工程電磁兼容 版權信息
- ISBN:9787560653754
- 條形碼:9787560653754 ; 978-7-5606-5375-4
- 裝幀:平裝-膠訂
- 冊數:暫無
- 重量:暫無
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工程電磁兼容 本書特色
本書從電磁兼容性基本原理出發,充分考慮其工程應用目的。系統介紹了電磁兼容性基礎知識,控制電磁兼容性的策略和方法,抑制電磁干擾的相關技術,電磁兼容標準和測量,PCB的電磁兼容性,產品電磁兼容性診斷與整改,產品電磁兼容性仿真分析與設計。本書既有理論分析與基本原理闡述,又有工程應用問題的解決方法。內容豐富、深入淺出,具有較強的實用性和可讀性。
工程電磁兼容 內容簡介
本書是在第二版的基礎上修訂的,第二版入選了“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材,這次修訂增補了EMC學科前沿的部分內容和標準更新情況、電磁兼容性仿真分析以及電磁兼容診斷與整改,重新編著了部分章節,并增加了第12章和第 13章。
全書共13章,內容分別為緒論、電磁兼容基本概念、電磁騷擾的耦合與傳輸理論、電磁兼容性控制、屏蔽理論及其應用、接地技術及其應用、搭接技術及其應用、濾波技術及其應用、EMC標準簡介、EMC測量、PCB的電磁兼容性、電磁兼容性仿真分析、電磁兼容診斷與整改。各章后均附有習題和參考文獻。
本書內容全面豐富、深入淺出,既有理論分析與基本原理闡述,又有工程應用問題的解決方法,具有較強的可讀性和實用性。
本書適合電子信息工程、電磁場與無線技術、通信工程、儀器和測試技術、電氣工程等電氣信息類相關專業的師生使用,也可供航天、航空、電子和兵器等相關領域的工程技術人員參考。
工程電磁兼容 目錄
第1章 緒論 1
1.1 電磁干擾與電磁污染 1
1.2 電磁兼容 8
1.2.1 電磁干擾與電磁騷擾 9
1.2.2 電磁兼容的含義 9
1.2.3 系統電磁兼容性 10
1.3 電磁兼容學科的發展 11
1.3.1 第二次世界大戰前 11
1.3.2 第二次世界大戰及其以后的25年 12
1.3.3 20世紀60年代后 13
1.3.4 中國的電磁兼容發展概況 14
1.4 電磁兼容的研究內容 16
1.5 電磁兼容學科的特點 19
習題 21
參考文獻 21
第2章 電磁兼容基本概念 24
2.1 基本電磁兼容術語 24
2.1.1 一般術語 24
2.1.2 噪聲與干擾術語 25
2.1.3 發射術語 26
2.1.4 電磁兼容性術語 27
2.1.5 相關術語之間的關系 29
2.2 電磁干擾的產生條件 30
2.2.1 電磁干擾三要素 30
2.2.2 敏感設備 32
2.3 常用EMC單位及換算關系 34
2.3.1 功率 36
2.3.2 電壓 36
2.3.3 電流 37
2.3.4 功率密度 37
2.3.5 電場強度與磁場強度 38
2.4 電纜的功率損耗與信號源特性 41
2.4.1 電纜的功率損耗 41
2.4.2 信號源特性 44
2.5 電磁騷擾源 48
2.5.1 電磁騷擾源的分類 48
2.5.2 自然電磁騷擾源 49
2.5.3 人為電磁騷擾源 49
2.6 電磁騷擾的性質 52
2.7 電磁環境 54
2.7.1 環境的電磁現象 54
2.7.2 端口的概念 55
2.7.3 環境分類與設備位置 56
2.8 電尺寸與電磁波頻譜 57
2.8.1 電尺寸 57
2.8.2 電磁波頻譜 59
習題 62
參考文獻 63
第3章 電磁騷擾的耦合與傳輸理論 65
3.1 電磁騷擾的耦合途徑 65
3.2 傳導耦合的基本原理 66
3.2.1 電路性耦合 66
3.2.2 電容性耦合 68
