電磁兼容與印制電路版

電磁兼容與印制電路版

第1章 電磁兼容技術(shù)概述1

1.1 電磁兼容概述1

1.1.1 電磁兼容的含義1

1.1.2 電磁干擾的三要素2

1.1.3 電磁干擾(騷擾)源的分類3

1.1.4 電磁干擾(騷擾)源的時間、空間、頻譜特性6

1.1.5 電磁兼容性分析與設(shè)計方法7

1.1.6 電磁兼容性研究的基本內(nèi)容8

1.2 電磁兼容技術(shù)術(shù)語9

1.2.1 一般術(shù)語9

1.2.2 干擾術(shù)語11

1.2.3 發(fā)射術(shù)語12

1.2.4 電磁兼容性能術(shù)語13

1.3 電磁干擾(騷擾)的數(shù)學(xué)描述方法15

1.3.1 周期性函數(shù)的傅里葉變換15

1.3.2 非周期性干擾信號的頻譜分析16

1.3.3 脈沖信號的傅里葉積分17

1.3.4 脈沖信號的快速時頻域轉(zhuǎn)換19

第2章 印制電路板的設(shè)計原則22

2.1 印制電路板的加工流程22

2.2 印制電路板的設(shè)計流程26

2.2.1 印制電路板的總體設(shè)計流程27

2.2.2 原理圖的設(shè)計流程28

2.2.3 電路板的設(shè)計流程30

2.3 印制電路板的基本設(shè)計原則32

2.3.1 印制電路板的抗干擾設(shè)計原則33

2.3.2 印制電路板的抗振設(shè)計原則36

2.3.3 印制電路板的熱設(shè)計原則37

2.3.4 印制電路板的可測試性設(shè)計原則40

第3章 印制電路板的電磁兼容設(shè)計42

3.1 有源器件敏感度特性和發(fā)射特性42

3.1.1 電磁敏感度特性42

3.1.2 電磁騷擾發(fā)射特性44

3.1.3 ΔI噪聲電流和瞬態(tài)負(fù)載電流45

3.2 電路板上的電磁騷擾輻射49

3.2.1 差模輻射49

3.2.2 共模輻射52

3.3 印制電路板的疊層設(shè)計54

3.3.1 單面印制電路板的設(shè)計54

3.3.2 雙面印制電路板的設(shè)計59

3.3.3 單面印制電路板和雙面印制電路板幾種地線的分析59

3.3.4 多層印制電路板的設(shè)計65

3.4 磁通量最小化、鏡像平面與區(qū)分法74

3.4.1 磁通量最小化74

3.4.2 鏡像平面75

3.4.3 分區(qū)法77

3.5 表面安裝技術(shù)80

3.5.1 表面安裝技術(shù)的特點(diǎn)81

3.5.2 SMT設(shè)備的發(fā)展82

3.5.3 SMT封裝元器件及工藝材料的發(fā)展84

第4章 印制電路板的接地技術(shù)85

4.1 電子設(shè)備接地的目的85

4.2 接地系統(tǒng)85

4.2.1 懸浮地86

4.2.2 單點(diǎn)接地86

4.2.3 多點(diǎn)接地87

4.2.4 混合接地88

4.2.5 大系統(tǒng)接地89

4.3 安全地線91

4.3.1 設(shè)置安全地線的意義91

4.3.2 設(shè)置安全接地的方法92

4.3.3 接地裝置93

4.4 地線中的干擾94

4.4.1 地阻抗干擾94

4.4.2 地環(huán)路干擾95

4.4.3 地線中的等效干擾電動勢96

4.5 低阻抗地線的設(shè)計96

4.5.1 導(dǎo)體的射頻電阻97

4.5.2 導(dǎo)體的電感98

4.5.3 實(shí)心接地平面的阻抗98

4.5.4 低阻抗電源饋線99

4.6 阻隔地環(huán)路干擾的措施100

4.6.1 變壓器耦合100

4.6.2 縱向扼流圈(中和變壓器)傳輸信號101

4.6.3 電路單元間用同軸電纜傳輸信號102

4.6.4 光耦合器103

4.6.5 光纜傳輸信號103

4.6.6 用差分放大器減小由地電位差引起的干擾104

4.7 屏蔽電纜的接地104

4.7.1 屏蔽層接地產(chǎn)生的電場屏蔽104

