔽体屏蔽效能的关键因素112

4.4.1 孔洞的泄漏113

4.4.2 缝隙的泄漏114

4.5 缝隙的处理115

4.6 电磁密封衬垫的正确使用117

4.7 截止波导管122

4.8 屏蔽面板的屏蔽设计124

4.9 导电涂覆层125

第5章 电磁干扰滤波技术127

5.1 电磁干扰滤波在电磁兼容设计中的作用127

5.1.1 概述127

5.1.2 与滤波有关的电磁兼容问题举例129

5.2 差模和共模电流132

5.2.1 差模电流132

5.2.2 共模电流133

5.3 滤波器的插入损耗134

5.3.1 插入损耗的定义134

5.3.2 插入损耗的测量135

5.4 电磁干扰滤波器的电路设计138

5.4.1 电磁干扰滤波器的基本电路138

5.4.2 电容的接地点140

5.4.3 电路的器件数量141

5.4.4 电路形式的确定142

5.4.5 电路参数的确定143

5.5 滤波器实现中的问题144

5.5.1 实际滤波器的插入损耗144

5.5.2 滤波电容的因素145

5.5.3 滤波电感的因素147

5.5.4 屏蔽对滤波电路的影响148

5.5.5 滤波器结构的因素148

5.6 滤波电容器的使用150

5.6.1 滤波电容的种类150

5.6.2 滤波电容的并联使用151

5.6.3 减小滤波电容引线的影响153

5.6.4 穿心电容器155

5.7 电感器件的基本概念158

5.7.1 电感的定义158

5.7.2 电感的计算159

5.8 电感器件的磁芯160

5.8.1 磁性材料160

5.8.2 磁性材料的主要特性指标163

5.8.3 铁氧体材料166

5.8.4 磁粉芯172

5.8.5 非晶材料174

5.9 电感器件的制作方法175

5.9.1 制作电感器件需要考虑的主要问题176

5.9.2 电感绕制的方法177

5.10 滤波器的插入增益问题180

5.11 低通滤波器对脉冲干扰的抑制作用181

第6章 电路与线路板的电磁兼容设计184

6.1 概述184

6.1.1 电路设计与电磁兼容的关系184

6.1.2 线路板设计与电磁兼容的关系185

6.2 时钟电路设计186

6.2.1 时钟频率186

6.2.2 时钟信号的滤波186

6.2.3 扩谱技术187

6.3 I／O端口的设计189

6.3.1 使用平衡电路提高抗干扰性189

6.3.2 I／O端口滤波设计192

6.4 传输线195

6.4.1 传输线的构成195

6.4.2 传输线的传输特性196

6.4.3 传输线的反射199

6.5 线路板上的电源线设计201

6.5.1 电源线的噪声201

6.5.2 电源解耦设计203

6.6 线路板上的地线设计207

6.6.1 地线上的电流分布207

6.6.2 地线的阻抗210

6.6.3 地线面上的电压213

6.7 线路板电磁辐射的机理215

6.7.1 线路板电磁辐射的机理215

6.7.2 线路板外拖电缆电磁辐射的机理219

6.8 线路板的设计224

6.8.1 线路板的布局224

6.8.2 I／O端口的设计225

6.8.3 控制信号电流的回路面积229

6.8.4 多层线路板的使用232

6.8.5 信号线的换层237

6.9 线路板与金属机箱的连接238

6.10 线路板上串扰的控制240

6.11 线路板之间的互连241

6.12 线路板的局部屏蔽244

第7章 电缆设计247

7.1 电缆的辐射问题247

7.1.1 差模电流转换成共模电流250

7.1.2 线路板的地线噪声导致的共模电流251

7.1.3 机箱内电磁场空间感应导致的共模电流251

7.2 电缆共模辐射的估算252

7.3 电缆共模辐射的抑制256

7.3.1 增加共模电流回路的阻抗256

7.3.2 减小共模电压258

7.3.3 共模滤波259

7.3.4 电缆屏蔽261

7.4 电缆的屏蔽261

7.4.1 电缆屏蔽控制共模辐射的原理261