3.2.3 電感性耦合 72
3.3 電磁輻射的基本理論 75
3.3.1 電磁輻射的物理概念 76
3.3.2 基本振子電磁場分布的一般表示式 76
3.3.3 近區場與遠區場 79
3.3.4 近區與遠區之間的轉換區 81
3.3.5 高阻抗場和低阻抗場 82
3.4 近區場的阻抗 82
3.4.1 電基本振子近區場的波阻抗 82
3.4.2 磁基本振子近區場的波阻抗 83
3.5 輻射耦合 85
3.5.1 導體的天線效應 85
3.5.2 輻射耦合方式 86
習題 87
參考文獻 87
第4章 電磁兼容性控制 89
4.1 分析和解決電磁兼容性問題的一般方法 89
4.1.1 問題解決法 89
4.1.2 規范法 90
4.1.3 系統法 90
4.2 電磁騷擾的抑制策略 91
4.3 空間分離 92
4.4 時間分隔 93
4.5 頻率劃分和管制 93
4.5.1 頻譜管制 93
4.5.2 濾波 95
4.5.3 頻率調制 95
4.5.4 數字傳輸 95
4.5.5 光電傳輸 95
4.6 電氣隔離 95
習題 96
參考文獻 96
第5章 屏蔽理論及其應用 99
5.1 電磁屏蔽原理 99
5.1.1 電磁屏蔽的類型 99
5.1.2 靜電屏蔽 100
5.1.3 交變電場屏蔽 101
5.1.4 低頻磁場的屏蔽 102
5.1.5 高頻磁場的屏蔽 104
5.1.6 電磁場屏蔽 105
5.2 屏蔽效能 106
5.2.1 屏蔽效能的表示 106
5.2.2 屏蔽效能的計算方法 107
5.3 無限長磁性材料圓柱腔的靜磁屏蔽效能 108
5.3.1 圓柱腔內的靜磁場 108
5.3.2 圓柱腔的靜磁屏蔽效能分析 109
5.3.3 圓柱腔的靜磁屏蔽效能計算實例 110
5.4 低頻磁屏蔽效能的近似計算 111
5.4.1 矩形截面屏蔽盒的低頻磁屏蔽效能的近似計算 111
5.4.2 圓柱形及球形殼體低頻磁屏蔽效能的近似計算 112
5.5 計算屏蔽效能的電路方法 112
5.5.1 低頻屏蔽問題的定性討論 113
5.5.2 屏蔽的電路方法 115
5.6 屏蔽的平面波模型 120
5.6.1 導體平板的屏蔽效能 121
5.6.2 平面波模型推廣到非理想屏蔽結構 124
5.6.3 屏蔽效能計算的解析方法 125
5.7 孔隙的電磁泄漏 128
5.7.1 金屬板縫隙的電磁泄漏 129
5.7.2 金屬板孔隙的電磁泄漏 130
5.7.3 截止波導管的屏蔽效能 132
5.7.4 孔陣的電磁屏蔽效能 133
5.7.5 通風窗孔的屏蔽效能 135
5.8 有孔陣矩形機殼屏蔽效能公式化 137
5.8.1 理論分析 138
5.8.2 結果與討論 140
5.8.3 結論 143
5.9 抑制電磁泄漏的工程措施 143
習題 149
參考文獻 150
第6章 接地技術及其應用 153
6.1 接地及其分類 153
6.1.1 接地的概念 153
6.1.2 接地的要求 154
6.1.3 接地的分類 154
6.2 安全接地 154
6.2.1 設備安全接地 154
6.2.2 接零保護接地 155
6.2.3 防雷接地 156
6.2.4 安全接地的有效性 156
6.3 導體阻抗的頻率特性 157
6.3.1 直流電阻與交流電阻的廣義描述 157
6.3.2 導體電感 158
6.3.3 如何選擇搭接條 160
6.4 信號接地 160
6.4.1 單點接地 161
6.4.2 多點接地 163
6.4.3 混合接地 164
6.4.4 懸浮接地 164
6.5 屏蔽體接地 164
6.5.1 放大器屏蔽盒的接地 164
6.5.2 電纜屏蔽層的接地 165
6.5.3 電纜屏蔽層的一端接地與兩端接地 167
6.6 地回路干擾 169
