书名电磁兼容与印制电路版

书号978-7-118-06900-6

作者何宏,王云亮,张志宏

出版时间2011年3月

译者

版次1版1次

开本16

装帧平装

出版基金

页数263

字数312

中图分类TN41

丛书名

定价45.00

电磁兼容与印制电路版

第1章 电磁兼容技术概述1

1.1 电磁兼容概述1

1.1.1 电磁兼容的含义1

1.1.2 电磁干扰的三要素2

1.1.3 电磁干扰(骚扰)源的分类3

1.1.4 电磁干扰(骚扰)源的时间、空间、频谱特性6

1.1.5 电磁兼容性分析与设计方法7

1.1.6 电磁兼容性研究的基本内容8

1.2 电磁兼容技术术语9

1.2.1 一般术语9

1.2.2 干扰术语11

1.2.3 发射术语12

1.2.4 电磁兼容性能术语13

1.3 电磁干扰(骚扰)的数学描述方法15

1.3.1 周期性函数的傅里叶变换15

1.3.2 非周期性干扰信号的频谱分析16

1.3.3 脉冲信号的傅里叶积分17

1.3.4 脉冲信号的快速时频域转换19

第2章 印制电路板的设计原则22

2.1 印制电路板的加工流程22

2.2 印制电路板的设计流程26

2.2.1 印制电路板的总体设计流程27

2.2.2 原理图的设计流程28

2.2.3 电路板的设计流程30

2.3 印制电路板的基本设计原则32

2.3.1 印制电路板的抗干扰设计原则33

2.3.2 印制电路板的抗振设计原则36

2.3.3 印制电路板的热设计原则37

2.3.4 印制电路板的可测试性设计原则40

第3章 印制电路板的电磁兼容设计42

3.1 有源器件敏感度特性和发射特性42

3.1.1 电磁敏感度特性42

3.1.2 电磁骚扰发射特性44

3.1.3 ΔI噪声电流和瞬态负载电流45

3.2 电路板上的电磁骚扰辐射49

3.2.1 差模辐射49

3.2.2 共模辐射52

3.3 印制电路板的叠层设计54

3.3.1 单面印制电路板的设计54

3.3.2 双面印制电路板的设计59

3.3.3 单面印制电路板和双面印制电路板几种地线的分析59

3.3.4 多层印制电路板的设计65

3.4 磁通量最小化、镜像平面与区分法74

3.4.1 磁通量最小化74

3.4.2 镜像平面75

3.4.3 分区法77

3.5 表面安装技术80

3.5.1 表面安装技术的特点81

3.5.2 SMT设备的发展82

3.5.3 SMT封装元器件及工艺材料的发展84

第4章 印制电路板的接地技术85

4.1 电子设备接地的目的85

4.2 接地系统85

4.2.1 悬浮地86

4.2.2 单点接地86

4.2.3 多点接地87

4.2.4 混合接地88

4.2.5 大系统接地89

4.3 安全地线91

4.3.1 设置安全地线的意义91

4.3.2 设置安全接地的方法92

4.3.3 接地装置93

4.4 地线中的干扰94

4.4.1 地阻抗干扰94

4.4.2 地环路干扰95

4.4.3 地线中的等效干扰电动势96

4.5 低阻抗地线的设计96

4.5.1 导体的射频电阻97

4.5.2 导体的电感98

4.5.3 实心接地平面的阻抗98

4.5.4 低阻抗电源馈线99

4.6 阻隔地环路干扰的措施100

4.6.1 变压器耦合100

4.6.2 纵向扼流圈(中和变压器)传输信号101

4.6.3 电路单元间用同轴电缆传输信号102

4.6.4 光耦合器103

4.6.5 光缆传输信号103

4.6.6 用差分放大器减小由地电位差引起的干扰104

4.7 屏蔽电缆的接地104

4.7.1 屏蔽层接地产生的电场屏蔽104

4.7.2 屏蔽层接地产生的磁场屏蔽105

4.7.3 地环路对屏蔽的影响106

4.8 附加实例106

第5章 印制电路板的信号完整性分析108

5.1 信号完整性概述108