7.4.2 发挥屏蔽电缆效果的关键262

7.4.3 电缆屏蔽效能的度量266

7.5 电缆的分类布局271

7.5.1 电缆芯线之间的信号串扰271

7.5.2 电缆之间的信号串扰272

7.5.3 电缆分类272

7.6 电磁场对电缆的影响273

7.6.1 场与电缆之间的耦合273

7.6.2 场与电缆之间耦合的控制275

第8章 骚扰发射的控制278

8.1 骚扰发射的要求与测量278

8.1.1 对骚扰发射的限制278

8.1.2 谐波电流发射试验282

8.1.3 射频传导骚扰发射的测量282

8.1.4 电源线功率发射试验286

8.1.5 辐射骚扰发射的测量287

8.2 开关电源的基本原理和干扰特征288

8.2.1 开关电源的基本原理288

8.2.2 开关电源的干扰特征292

8.2.3 开关电源的共模干扰模型294

8.3 开关电源的骚扰发射机理分析296

8.3.1 开关电源的差模传导发射296

8.3.2 开关电源的共模传导发射296

8.4 开关电源传导发射的控制原理298

8.4.1 差模传导发射的控制原理298

8.4.2 共模传导发射的控制原理299

8.5 电源线滤波器302

8.5.1 电源线滤波器的种类302

8.5.2 电源线滤波器的基本电路303

8.5.3 电源线滤波器的插入损耗要求305

8.5.4 共模电感的制作方法308

8.5.5 差模电感的设计与制作308

8.5.6 滤波电容的选择311

8.5.7 提高电源线滤波器高频插入损耗的方法312

8.5.8 滤波器的安装方式315

8.5.9 成品滤波器选择的误区316

8.6 辐射发射的控制317

8.6.1 电路设计要点318

8.6.2 线路板的设计要点319

8.6.3 机箱屏蔽320

8.6.4 电缆的处理320

8.6.5 电源线滤波320

8.7 骚扰发射超标问题的诊断322

8.7.1 诊断骚扰发射超标问题的正确步骤322

8.7.2 骚扰发射诊断的设施与设备要求325

8.7.3 传导骚扰发射的诊断328

8.7.4 辐射骚扰发射的诊断330

8.7.5 辐射发射整改的例子331

第9章 抗扰性设计345

9.1 电快速脉冲试验与对策345

9.1.1 电快速脉冲试验345

9.1.2 电快速脉冲试验模拟的电磁环境349

9.1.3 电快速脉冲试验对电子设备的影响351

9.1.4 电源线通过电快速脉冲试验的措施351

9.1.5 信号线通过电快速脉冲试验的措施353

9.2 浪涌试验与对策356

9.2.1 浪涌试验356

9.2.2 浪涌试验代表的电磁环境360

9.2.3 浪涌对电子设备的损伤363

9.2.4 浪涌保护器件364

9.2.5 浪涌保护实践369

9.2.6 浪涌试验失败的诊断373

9.3 GJB151A中的CS101试验373

9.3.1 CS101试验373

9.3.2 通过CS101的方法375

9.4 GJB151A中的CS106试验375

9.4.1 CS106试验375

9.4.2 通过CS106试验的方法376

9.5 GJB151A中的CS114试验377

9.5.1 CS114试验377

9.5.2 通过CS114试验的方法379

9.6 GJB151A中的CS115试验382

9.6.1 CS115试验382

9.6.2 通过CS115试验的方法382

9.7 GJB151A中的CS116试验383

9.7.1 CS116试验383

9.7.2 通过CS116试验的方法384

9.8 辐射抗扰度（敏感性）试验384

9.8.1 辐射抗扰度试验384

9.8.2 通过辐射抗扰度试验的设计方法386

9.9 静电放电试验388

9.9.1 静电放电试验388

9.9.2 设备接触式直接放电对电路的影响与防护391

9.9.3 设备非接触式直接放电对电路的影响与防护395

9.9.4 金属面板上的操作器件的处理396

9.9.5 I／O端口静电放电的解决396

参考文献398