6.6.1 接地公共阻抗產生的干擾 169
6.6.2 地電流與地電壓的形成 170
6.7 電路的接地點選擇 171
6.7.1 放大器與信號源的接地點選擇 171
6.7.2 多級電路的接地點選擇 172
6.7.3 諧振回路的接地點選擇 173
6.8 地回路干擾的抑制措施 173
6.8.1 隔離變壓器 173
6.8.2 縱向扼流圈 175
6.8.3 光電耦合器 177
6.8.4 差分平衡電路 178
習題 180
參考文獻 181
第7章 搭接技術及其應用 183
7.1 搭接的一般概念 183
7.2 搭接的有效性 185
7.3 搭接的實施 187
7.3.1 搭接的電化學腐蝕原理 187
7.3.2 搭接表面的清理和防腐涂覆 187
7.3.3 搭接的加工方法 188
7.4 搭接的設計 188
7.5 搭接質量的測試 192
習題 192
參考文獻 192
第8章 濾波技術及其應用 194
8.1 濾波器的工作原理和類型 194
8.1.1 濾波器的工作原理 194
8.1.2 濾波器的類型 194
8.1.3 EMI濾波器的特點 195
8.2 濾波器的特性 195
8.3 反射式濾波器 197
8.4 吸收式濾波器 201
8.5 電源線濾波器 205
8.5.1 共模干擾和差模干擾 206
8.5.2 電源線濾波器的網絡結構 206
8.6 濾波器的安裝 208
習題 210
參考文獻 211
第9章 EMC標準簡介 215
9.1 EMC標準化組織 215
9.1.1 國際電工委員會(IEC) 215
9.1.2 國際無線電干擾特別委員會(CISPR) 216
9.1.3 TC77的組織結構及其主要任務 217
9.1.4 與EMC相關的其他IEC技術委員會 218
9.1.5 有關地區和國家的EMC標準化組織 218
9.1.6 我國EMC標準化組織 219
9.2 國際EMC標準簡介 219
9.2.1 標準體系和分類 220
9.2.2 CISPR標準簡介 221
9.2.3 IEC/TC77標準簡介 223
9.2.4 歐洲EMC標準簡介 227
9.2.5 美國EMC標準簡介 236
9.2.6 德國EMC標準簡介 238
9.3 我國國家EMC標準簡介 239
9.3.1 我國國家EMC標準 239
9.3.2 我國國家軍用EMC標準 245
9.3.3 我國國家TEMPEST 技術標準 248
9.4 EMC標準舉例 249
9.4.1 GJB 151A—97簡介 249
9.4.2 GJB 152A—97簡介 251
9.5 中國軍用EMC標準更新簡介 252
9.5.1 軍用設備和分系統EMC標準更新 252
9.5.2 軍用系統級EMC標準更新 255
9.5.3 系統電磁環境效應試驗方法 256
習題 256
參考文獻 257
第10章 EMC測量 258
10.1 概述 258
10.1.1 EMC測量分類 258
10.1.2 EMC預測量與EMC標準測量 259
10.2 EMC測量設施 260
10.2.1 開闊試驗場 260
10.2.2 屏蔽室 261
10.2.3 電波暗室 264
10.2.4 橫電磁波小室 265
10.2.5 混響室 266
10.3 EMC測量設備 269
10.3.1 測量接收機 269
10.3.2 電磁干擾測量設備 273
10.3.3 電磁敏感度測量設備 278
10.4 EMC測量實例 278
10.4.1 測量步驟和過程 278
10.4.2 測量報告 287
習題 294
參考文獻 294
第11章 PCB的電磁兼容性 296
11.1 印制電路板的EMC特性 296
11.1.1 PCB元器件 296
11.1.2 PCB走線帶 298
11.1.3 走線帶的阻抗 300