4.7.2 屏蔽層接地產(chǎn)生的磁場屏蔽105

4.7.3 地環(huán)路對屏蔽的影響106

4.8 附加實(shí)例106

第5章 印制電路板的信號完整性分析108

5.1 信號完整性概述108

5.2 傳輸線及干擾分析110

5.2.1 傳輸線的信號傳輸特征110

5.2.2 雙導(dǎo)線傳輸線117

5.2.3 干擾源位于傳輸線任意位置時沿線電壓、電流的分布121

5.2.4 多導(dǎo)體傳輸線123

5.2.5 導(dǎo)線間的串?dāng)_128

5.3 影響信號完整性的主要因素130

5.4 信號完整性分析模型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分析模型的選用135

5.5 印制電路板終端匹配的方法136

5.5.1 串聯(lián)終端136

5.5.2 并聯(lián)終端137

5.5.3 戴維寧終端138

5.5.4 RC網(wǎng)絡(luò)終端139

5.5.5 二極管網(wǎng)絡(luò)終端139

5.6 電源完整性分析140

5.6.1 電源完整性分析概述140

5.6.2 同步開關(guān)噪聲的分析141

5.6.3 電源分配設(shè)計143

5.7 信號完整性設(shè)計工具介紹144

5.7.1 APSIM 軟件144

5.7.2 SPECCTRAQuest軟件148

5.7.3 ICX3.0軟件149

5.7.4 Slwave軟件149

5.7.5 Hot-Stage4軟件150

5.7.6 SIA3000信號完整性測試儀150

第6章 印制電路板設(shè)計中的靜電放電防護(hù)152

6.1 靜電放電152

6.2 靜電放電的防護(hù)156

6.2.1 器件的防護(hù)156

6.2.2 整機(jī)產(chǎn)品的防護(hù)156

6.2.3 印制電路板抗靜電放電的措施157

第7章 印制電路板設(shè)計系統(tǒng)———ProtelDXP161

7.1 ProtelDXP概述161

7.1.1 Protel的發(fā)展歷史161

7.1.2 ProtelDXP的組成162

7.1.3 ProtelDXP的主要特點(diǎn)163

7.1.4 ProtelDXP的基本操作界面164

7.2 原理圖設(shè)計177

7.2.1 創(chuàng)建原理圖文件177

7.2.2 裝載元件庫182

7.2.3 放置元件并布局185

7.2.4 原理圖的布線工具193

7.2.5 原理圖的繪圖工具201

7.2.6 原理圖的ERC207

7.2.7 原理圖的報表生成208

7.3 印制電路板設(shè)計211

7.3.1 新建印制電路板文件211

7.3.2 添加元件封裝庫和網(wǎng)絡(luò)218

7.3.3 元件自動布局219

7.3.4 元件手工布局220

7.3.5 印制電路板自動布線223

7.3.6 印制電路板手工布線224

7.3.7 印制電路板的DRC和報表生成229

附錄A 電磁兼容國家標(biāo)準(zhǔn)231

附錄B 部分電磁兼容國際標(biāo)準(zhǔn)239

附錄C 電磁干擾(騷擾)源的頻譜246

參考文獻(xiàn)249" 2100433B

書名電磁兼容與印制電路版

書號978-7-118-06900-6

作者何宏,王云亮,張志宏

出版時間2011年3月

譯者

版次1版1次

開本16

裝幀平裝

出版基金

頁數(shù)263

字?jǐn)?shù)312

中圖分類TN41

叢書名

定價45.00

