目　录

第 1章　电磁兼容技术概述　1
1.1　电磁兼容的概念　1
1.1.1　电磁干扰　1
1.1.2　电磁干扰(EMI)对电气、电子设备的危害　4
1.1.3　电磁兼容的含义　8
1.1.4　电磁兼容性的实施　9
1.1.5　电磁兼容技术的发展　9
1.2　电磁兼容技术术语　11
1.2.1　一般术语　11
1.2.2　干扰术语　12
1.2.3　发射术语　13
1.2.4　电磁兼容性能术语　14
1.3　电磁兼容的工程方法　16
1.3.1　电磁兼容性的工程分析方法　16
1.3.2　电磁兼容性控制技术　17
1.3.3　电磁兼容性分析与设计方法　21
1.3.4　电磁兼容性测量与试验技术　26
1.4　电气、电子产品的EMC设计　31
1.4.1　EMC的设计方法　31
1.4.2　EMC的设计步骤　34
1.4.3　EMC设计的理论基础和EMC管理　35
1.4.4　预测及解决EMI问题的流程　35
1.5　EMC设计的基本过程　38
1.5.1　EMC设计的措施　38
1.5.2　产品EMC设计的技术　38
1.5.3　EMC设计与产品开发关系　39
1.5.4　系统级EMC设计　41
1.6　电磁兼容标准　44
1.6.1　与电磁兼容技术标准有关的组织机构　44
1.6.2　我国的电磁兼容技术标准体系　46
1.6.3　电磁兼容技术标准与规范的内容特点　51
1.6.4　电磁兼容认证　52
1.7　各种信号的频谱分析　53
1.7.1　信号的分类　54
1.7.2　信号的时域分析与频域分析　55
1.7.3　傅里叶变换的应用　63
1.8　分贝的概念与应用　64
1.8.1　分贝的定义　64
1.8.2　分贝的应用　66

第 2章　屏蔽技术　68
2.1　电磁屏蔽原理　68
2.1.1　电磁屏蔽的类型　68
2.1.2　静电屏蔽　68
2.1.3　交变电场的屏蔽　69
2.1.4　低频磁场的屏蔽　70
2.1.5　高频磁场的屏蔽　71
2.1.6　电磁屏蔽　72
2.2　屏蔽效能　73
2.2.1　屏蔽效能的表示　73
2.2.2　屏蔽效能的计算　74
2.3　磁屏蔽材料的特性　78
2.3.1　导磁材料　78
2.3.2　导电胶与导磁胶　79
2.3.3　电磁屏蔽的结构　79
2.4　孔缝泄漏的抑制措施　81
2.4.1　装配面处接缝泄漏的抑制　82
2.4.2　通风冷却孔泄漏的抑制　83
2.4.3　观察窗口(显示器件)泄漏的抑制　85

第3章　滤波技术　87
3.1　电磁干扰滤波器　87
3.2　滤波器的分类及特性　90
3.2.1　反射式滤波器　90
3.2.2　滤波连接器　95
3.2.3　铁氧体抑制电磁干扰的应用　95
3.3　电源线滤波器　97
3.3.1　共模干扰(骚扰)和差模干扰(骚扰)信号　98
3.3.2　电源线滤波器的网络结构　98
3.3.3　电源线滤波器的安装　99
3.4　微波滤波器　101
3.4.1　微波滤波器概述　101
3.4.2　低通原型滤波器　104
3.4.3　频率变换　107

第4章　接地和搭接技术　113
4.1　地回路干扰　113
4.1.1　接地公共阻抗产生的干扰　113
4.1.2　接地电流与地电压的形成　114
4.1.3　地回路干扰　115
4.2　抑制地回路干扰的技术措施　116
4.2.1　接地点的选择　116
4.2.2　差分平衡电路　118
4.2.3　隔离变压器　119
4.2.4　纵向扼流圈　120
4.2.5　光电耦合器　121
4.3　接地及其分类　121
4.3.1　接地的概念　121
4.3.2　接地的要求　122
4.3.3　接地的分类　122
4.4　安全接地　122
4.4.1　设备安全接地　123
4.4.2　防雷接地　123
4.4.3　安全接地的有效性　123
4.5　信号接地　124
4.5.1　单点接地　124
4.5.2　多点接地　126
4.5.3　混合接地　126
4.5.4　悬浮接地　127
4.6　搭接技术　128
4.6.1　搭接的概念　128
4.6.2　搭接的有效性　129