5.2 传输线及干扰分析110

5.2.1 传输线的信号传输特征110

5.2.2 双导线传输线117

5.2.3 干扰源位于传输线任意位置时沿线电压、电流的分布121

5.2.4 多导体传输线123

5.2.5 导线间的串扰128

5.3 影响信号完整性的主要因素130

5.4 信号完整性分析模型132

5.4.1 IBIS模型133

5.4.2 SPICE模型134

5.4.3 IMIC模型135

5.4.4 Verilog-AMS模型和VHDL-AMS模型135

5.4.5 SI分析模型的选用135

5.5 印制电路板终端匹配的方法136

5.5.1 串联终端136

5.5.2 并联终端137

5.5.3 戴维宁终端138

5.5.4 RC网络终端139

5.5.5 二极管网络终端139

5.6 电源完整性分析140

5.6.1 电源完整性分析概述140

5.6.2 同步开关噪声的分析141

5.6.3 电源分配设计143

5.7 信号完整性设计工具介绍144

5.7.1 APSIM 软件144

5.7.2 SPECCTRAQuest软件148

5.7.3 ICX3.0软件149

5.7.4 Slwave软件149

5.7.5 Hot-Stage4软件150

5.7.6 SIA3000信号完整性测试仪150

第6章 印制电路板设计中的静电放电防护152

6.1 静电放电152

6.2 静电放电的防护156

6.2.1 器件的防护156

6.2.2 整机产品的防护156

6.2.3 印制电路板抗静电放电的措施157

第7章 印制电路板设计系统———ProtelDXP161

7.1 ProtelDXP概述161

7.1.1 Protel的发展历史161

7.1.2 ProtelDXP的组成162

7.1.3 ProtelDXP的主要特点163

7.1.4 ProtelDXP的基本操作界面164

7.2 原理图设计177

7.2.1 创建原理图文件177

7.2.2 装载元件库182

7.2.3 放置元件并布局185

7.2.4 原理图的布线工具193

7.2.5 原理图的绘图工具201

7.2.6 原理图的ERC207

7.2.7 原理图的报表生成208

7.3 印制电路板设计211

7.3.1 新建印制电路板文件211

7.3.2 添加元件封装库和网络218

7.3.3 元件自动布局219

7.3.4 元件手工布局220

7.3.5 印制电路板自动布线223

7.3.6 印制电路板手工布线224

7.3.7 印制电路板的DRC和报表生成229

附录A 电磁兼容国家标准231

附录B 部分电磁兼容国际标准239

附录C 电磁干扰(骚扰)源的频谱246

参考文献249" 2100433B

本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。本书从电磁兼容基本概念入手，由“电磁干扰三要素”中的“干扰源”和“传播途径”展开，介绍干扰源的特点及性质，分析传导干扰和辐射干扰，阐述抑制电磁干扰的“三大技术”（接地、屏蔽和滤波）的基本方法及其应用，介绍电磁兼容预测分析数学模型、预测方法，介绍电磁兼容性测试设备与场地、测试内容与方法，还附有电磁兼容的教学实验，使读者对电磁兼容的知识有一个较为全面的了解，为日后进一步研究和解决电磁兼容问题打好坚实的基础。

本书适合作为电气与电子信息类专业本科生的教材，可作为研究生相关课程的参考教材，也可供从事电子技术的工程技术人员参考。

本书从电磁兼容的基本原理出发，在充分考虑其工程应用背景的前提下，系统地介绍了电磁兼容(EMC)的基础知识、 控制电磁兼容性的策略和方法、 抑制电磁干扰的相关技术、 电磁兼容标准和测量以及印制电路板(PCB)的电磁兼容性。本书内容丰富、深入浅出 既有理论分析与基本原理的阐述，又有工程应用问题的解决方法，具有较强的实用性和可读性。

