電磁兼容原理與設(shè)計(jì)技術(shù)

第1章  電磁兼容技術(shù)概述  1
1.1  電磁兼容的概念  1
1.1.1  電磁干擾  1
1.1.2  電磁兼容的含義  6
1.1.3  電磁兼容性的實(shí)施  6
1.1.4  電磁兼容技術(shù)的發(fā)展  7
1.2  電磁兼容技術(shù)術(shù)語(yǔ)  9
1.2.1  一般術(shù)語(yǔ)  9
1.2.2  干擾術(shù)語(yǔ)  11
1.2.3  發(fā)射術(shù)語(yǔ)  12
1.2.4  電磁兼容性能術(shù)語(yǔ)  12
1.3  電磁兼容的工程方法  15
1.3.1  電磁兼容性的工程分析  15
1.3.2  電磁兼容性控制技術(shù)  16
1.3.3  電磁兼容性分析與設(shè)計(jì)方法  20
1.3.4  電磁兼容性測(cè)量與試驗(yàn)技術(shù)  25
1.4  電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)  31
1.4.1  與電磁兼容技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)的組織機(jī)構(gòu)  31
1.4.2  我國(guó)的電磁兼容技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系  34
1.4.3  電磁兼容技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的內(nèi)容特點(diǎn)  34
1.4.4  電磁兼容認(rèn)證  36
1.5  電磁干擾信號(hào)的時(shí)域與頻域分析  36
1.6  分貝的概念與應(yīng)用  37
1.6.1  分貝的定義  37
1.6.2  分貝的應(yīng)用  40
第2章  屏蔽技術(shù)  41
2.1  電磁屏蔽原理  41
2.1.1  電磁屏蔽的類型  41
2.1.2  靜電屏蔽  41
2.1.3  交變電場(chǎng)的屏蔽  42
2.1.4  低頻磁場(chǎng)的屏蔽  43
2.1.5  高頻磁場(chǎng)的屏蔽  45
2.1.6  電磁屏蔽  47
2.2  屏蔽效能  47
2.2.1  屏蔽效能的表示  47
2.2.2  屏蔽效能的計(jì)算  48
2.3  屏蔽材料的特性  56
2.3.1  導(dǎo)磁材料  56
2.3.2  導(dǎo)電材料  57
2.3.3  薄膜材料與薄膜屏蔽  57
2.3.4  導(dǎo)電膠與導(dǎo)磁膠  58
2.4  屏蔽體的結(jié)構(gòu)  59
2.4.1  電屏蔽的結(jié)構(gòu)  59
2.4.2  磁屏蔽的結(jié)構(gòu)  61
2.4.3  電磁屏蔽的結(jié)構(gòu)  62
2.5  孔縫泄漏的抑制措施  63
2.5.1  裝配面處接縫泄漏的抑制  63
2.5.2  通風(fēng)冷卻孔泄漏的抑制  65
2.5.3  觀察窗口(顯示器件)泄漏的抑制  68
2.5.4  器件調(diào)諧孔(有連接桿的操作器件)泄漏的抑制  69
第3章  濾波技術(shù)  70
3.1  電磁干擾濾波器  70
3.2  濾波器的分類及特性  73
3.2.1  反射式濾波器  74
3.2.2  吸收式濾波器  78
3.2.3  濾波連接器  80
3.2.4  鐵氧體抑制電磁干擾的應(yīng)用  81
3.2.5  穿心電容濾波  84
3.3  電源線濾波器  85
3.3.1  共模干擾(騷擾)和差模干擾(騷擾)信號(hào)  85
3.3.2  電源線濾波器的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)  86
3.3.3  電源線濾波器的安裝  86
第4章  接地和搭接技術(shù)  88
4.1  地回路干擾  88
4.1.1  接地公共阻抗產(chǎn)生的干擾  88
4.1.2  接地電流與地電壓的形成  89
4.1.3  地回路干擾  90
4.2  抑制地回路干擾的技術(shù)措施  91
4.2.1  接地點(diǎn)的選擇  91
4.2.2  差分平衡電路  95
4.2.3  隔離變壓器  97
4.2.4  縱向扼流圈  98
4.2.5  光電耦合器  100
4.3  接地及其分類  100
4.3.1  接地的概念  100
4.3.2  接地的要求  101
4.3.3  接地的分類  101
4.4  安全接地  102
4.4.1  設(shè)備安全接地  102