第5章　线路板设计EMC技术　131
5.1　元器件的选择　131
5.1.1　常用元器件的选择和电路设计　131
5.1.2　有源器件敏感度特性和发射特性　136
5.2　线路板上的电磁骚扰辐射　138
5.2.1　共模辐射与差模辐射　138
5.2.2　差模辐射　139
5.2.3　共模辐射　141
5.3　表面安装技术(SMT)　143
5.3.1　表面安装技术的发展　143
5.3.2　新型片式器件的发展　144
5.3.3　高密度电子组装技术　145
5.4　PCB的原理设计　145
5.4.1　PCB设计的准备工作　145
5.4.2　PCB的分区　146
5.4.3　混合信号PCB的分区设计　148
5.4.4　PCB内元器件的布局、互连与电磁兼容设计　149
5.5　PCB的设计　150
5.5.1　单面板　151
5.5.2　双面板　155
5.5.3　单面板和双面板几种地线的分析　155
5.5.4　多层板　156
5.5.5　PCB布局的基本原则　161
5.5.6　PCB设计规范　163
5.5.7　PCB的高频辐射　167
5.6　PCB布线设计　168
5.6.1　PCB布线设计的ESD抑制准则　168
5.6.2　PCB布线设计基础　169
5.6.3　PCB布线设计的基本原则　171
5.7　PCB分层设计　177
5.7.1　PCB分层设计的必要性　177
5.7.2　PCB分层设计　177
5.7.3　多层PCB分层共同原则　178
5.7.4　多层板布线层　178
5.8　时钟电路的EMC设计　180
5.8.1　高频时钟电路　180
5.8.2　阻抗匹配方法　183
5.9　高速电子线路　184
5.9.1　高速电子线路的信号完整性设计　184
5.9.2　避免传输线效应实现信号完整性　189
5.10　PCB I/O电路的EMC设计　191
5.10.1　PCB I/O电路EMC设计　191
5.10.2　PCB I/O连接的结构设计　194
5.11　背板I/O电路的EMC设计　196
5.11.1　背板I/O电路的连接设计　196
5.11.2　背板I/O电路的结构设计　196
5.11.3　背板连接的设计经验　197

第6章　电缆设计　198
6.1　传导耦合　198
6.1.1　电容性耦合　198
6.1.2　电感性耦合　202
6.1.3　电容性耦合与电感性耦合的综合考虑　203
6.2　高频耦合　205
6.2.1　均匀传输线方程及工作特性　205
6.2.2　传输线阻抗与状态参量　209
6.2.3　无耗传输线的状态分析　211
6.3　辐射耦合　215
6.3.1　基本振子的电磁场分布　216
6.3.2　辐射耦合　219
6.4　干扰耦合的抑制措施　220
6.4.1　电容性耦合干扰抑制措施　220
6.4.2　电感性耦合干扰的抑制措施　220
6.4.3　辐射干扰耦合的抑制措施　221

第7章　瞬态干扰的抑制　224
7.1　电快速瞬变脉冲群(EFT)　225
7.1.1　EFT概述　225
7.1.2　EFT干扰的抑制　228
7.2　雷击浪涌　229
7.2.1　直击雷、感应雷与浪涌　230
7.2.2　雷击与瞬变脉冲电压　232
7.2.3　雷害的防护　233
7.3　静电放电(ESD)产生的电磁干扰　236
7.3.1　ESD的基本概念　236
7.3.2　直接放电和间接放电　239
7.3.3　对ESD防护的设计技术　240
7.3.4　多层印制板防止ESD技术　241
7.4　抑制瞬变骚扰的常用器件　244
7.4.1　气体放电管　244
7.4.2　压敏电阻　245
7.4.3　电压瞬变吸收二极管(TVS)　247
7.4.4　几种抑制瞬态骚扰器件的比较　248