本书是在第一版的基础上修订的。这次修订增补了EMC标准简介、EMC测量和PCB的电磁兼容性三章内容。

本书适合电子信息工程、电磁场与无线电技术、通信工程、仪器和测试技术、电气工程等相关专业的师生使用，也可供相关领域的工程技术人员参考。

第1章电磁兼容概论（）

11电磁干扰及其危害（）

12电磁兼容的基本概念（）

121电磁兼容的含义（）

122基本电磁兼容技术术语（）

123电磁干扰效应（）

13电磁兼容学科的研究领域（）

14电磁兼容的研究方法（）

141电磁兼容学科的特点（）

142电磁兼容的实施（）

143电磁兼容研究的几个重要发展

趋势（）

15电磁兼容性标准概况（）

151电磁兼容性标准的基本内容（）

152国内外电磁兼容性标准简介（）

16电磁兼容计量单位和换算

关系（）

习题（）

第2章电磁干扰源（）

21电磁干扰源的分类（）

22自然电磁干扰源（）

23人为电磁干扰源（）

24电磁干扰源的基本性质（）

习题（）

第3章电磁干扰的耦合与传播（）

31电磁干扰的传播途径（）

32传导干扰传输线路的性质（）

33传导耦合分析（）

331电阻性耦合（）

332电容性耦合（）

333电感性耦合（）

34辐射耦合分析（）

341电基本振子的辐射（）

342磁基本振子（磁流元）的辐射（）

343辐射耦合方式（）

习题（）

第4章接地与搭接技术（）

41接地的概念（）

42安全接地（）

43信号接地（）

431单点接地（）

432多点接地（）

433浮地（）

434混合接地（）

435转换接地（）

44地线回路的干扰及抑制

技术（）

441地线回路中的电磁干扰（）

442两点接地时的噪声电压（）

443抑制地回路耦合电磁干扰的

技术（）

45电缆屏蔽体的接地（）

451低频电缆屏蔽体接地点的

选择（）

452高频电缆屏蔽体的接地（）

46屏蔽盒的接地（）

461单层屏蔽盒的接地（）

462双层屏蔽盒的接地（）

47搭接（）

习题（）

第5章屏蔽技术（）

51概述（）

52电屏蔽（）

521电屏蔽的原理和分析（）

522低频电屏蔽效能的计算（）

523电屏蔽的设计要点（）

524多级级联电路的屏蔽盒结构（）

53磁屏蔽（）

531磁屏蔽的原理和分析（）

532磁屏蔽效能的计算（）

533磁屏蔽体的设计要点（）

54电磁屏蔽（）

541电磁屏蔽的原理和分析（）

542单层金属板的电磁屏蔽

效能（）

543双层屏蔽的电磁屏蔽效能（）

544薄膜屏蔽的电磁屏蔽效能（）

545非实心型屏蔽体的电磁屏蔽

效能（）

546装配面处接缝泄漏的抑制（）

547通风孔的屏蔽（）

548观察窗口（显示器件）泄漏的

抑制（）

549器件调谐孔（有连接杆的操作

器件）泄漏的抑制（）

55电磁屏蔽设计要点（）

习题（）

第6章滤波技术（）

61电磁干扰滤波器的特性和

分类（）

62插入损耗的计算方法（）

63反射式滤波器（）

631低通滤波器（）

632高通滤波器（）

633带通滤波器（）

634带阻滤波器（）

64电容、电感的高频特性（）

641电容的频率特性（）

642电感的频率特性（）

65有源滤波器（）

66吸收式滤波器（）

67反射-吸收组合式低通

滤波器（）

68电源滤波器（）

69滤波器的选择和使用（）

习题（）

第7章电磁干扰预测（）

71电磁干扰预测的目的和

作用（）

72电磁干扰预测建模（）

73电磁干扰发射机模型（）

731基波发射模型（）

732谐波发射模型（）

733非谐波发射模型（）

74电磁干扰接收机模型（）

741接收机的选择性（）

742基本接收通道模型（）

743乱真响应模型（）

744接收机互调（）

745接收机交调（）

746接收机减敏（）

75天线模型（）

751天线的方向性（）

752全向天线的方向性图（）

753定向天线的方向性图（）

754发射天线-接收天线对的极化

匹配修正（）

755近场天线模型（）

756发射天线-接收天线对的

配置（）

757天线扫描（）

76电磁干扰预测方法（）

761电磁干扰预测的基本步骤（）

762分级预测方法（）

77系统间电磁干扰预测（）

771干扰预测方程（）

772系统间干扰预测实施过程（）

78系统间电磁干扰控制（）

781频率管理（）

782时间管理（）

783空间管理（）

79系统内部电磁干扰预测（）

791系统内部电磁干扰预测

流程（）

792系统内部EMI预测实例（）

习题（）

第8章电磁兼容性测试技术（）

81电磁兼容性测试项目（）

82测试场地（）

821开阔测试场地（）

822屏蔽室（）

823电波暗室（）

824混波室（）

825平行板线（）

826横电磁波传输室（）

827吉赫横电磁波(GTEM)

传输室（）

83常用测试仪器与设备（）

831电磁干扰测量仪/电磁干扰

接收机（）

832频谱分析仪/电磁干扰

接收机（）

833线路阻抗稳定网络

(LISN)（）

834亥姆霍兹线圈（）

835电流探头（）

836功率吸收钳（）

837信号发生器（）

838功率放大器（）

84电磁兼容性试验用天线（）

841电磁兼容性试验用天线的

特点（）

842各种天线简介（）

85电磁发射与电磁敏感度

测量（）

851一般要求（）

852传导发射测量（）

853传导敏感度测量（）

854辐射发射测量（）

855辐射敏感度测量（）

86电磁兼容的自动测试技术

简介（）

861电磁干扰自动测试系统（）

862电流传导敏感度自动测试

系统（）

87电磁干扰扫描装置（）

88移动电话比吸收率（SAR）

测试系统（）

习题（）

第9章电磁兼容性教学实验（）

实验一传导干扰抑制与滤波

实验（）

实验二微波频谱分析仪测量小信号

实验（）

实验三电磁屏蔽效能测量实验…（）

实验四利用手机开展电磁兼容

实验（）

实验五安全接地实验（）

参考文献() 2100433B