工程電磁兼容原理？測試？技術工藝及計算機模型（第2版）

第1章 導論  1
1.1 電磁環(huán)境  1
1.2 歷史沿革  1
1.2.1 第二次世界大戰(zhàn)前  1
1.2.2 第二次世界大戰(zhàn)和戰(zhàn)后的前25年  2
1.2.3 后25年 4
1.3 EMI與EMC概念和有關定義  5
1.4 實際經(jīng)驗和有關情況  8
1.4.1 輸電線  8
1.4.2 電源線  9
1.4.3 開關和繼電器  9
1.4.4 電話設備  9
1.4.5 射電天文學  9
1.4.6 生物效應  10
1.4.7 飛機導航  10
1.4.8 軍用設備  11
1.4.9 安全可靠的通信  11
1.4.10 集成電路  12
1.5 頻譜管理  12
1.5.1 發(fā)射機和接收機  12
1.5.2 頻譜空間  13
1.5.3 電信  14
1.5.4 發(fā)展趨勢  15
1.6 EMI和EMC綜述  15
1.7 分析計算舉例  16
1.7.1 非線性  16
1.7.2 電抗耦合  18
1.7.3 導線的輻射  19
1.7.4 電路中的EMI源  21
參考文獻  21
習題  22
第2章 EMI的自然源與核源  24
2.1 引言  24
2.2 天體的電磁噪聲  25
2.3 閃電放電  26
2.3.1 地閃  26
2.3.2 云際放電  27
2.3.3 閃電產(chǎn)生的電磁場  27
2.3.4 閃電放電對傳輸線的效應  29
2.4 靜電放電  30
2.4.1 電荷積累與放電  30
2.4.2 ESD波形模型  34
2.4.3 ESD等效電路  35
2.4.4 ESD的輻射場  35
2.5 電磁脈沖  37
2.5.1 表面核爆炸產(chǎn)生的電磁脈沖  38
2.5.2 高空核爆炸  38
2.5.3 電磁脈沖感應電壓  39
2.5.4 通過電纜屏蔽層的電磁脈沖耦合  42
2.6 小結  42
2.7 實例  42
參考文獻  43
習題  44
第3章 設備和電路產(chǎn)生的電磁干擾  46
3.1 引言  46
3.2 電磁發(fā)射  46
3.2.1 系統(tǒng)  47
3.2.2 電氣設備  48
3.3 來自繼電器與開關的噪聲  49
3.3.1 電路模型  49
3.3.2 噪聲特性  50
3.3.3 電磁干擾的效應  51
3.4 電路中的非線性  52
3.4.1 放大器的非線性性質  52
3.4.2 調制  53
3.4.3 互調  55
3.4.4 交調  55
3.5 無源互調  55
3.6 傳輸線中的串擾  56
3.6.1 多導體傳輸線  56
3.6.2 實例——三導體傳輸線  59
3.7 輸電線中的瞬變  60
3.7.1 感應電壓與電流的計算  61
3.7.2 輸電干線上的浪涌  62
3.8 電磁干擾  66
3.8.1 輻射耦合  66
3.8.2 傳導耦合  66
3.8.3 輻射與傳導組合  67
3.9 小結  67
3.10 實例 68
參考文獻  70
習題  71
第4章 概率和統(tǒng)計物理模型  73
4.1 引言  73
4.2 概率描述  73
4.3 統(tǒng)計物理模型  74
4.4 干擾的建模  74
4.4.1 干擾的分類  74
4.4.2 A類干擾  75
4.4.3 B類干擾  78
4.4.4 實例  82
4.5 電磁干擾/電磁兼容統(tǒng)計模型  82
4.5.1 環(huán)境電磁噪聲  83
4.5.2 電路中的電磁干擾  85
4.5.3 設備發(fā)射的統(tǒng)計模型  85
4.6 小結  85
參考文獻  86
習題  86
第5章 開闊試驗場地  88
5.1概述  88
5.2 開闊試驗場地測試  88
5.2.1 輻射發(fā)射測試  88
5.2.2 輻射敏感度測試  89
5.2.3 測試場地  90
5.2.4 測試天線  90
5.3 測試注意事項  92
5.3.1 電磁環(huán)境  92
5.3.2 電磁散射體  92
5.3.3 電源和電纜的連接  92
5.4 開闊試驗場地  92
5.4.1 固定式EUT  93
5.4.2 固定式天線  94
5.4.3 EUT-天線的間距  94
5.5 地形粗糙度  94
5.6 歸一化場地衰減  95
5.6.1 遠區(qū)電場  95
5.6.2 場地衰減和歸一化場地衰減（NSA）  10
5.7 測試場地非理想性的測量  105
5.8 天線系數(shù)測量  109
5.8.1 標準場地法  109
5.8.2 注意事項  110
5.9 測試誤差  110
5.10 小結  110
5.11 實例  111
參考文獻  113
習題  113
第6章 輻射干擾測試  116
6.1 引言  116
6.2 暗室  116
6.2.1 暗室  116
6.2.2 使用暗室進行測試  118
6.2.3 測試誤差的來源  120
6.3 橫電磁波小室  123
6.3.1 橫電磁波小室  123
6.3.2 使用橫電磁波小室進行測試  126
6.3.3 測試誤差的來源  133