4.4.2  接零保護(hù)接地  103
4.4.3  防雷接地  104
4.4.4  安全接地的有效性  104
4.5  信號(hào)接地  105
4.5.1  單點(diǎn)接地  105
4.5.2  多點(diǎn)接地  107
4.5.3  混合接地  108
4.5.4  懸浮接地  108
4.6  搭接技術(shù)  110
4.6.1  搭接的概念  110
4.6.2  搭接方法與類型  111
4.6.3  搭接的有效性  112
4.6.4  搭接的實(shí)施  113
4.6.5  搭接質(zhì)量的測(cè)試  114
第5章  線路板設(shè)計(jì)  116
5.1  元器件的選擇  116
5.1.1  常用元器件的選擇和電路設(shè)計(jì)  116
5.1.2  有源器件敏感度特性和發(fā)射特性  125
5.2  線路板上的電磁騷擾輻射  130
5.2.1  共模輻射與差模輻射  130
5.2.2  差模輻射  131
5.2.3  共模輻射  133
5.3  表面安裝技術(shù)(SMT)  135
5.3.1  表面安裝技術(shù)的發(fā)展  136
5.3.2  新型片式器件的發(fā)展  137
5.3.3  高密度電子組裝技術(shù)  137
5.4  印刷電路板(PCB)的設(shè)計(jì)  137
5.4.1  單面板  138
5.4.2  雙面板  142
5.4.3  單面板和雙面板幾種地線的分析  142
5.4.4  多層板  147
第6章  電纜設(shè)計(jì)  152
6.1  傳導(dǎo)耦合  152
6.1.1  電容性耦合  152
6.1.2  電感性耦合  158
6.1.3  電容性耦合與電感性耦合的綜合考慮  163
6.2  高頻耦合  165
6.2.1  分布參數(shù)電路的基本理論  166
6.2.2  高頻線間的耦合  168
6.2.3  低頻情況的耦合  170
6.3  輻射耦合  171
6.3.1  基本振子的電磁場(chǎng)分布  171
6.3.2  輻射耦合  177
6.4  處在電磁場(chǎng)中的傳輸線和電纜  180
6.4.1  場(chǎng)到線的共模耦合與異模耦合  180
6.4.2  場(chǎng)對(duì)高頻傳輸線的耦合  181
6.5  干擾耦合的抑制措施  184
6.5.1  電容性耦合干擾抑制措施  184
6.5.2  電感性耦合干擾的抑制措施  184
6.5.3  輻射干擾耦合的抑制措施  187
第7章  瞬態(tài)干擾的抑制  189
7.1  電快速瞬變脈沖群(EFT)  190
7.1.1  EFT概述  190
7.1.2  EFT干擾的抑制  193
7.2  雷擊浪涌  196
7.2.1  直擊雷、感應(yīng)雷與浪涌  196
7.2.2  雷擊與瞬變脈沖電壓  200
7.2.3  雷害的防護(hù)  202
7.3  靜電放電(ESD)產(chǎn)生的電磁干擾  204
7.3.1  ESD的基本概念  204
7.3.2  ESD對(duì)電子設(shè)備的影響  207
7.3.3  防護(hù)ESD影響的設(shè)計(jì)及措施  207
7.4  抑制瞬變騷擾的常用器件  211
7.4.1  氣體放電管  211
7.4.2  壓敏電阻  213
7.4.3  硅瞬變電壓吸收二極管  215
7.4.4  TVS應(yīng)用的有關(guān)問(wèn)題  217
7.4.5  幾種抑制瞬變騷擾器件的比較  219
第8章  電磁干擾的診斷與解決技術(shù)  222
8.1  樣機(jī)(模型)和鑒定階段中的電磁干擾問(wèn)題  222
8.1.1  實(shí)際的電磁干擾(EMI)問(wèn)題  223
8.1.2  符合規(guī)范的問(wèn)題  223
8.1.3  安排好開(kāi)發(fā)/預(yù)測(cè)試的順序  223
8.2  檢查是否符合發(fā)射規(guī)范  225
8.2.1  測(cè)試場(chǎng)所的最低要求  225
8.2.2  儀器設(shè)備  225
8.2.3  待測(cè)設(shè)備(EUT)/樣品的安裝  228
8.2.4  傳導(dǎo)發(fā)射(CE)符合性測(cè)試  228
8.2.5  設(shè)備不能接入LISN時(shí)采取的措施  231
8.2.6  輻射發(fā)射(RE)測(cè)量的替代方法  232
8.3  符合抗干擾性規(guī)范的檢測(cè)  243
8.3.1  測(cè)試場(chǎng)合的最低要求  243