第8章　电磁兼容预测技术　250
8.1　概述　250
8.1.1　电磁兼容性预测基本原理　250
8.1.2　电磁兼容性预测的基本方程　251
8.1.3　电磁兼容性预测数学方法概述　251
8.1.4　电磁兼容预测分析的步骤和作用　253
8.1.5　系统级电磁兼容研究中的关键问题　254
8.2　电磁兼容性预测的数学模型　255
8.2.1　干扰源模型　256
8.2.2　敏感设备模型　258
8.2.3　耦合途径模型　260
8.2.4　电磁兼容建模中的关键问题　262
8.3　电磁兼容性预测算法　262
8.3.1　幅度筛选　263
8.3.2　频率筛选　264
8.3.3　详细分析　264
8.3.4　性能分析　265
8.4　电磁兼容性预测软件介绍　266
8.4.1　电磁兼容预测软件概述　266
8.4.2　国外EMC预测软件　268
8.4.3　Ansoft HFSS　269
8.4.4　ANSYS FEKO　273
8.4.5　国内EMC预测软件　274

第9章　电磁干扰的诊断与解决技术　277
9.1　样机(模型)和鉴定阶段中的电磁干扰问题　277
9.1.1　实际的电磁干扰(EMI)问题　278
9.1.2　符合规范的问题　278
9.1.3　安排好开发/预测试的顺序　278
9.2　检查是否符合发射规范　279
9.2.1　测试场所的**低要求　279
9.2.2　仪器设备　280
9.2.3　待测设备(EUT)/样品的安装　282
9.3　符合抗干扰性规范的检测　283
9.3.1　测试场合的**低要求　283
9.3.2　传导敏感性测试的准备工作　283
9.3.3　瞬变脉冲群(EFT)干扰测试　284
9.3.4　ESD测试　286
9.4　现场电磁干扰问题的排查　287
9.4.1　排查的准备　288
9.4.2　现场检查　288
9.4.3　诊断、排查电磁干扰故障问题的“强制损坏”技术　289
9.5　诊断、排查电磁干扰问题的思路概括　289
9.5.1　诊断、排查电磁干扰故障的过程　290
9.5.2　诊断、排查电磁干扰故障问题的流程　291

第 10章　EMC测量　294
10.1　EMC试验概述　294
10.1.1　EMC试验在测试学科中的重要位置　294
10.1.2　EMC测量标准　295
10.2　EMC测量设备　296
10.2.1　电磁干扰测量设备　297
10.2.2　电磁敏感度测量设备　302
10.3　EMC测量方法　305
10.3.1　EMC测试简介　306
10.3.2　EMC测试准备　307
10.3.3　传导发射测试　309
10.3.4　辐射发射测试　314
10.3.5　传导抗扰度测试　316
10.3.6　辐射抗扰度测试　320
10.3.7　谐波电流发射试验IEC61000-3-2/4　321
10.3.8　静电放电抗扰性试验　322
10.3.9　辐射电磁场抗扰性试验(RS)IEC61000-4-3(GB/T17626.3)　323
10.3.10　电快速瞬变脉冲群抗扰性试验(EFT/Burst)IEC61000-4-4　325
10.3.11　浪涌抗扰性试验(Surge)IEC61000-4-5　326
10.3.12　传导骚扰抗扰性试验(CS)IEC61000-4-6　327
10.4　系统级EMC试验　328
10.4.1　系统级EMC试验基本概念　328
10.4.2　系统级EMC试验的必要性和复杂性　329
10.4.3　系统级EMC试验内容　330

第 11章　生物电磁效应与应用　333
11.1　生物电与人体电磁兼容　333
11.1.1　生物电　334
11.1.2　人体电磁兼容　335
11.2　电磁波的生物效应　337
11.2.1　电磁波生物效应　338
11.2.2　微波的生物效应　340
11.2.3　微波的热效应　342
11.2.4　微波的非热效应　343
11.3　电磁的应用与防护　344
11.3.1　电磁在生物医学中的应用　344
11.3.2　电磁场在其他方面的应用　349
11.3.3　电磁辐射的保护　351

第 12章　频谱管理与频率指配　363
12.1　频谱划分的有关规定　363
12.1.1　频谱分配和使用的规定　363
12.1.2　典型移动通信系统中的频率划分　367
12.1.3　军用无线频谱管理　369
12.2　频率指配效果的评价　370
12.2.1　频率指配中需要使用的传播预测　370
12.2.2　干扰分析　371
12.3　频率指配方法和技术　376
12.3.1　频率指配的数学模型　377
12.3.2　蜂窝网络规划工程应用的频率指配算法　378
12.3.3　频率指配　378

参考文献　380