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第1章 电磁兼容概论 1

1.1 电磁兼容与电磁干扰 1

1.1.1 综述 1

1.1.2 电磁干扰与危害 2

1.1.3 电磁兼容技术的发展 4

1.1.4 电磁兼容的国际组织 6

1.1.5 我国电磁兼容技术的发展 7

1.2 电磁兼容基本概念 8

1.2.1 电磁兼容中的常用定义 8

1.2.2 设计中常见的电磁兼容问题 10

1.2.3 电磁兼容设计规则与设计过程 11

1.2.4 潜在的电磁干扰／射频干扰辐射等级 13

1.3 分析电磁兼容问题的五个方面 13

1.4 电磁干扰及系统设计方法 14

1.4.1 电磁干扰三要素 14

1.4.2 如何设计出满足电磁兼容性标准的系统 21

1.5 系统级电磁干扰产生的原因 21

1.6 电磁兼容的单位及换算关系 22

1.6.1 功率增益 22

1.6.2 电压增益 23

1.6.3 电流增益 23

1.6.4 电场强度和磁场强度测量的通用单位 24

1.6.5 单位间的互换 24

科技简介1电磁场对健康的影响 26

习题 28

第2章 PCB中的电磁兼容 30

2.1 PCB设计概念 30

2.1.1 概述 30

2.1.2 PCB基本设计构成 32

2.1.3 高速PCB设计中的问题 34

2.1.4 PCB设计常用软件工具 38

2.2 PCB产生电磁干扰的原因 39

2.2.1 电磁理论 39

2.2.2 磁流元与电流元的天线辐射特性 41

2.2.3 PCB中产生电磁干扰的进一步说明 44

2.3 差模电流和共模电流 45

2.3.1 差模电流 46

2.3.2 共模电流 48

2.3.3 共模电流与差模电流的比较 50

2.4 通量消除的概念与方法 51

2.4.1 通量消除的概念 51

2.4.2 通量消除的基本方法 52

科技简介2电磁感应 52

习题 54

第3章 元件与电磁兼容 55

3.1 元器件概述 55

3.1.1 元器件的种类 55

3.1.2 元器件的组装技术 55

3.1.3 表面安装技术的特点 56

3.2 无源元件的频率响应 56

3.2.1 导线的频率响应 56

3.2.2 电阻的频率响应 59

3.2.3 电容的频率响应 60

3.2.4 电感的频率响应 65

3.2.5 变压器的频率响应 69

3.3 有源器件与电磁兼容 69

3.3.1 边沿速率 69

3.3.2 元件封装 72

3.3.3 接地散热器 76

3.3.4 时钟源的电源滤波 78

3.3.5 集成电路中的辐射 78

3.4 元器件的选择 79

科技简介3超导技术 81

习题 83

第4章 信号完整性分析 84

4.1 信号完整性概述 84

4.2 传输线 85

4.2.1 传输线概述 85

4.2.2 PCB内传输线的等效电路 85

4.2.3 传输线效应 86

4.3 相对介电常数与传播速度 87

4.4 反射和衰减振荡 88

4.4.1 反射 88

4.4.2 衰减振荡 92

4.5 地弹 93

4.6 串扰 93

4.6.1 串扰及消除 93

4.6.2 3-W原则 97

4.7 PCB终端匹配的方法 98

4.7.1 串联终端 99

4.7.2 并联终端 99

4.7.3 戴维南网络终端 99

4.7.4 RC网络终端 100

4.7.5 二极管网络终端 101

4.7.6 时钟走线的终端 101

4.7.7 分叉线路走线的终端 101

4.8 电源完整性分析 102

4.8.1 电源完整性分析概述 102

4.8.2 同步开关噪声 103

4.8.3 电源分配设计 104

4.9 信号完整性常用设计工具介绍 104

4.9.1 APSIM软件介绍 104

4.9.2 SPECCTRAQuest 106

4.9.3 ICX 106

4.9.4 SIwave 107

4.9.5 Hot-Stage 4 107

4.9.6 SIA3000信号完整性测试仪 107

科技简介4高功率微波 108

习题 109

第5章 电磁兼容抑制的基本概念 110

5.1 镜像面 110

5.1.1 概述 110

5.1.2 镜像面的工作原理 111

5.2 元件间环路面积的控制 113

5.3 三种主要的接地方法 116

5.3.1 接地基本概念 116

5.3.2 接地方法 118

5.4 分区法和隔离法 123

5.4.1 分区法 123

5.4.2 隔离法 126

科技简介5地线与接地电阻 126

习题 127

第6章 旁路和去耦 129

6.1 电容的3个用途 129

6.1.1 去耦电容 129

6.1.2 旁路电容 130

6.1.3 体电容 130

6.2 电容与谐振 130

6.2.1 谐振电路 130

6.2.2 电容的物理特性 130

6.2.3 电容的谐振特性 132

6.3 并联电容器 133

6.3.1 并联电容器的工作特性 133

6.3.2 并联电容器的计算 135

6.4 三端电容与穿心电容 135

6.4.1 三端电容的工作特性 135

6.4.2 穿心电容的工作特性 136

6.5 电源层和接地层电容 137

6.5.1 电源层和接地层的电容 137

6.5.2 20-H原则 138

6.6 电容的选择与放置 139

6.6.1 电容选择 139

6.6.2 去耦电容的选择 140

6.6.3 大电容的选择 142

6.6.4 电容的放置 144

科技简介6吸波、透波及缩波效应 145

习题 146

第7章 阻抗控制和布线 147

7.1 元件的布局 147

7.1.1 PCB布局 147

7.1.2 PCB分层 149

7.2 阻抗控制 149

7.2.1 微带线结构 150

7.2.2 嵌入式微带线 151

7.2.3 单带状线结构 152

7.2.4 双带状线结构 152

7.2.5 差分微带线和带状线结构 153

7.2.6 布线考虑 154

7.2.7 容性负载 154

7.3 走线长的计算 155

7.4 PCB板的布线要点 157

7.4.1 布线基本要求 157

7.4.2 单端布线 162

7.5 多层板的叠层设计 164

7.5.1 四层板 165

7.5.2 六层板 165

7.5.3 八层板 166

7.5.4 十层板 166

科技简介7电磁波的极化和反射 167

习题 168

第8章 静电放电抑制的基本概念 170

8.1 静电放电现象 170

8.1.1 静电放电 170

8.1.2 静电放电的危害 173

8.2 静电放电保护技术 174

8.2.1 器件的防护 174

8.2.2 整机产品防护 174

8.2.3 PCB静电放电保护 175

8.2.4 环路面积的控制 176

8.2.5 静电放电中的保护镶边 176

8.3 ESD常见问题与改进 177

科技简介8静电力 178

习题 179

第9章 电磁兼容标准与测试 180

9.1 电磁兼容标准 180

9.2 电磁兼容测试 183

9.2.1 试验场地 184

9.2.2 试验设备 187

9.2.3 静电放电测试 190

9.2.4 浪涌抗扰度试验 192

9.2.5 谐波电流检测 193

9.3 雷电及防护 194

9.3.1 雷电的形成 194

9.3.2 雷电中的电磁现象 195

9.3.3 雷击的形成 195

9.3.4 雷电对人身的危害 196

9.3.5 雷电的防护 196

科技简介9闪电 198

习题 199

附录A电磁兼容国家标准 200

附录B部分电磁兼容国际标准 207

附录C部分常用元件的封装 212

参考文献 215