8.3.2  傳導(dǎo)敏感性測(cè)試的準(zhǔn)備工作  243
8.3.3  瞬變脈沖群(EFT)干擾測(cè)試  244
8.3.4  ESD測(cè)試  247
8.4  現(xiàn)場(chǎng)電磁干擾問(wèn)題的排查  249
8.4.1  排查的準(zhǔn)備  249
8.4.2  現(xiàn)場(chǎng)檢查  250
8.4.3  檢測(cè)電磁干擾電流  252
8.4.4  診斷、排查電磁干擾故障問(wèn)題的“強(qiáng)行損壞”技術(shù)  252
8.5  診斷、排查電磁干擾問(wèn)題的思路概括  257
8.5.1  診斷、排查電磁干擾故障的儀器和工具箱  257
8.5.2  診斷、排查電磁干擾故障的過(guò)程  258
8.5.3  診斷、排查電磁干擾故障問(wèn)題的流程  259
第9章  無(wú)線電通信系統(tǒng)中的電磁兼容技術(shù)  263
9.1  無(wú)線電通信系統(tǒng)中的電磁波干擾(無(wú)線電干擾)  263
9.1.1  無(wú)線電發(fā)射機(jī)的雜散發(fā)射  263
9.1.2  無(wú)線電波傳播的雜散干擾(雜散波)  266
9.1.3  移動(dòng)通信中的電磁波干擾  269
9.1.4  共信道干擾與鄰道干擾  271
9.2  無(wú)線電通信系統(tǒng)中的電磁兼容技術(shù)  273
9.2.1  頻率的指配與管制  273
9.2.2  無(wú)線電發(fā)射機(jī)的雜散發(fā)射功率電平限值  274
9.2.3  干擾協(xié)調(diào)區(qū)  278
9.2.4  頻譜共用中的電磁兼容技術(shù)  278
9.2.5  蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中的電磁兼容技術(shù)  279
9.2.6  無(wú)線電通信系統(tǒng)中的其他電磁兼容技術(shù)  296
9.3  無(wú)線電通信系統(tǒng)中的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)  299
9.3.1  我國(guó)有關(guān)無(wú)線電通信業(yè)務(wù)電磁兼容的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)  300
9.3.2  國(guó)際電聯(lián)(ITU)有關(guān)無(wú)線電通信業(yè)務(wù)的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)  300
第10章  計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的電磁兼容技術(shù)  306
10.1  計(jì)算機(jī)電磁兼容性問(wèn)題的特殊性  306
10.1.1  數(shù)字計(jì)算機(jī)中的干擾  306
10.1.2  特殊環(huán)境中的計(jì)算機(jī)電磁兼容問(wèn)題  308
10.1.3  計(jì)算機(jī)病毒  309
10.1.4  計(jì)算機(jī)的電磁泄漏  309
10.2  工控環(huán)境中計(jì)算機(jī)的抗干擾技術(shù)  309
10.2.1  工控計(jì)算機(jī)硬件的抗干擾設(shè)計(jì)  310
10.2.2  工控計(jì)算機(jī)軟件的抗干擾設(shè)計(jì)  310
10.2.3  工控計(jì)算機(jī)抗干擾用到的軟件技術(shù)  314
10.3  計(jì)算機(jī)電磁信息泄漏與防護(hù)  317
10.3.1  計(jì)算機(jī)電磁信息輻射泄漏的途徑  317
10.3.2  計(jì)算機(jī)電磁信息輻射的特點(diǎn)  318
10.3.3  計(jì)算機(jī)電磁信息輻射泄漏的防護(hù)技術(shù)  318
附錄A  電磁兼容國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)  322
附錄B  部分電磁兼容國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)  328
附錄C  電磁兼容認(rèn)證的有關(guān)文件  332
附錄D  電磁干擾(騷擾)源的頻譜  343
附錄E  傳導(dǎo)、無(wú)線輻射、ESD和EFT數(shù)據(jù)報(bào)表  346
附錄F  無(wú)線輻射限值轉(zhuǎn)換為共模電流限值  350
參考文獻(xiàn)  351