11.2 印制電路板EMC設計技術 302
11.2.1 印制電路板通用EMC設計技術 302
11.2.2 印制電路板EMC設計的一般原則 303
11.2.3 印制電路板的疊層設計 308
11.3 印制電路板的EMC實現 312
11.3.1 時鐘電路 312
11.3.2 輸入/輸出及內部連接 314
11.3.3 背板及附屬卡 316
11.3.4 散熱片 318
11.3.5 元件組 318
11.3.6 旁路、去耦和儲能 321
11.3.7 鐵氧體元件 325
11.3.8 集成電路 326
11.4 印制電路板EMC仿真分析 329
11.4.1 PCB設計的EMC預測仿真 329
11.4.2 印制線拐角的頻域分析 334
11.4.3 基于ADS的EMC特性仿真 338
習題 344
參考文獻 345
第12章 電磁兼容性仿真分析 352
12.1 電磁兼容仿真分析的基本原理及特點 352
12.2 電磁兼容仿真分析中的系統綜合性 355
12.3 電磁兼容仿真分析方法 357
12.3.1 有限差分法 358
12.3.2 矩量法 361
12.3.3 有限元法 362
12.3.4 高頻方法 364
12.3.5 時域有限積分法 365
12.3.6 傳輸線矩陣法 366
12.4 仿真軟件介紹 368
12.5 車輛電磁兼容仿真分析案例 377
12.5.1 車外天線空間特性仿真分析 378
12.5.2 車體結構屏蔽特性仿真分析 383
12.5.3 車內線纜耦合特性仿真分析 384
12.5.4 車內線纜輻射特性仿真分析 389
12.6 基于FSS加載的車輛電磁兼容設計案例 391
12.6.1 車輛平臺的電磁兼容性分析 391
12.6.2 車載屏蔽用FSS的設計 392
12.6.3 加載FSS后車輛電磁分布及屏蔽效能分析 395
習題 396
參考文獻 397
第 13章 電磁兼容診斷與整改 399
13.1 電磁兼容診斷基本內容 399
13.2 電磁兼容三要素及診斷原理 400
13.2.1 電磁干擾的主要來源 400
13.2.2 電磁干擾的傳播途徑 401
13.2.3 敏感源 401
13.3 源頭診斷法(PCB板的設計診斷) 401
13.3.1 標準測試法面臨的風險 402
13.3.2 采用近場掃描診斷法的優勢 402
13.4 接口診斷法 403
13.4.1 電源接口 403
13.4.2 接地接口 403
13.4.3 信號接口 405
13.4.4 機械接口 405
13.5 試驗診斷法 405
13.5.1 發射類診斷 405
13.5.2 敏感度診斷 406
13.5.3 瞬態干擾診斷 408
13.6 電磁兼容診斷常用工具 410
13.6.1 近場掃描系統(EMSCAN) 410
13.6.2 近場探頭測試 414
13.7 整機系統診斷法 418
13.7.1 案例一 整車系統輻射干擾故障診斷 418
13.7.2 案例二 復雜系統輻射發射超標診斷 424
習題 429
參考文獻 429
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工程電磁兼容 作者簡介
自1981年大學畢業留校工作以來,不論于西安交通大學攻讀博士學位期間,還是于西安電子科技大學博士后出站工作,長期從事電磁場與電磁波、電磁兼容、微波技術與天線、電磁環境效應與防護技術的教學、科研工作。先后主持或參加國家自然科學基金項目、國防科技預研基金項目、橫向科研項目30余項,發表論文70余篇(其中SCI、EI檢索36篇),出版普通高等教育“十二五”國家級規劃教材《工程電磁兼容(第二版)》、《電磁場與電磁波基礎(第二版)》等專著與教材6部。獲國家發明專利5項,陜西省高等教育教學成果獎特等獎1項。