6.4 混響室  136
6.4.1 混響室  136
6.4.2 使用混響室進行測試  138
6.5 吉赫茲橫電磁波小室  139
6.5.1 GTEM小室  139
6.5.2 使用GTEM小室進行電磁兼容性評估  141
6.5.3 與開闊試驗場地測試結果的比較  142
6.6 測試設施的比較  142
6.6.1 暗室  143
6.6.2 TEM小室  144
6.6.3 混響室  145
6.6.4 GTEM小室  146
6.6.5 測試不確定度  146
參考文獻  146
習題  148
第7章 傳導電磁干擾測試  150
7.1 引言  150
7.2 傳導電流/電壓的特點  150
7.2.1 共模與差模干擾  150
7.2.2 共模與差模干擾舉例  151
7.3 電力線上的傳導電磁噪聲  153
7.3.1 電力線上的瞬態(tài)干擾  153
7.3.2 低壓交流線上浪涌信號的傳播  154
7.3.3 艦船與飛機上的傳導電磁干擾  155
7.4 設備的傳導電磁干擾  156
7.4.1 傳導電磁干擾的測試設備  156
7.4.2 傳導電磁干擾的測試配置  159
7.4.3 共模與差模干擾的測試  163
7.5 傳導電磁干擾抗擾度  164
7.6 檢波器與測試  165
參考文獻  166
習題  167
第8章 脈沖干擾抗擾度  169
8.1 引言  169
8.2 脈沖電磁干擾抗擾度  169
8.3 靜電放電  171
8.3.1 靜電放電脈沖  171
8.3.2 靜電放電測試  173
8.3.3 靜電放電發(fā)生器  176
8.3.4 靜電放電測試等級  179
8.4 電快速瞬變脈沖群  179
8.4.1 電快速瞬變脈沖群  179
8.4.2 電快速瞬變脈沖群抗擾度測試的試驗臺  181
8.4.3 電快速瞬變脈沖群發(fā)生器  182
8.4.4 電快速瞬變脈沖群測試  184
8.5 浪涌  184
8.5.1 浪涌  184
8.5.2 浪涌測試  185
8.5.3 浪涌測試波形  187
8.6 小結  190
參考文獻  190
習題  191
第9章 接地、屏蔽與搭接  193
9.1 電磁兼容技術工藝  193
9.2 接地  193
9.2.1 接地原理及實踐  194
9.2.2 接地注意事項  200
9.2.3 接地電阻的測量  202
9.2.4 電磁兼容中的系統(tǒng)接地  204
9.2.5 電纜屏蔽體的接地  207
9.2.6 設計舉例  208
9.2.7 附加實例  210
9.3 屏蔽  210
9.3.1 屏蔽理論及屏蔽效能  211
9.3.2 屏蔽材料  220
9.3.3 在不連續(xù)處屏蔽的完整性  221
9.3.4 導電涂料  227
9.3.5 電纜屏蔽  227
9.3.6 屏蔽效能的測試  230
9.3.7 幾個實例  234
9.4 電氣搭接  235
9.4.1 搭接帶的形狀與材料  236
9.4.2 優(yōu)良搭接的一般準則  238
9.5 小結  239
9.6 實例  240
參考文獻  241
習題  242
第10章 電磁干擾濾波器  244
10.1 引言  244
10.2 濾波器的特性  244
10.2.1 阻抗失配效應  246
10.2.2 集總元件低通濾波器  246
10.2.3 高通濾波器  253
10.2.4 帶通濾波器  254
10.2.5 帶阻濾波器  256
10.2.6 介入損耗濾波器設計  257
10.3 電源線濾波器設計  262
10.3.1 共模濾波器  263
10.3.2 差模濾波器  264
10.3.3 共模差模組合濾波器  264
10.3.4 電感器設計  265
10.3.5 共模扼流圈的泄漏電感  266
10.3.6 泄漏電感的降低  266
10.3.7 電源線濾波器：設計示例  266
10.4 濾波器安裝  268
10.5 濾波器的評估269
10.6 小結  270
參考文獻  270
習題  271
第11章 電纜、連接器及部件  273
11.1 引言  273
11.2 電磁干擾抑制電纜  273
11.2.1 吸收電纜  274
11.2.2 帶狀電纜  277
11.3 電磁兼容連接器  277
11.3.1 尾巴效應  278
11.3.2 連接器屏蔽  278
11.3.3 連接器測試  279
11.3.4 互調干擾（生銹螺栓效應）  282
11.4 電磁兼容襯墊  282
11.4.1 導線編織網(wǎng)襯墊  282
11.4.2 金屬絲屏蔽襯墊  283
11.4.3 定向金屬絲網(wǎng)柵  283
11.4.4 導電合成橡膠  284
11.4.5 透明的導電窗  284
11.4.6 導電膠  284
11.4.7 導電滑脂  284
11.4.8 導電涂料  285
11.5 隔離變壓器  285
11.6 光隔離器  288
11.7 瞬態(tài)及浪涌抑制器件  288
11.7.1 氣體管浪涌抑制器  289
11.7.2 半導體瞬態(tài)抑制器  293
11.7.3 瞬態(tài)防護混合電路  295
11.8 電磁兼容附件：綜述  296
11.8.1 電纜  296
11.8.2 連接器  297
11.8.3 鐵氧體部件  297
11.8.4 電磁兼容襯墊  298
11.8.5 瞬態(tài)防護器件  299
11.8.6 小結  299
參考文獻  300
第12章 頻率指配和頻譜節(jié)約  302
12.1 引言  302
12.2 頻率分配和頻率指配  302
12.2.1 規(guī)定  302
12.2.2 頻譜利用  303
12.2.3 頻譜利用率的評估  304
12.3 調制技術  306
12.3.1 模擬調制  306
12.3.2 數(shù)字調制  308
12.3.3 設計折中  309
12.3.4 實例設計考慮  310
12.4 頻譜節(jié)約  310
12.4.1 目標函數(shù)的最小化  311
12.4.2 圖形標色  314
12.4.3 注釋  316
12.4.4 啟發(fā)式搜索  316
12.4.5 基于線性代數(shù)的網(wǎng)格頻率指配方法  322
12.5 頻譜節(jié)約：小結  322
參考文獻  324
習題  324
第13章 電磁兼容計算機建模與仿真  326
13.1 引言  326
13.2 通用和全面的評估方法  326
13.3 復雜系統(tǒng)的電磁兼容分析  328
13.3.1 建模技術、物理系統(tǒng)及求解方法  330
13.3.2 電磁場分析和預測程序  336
13.4 自動化的系統(tǒng)級EMC分析過程描述  341
13.4.1 數(shù)值程序外部系統(tǒng)建模  345
13.4.2 數(shù)值程序內(nèi)部系統(tǒng)建模  347
13.4.3 建模和分析過程  348
13.5 電磁兼容計算建模和仿真的發(fā)展方向  351
13.5.1 專家系統(tǒng)及其他先進軟件仿真技術的應用  352
13.5.2 基于專家系統(tǒng)的電磁兼容性軟件包  353
13.6 小結  354
參考文獻  355
習題  356
第14章 信號完整性  358
14.1 引言  358
14.2 信號完整性問題  359
14.2.1 典型信號完整性問題  359
14.2.2 信號完整性問題會發(fā)生在哪里  360
14.2.3 電子封裝中的信號完整性  360
14.3 信號完整性分析  361
14.3.1 設計流程中的信號完整性分析  361
14.3.2 信號完整性分析的原則  363
14.4 設計中的信號完整性問題  365
14.4.1 上升時間和信號完整性  365
14.4.2 傳輸線、反射、串擾  366
14.4.3 電源/地噪聲  367
14.5 建模和仿真  369
14.5.1 電磁建模技術  369
14.5.2 SI工具  370
14.5.3 IBIS  371
14.6 信號完整性實例  372
參考文獻  374
第15章 EMC標準  376
15.1 引言  376
15.2 EMI/EMC相關標準  376
15.3 MIL-STD-461/462  377
15.3.1 傳導干擾控制  378
15.3.2 輻射干擾控制  379
15.3.3 中等暴露電平時的敏感度  380
15.3.4 其他軍用標準  380
15.4 IEEE/ANSI標準  381
15.5 CISPR/IEC標準  382
15.6 FCC法規(guī)  382
15.7 英國標準  383
15.8 VDE標準  383
15.9 歐洲標準  384
15.10 日本的EMI/EMC標準  386
15.11 性能標準——一些比較  386
15.11.1 美國軍用標準  386
15.11.2 IEC/CISPR標準  387
15.11.3 ANSI標準和FCC規(guī)定  388
15.11.4 脈沖干擾抗擾度  389
15.12 小結  389
15.13 更新  390
15.13.1 美國軍用標準  390
15.13.2 ANSI/IEEE標準  391
15.13.3 CISPR/IEC標準和歐洲標準  391
15.13.4 標準和測試程序  392
參考文獻  392
第16章 文獻選錄  394
16.1 電磁干擾的實際影響及相關內(nèi)容  394
16.2 電磁噪聲：源及說明  395
16.3 開闊試驗場地測量  398
16.4 輻射發(fā)射及輻射敏感度的實驗室測量  399
16.5 傳導發(fā)射及傳導敏感度的測量  401
16.6 脈沖干擾抗擾度的測量  401
16.7 接地、屏蔽與搭接  402
16.8 電磁兼容濾波器  405
16.9 電磁兼容部件  406
16.10 頻譜管理及頻率指配  407
16.11 電磁兼容計算機模型  408
16.12 信號完整性（SI）  412
附錄1 EMC專業(yè)術語  414
附錄2 EMI/EMC單位  423
附錄3 參考文獻  424
附錄4 EMI/EMC標準（商用與非軍用標準）  427
附錄5 EMC電子資源  432
索引  433