本書為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。本書從電磁兼容基本概念入手，由“電磁干擾三要素”中的“干擾源”和“傳播途徑”展開，介紹干擾源的特點(diǎn)及性質(zhì)，分析傳導(dǎo)干擾和輻射干擾，闡述抑制電磁干擾的“三大技術(shù)”（接地、屏蔽和濾波）的基本方法及其應(yīng)用，介紹電磁兼容預(yù)測分析數(shù)學(xué)模型、預(yù)測方法，介紹電磁兼容性測試設(shè)備與場地、測試內(nèi)容與方法，還附有電磁兼容的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，使讀者對電磁兼容的知識有一個較為全面的了解，為日后進(jìn)一步研究和解決電磁兼容問題打好堅實(shí)的基礎(chǔ)。

本書適合作為電氣與電子信息類專業(yè)本科生的教材，可作為研究生相關(guān)課程的參考教材，也可供從事電子技術(shù)的工程技術(shù)人員參考。

本書從電磁兼容的基本原理出發(fā)，在充分考慮其工程應(yīng)用背景的前提下，系統(tǒng)地介紹了電磁兼容(EMC)的基礎(chǔ)知識、 控制電磁兼容性的策略和方法、 抑制電磁干擾的相關(guān)技術(shù)、 電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)和測量以及印制電路板(PCB)的電磁兼容性。本書內(nèi)容豐富、深入淺出 既有理論分析與基本原理的闡述，又有工程應(yīng)用問題的解決方法，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和可讀性。

本書是在第一版的基礎(chǔ)上修訂的。這次修訂增補(bǔ)了EMC標(biāo)準(zhǔn)簡介、EMC測量和PCB的電磁兼容性三章內(nèi)容。

本書適合電子信息工程、電磁場與無線電技術(shù)、通信工程、儀器和測試技術(shù)、電氣工程等相關(guān)專業(yè)的師生使用，也可供相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員參考。

第1章電磁兼容概論（）

11電磁干擾及其危害（）

12電磁兼容的基本概念（）

121電磁兼容的含義（）

122基本電磁兼容技術(shù)術(shù)語（）

123電磁干擾效應(yīng)（）

13電磁兼容學(xué)科的研究領(lǐng)域（）

14電磁兼容的研究方法（）

141電磁兼容學(xué)科的特點(diǎn)（）

142電磁兼容的實(shí)施（）

143電磁兼容研究的幾個重要發(fā)展

趨勢（）

15電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)概況（）

151電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)的基本內(nèi)容（）

152國內(nèi)外電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)簡介（）

16電磁兼容計量單位和換算

關(guān)系（）

習(xí)題（）

第2章電磁干擾源（）

21電磁干擾源的分類（）

22自然電磁干擾源（）

23人為電磁干擾源（）

24電磁干擾源的基本性質(zhì)（）

習(xí)題（）

第3章電磁干擾的耦合與傳播（）

31電磁干擾的傳播途徑（）

32傳導(dǎo)干擾傳輸線路的性質(zhì)（）

33傳導(dǎo)耦合分析（）

331電阻性耦合（）

332電容性耦合（）

333電感性耦合（）

34輻射耦合分析（）

341電基本振子的輻射（）

342磁基本振子（磁流元）的輻射（）

343輻射耦合方式（）

習(xí)題（）

第4章接地與搭接技術(shù)（）

41接地的概念（）

42安全接地（）

43信號接地（）

431單點(diǎn)接地（）

432多點(diǎn)接地（）

433浮地（）

434混合接地（）

435轉(zhuǎn)換接地（）

44地線回路的干擾及抑制

技術(shù)（）

441地線回路中的電磁干擾（）

442兩點(diǎn)接地時的噪聲電壓（）

443抑制地回路耦合電磁干擾的

技術(shù)（）

45電纜屏蔽體的接地（）

451低頻電纜屏蔽體接地點(diǎn)的

選擇（）

452高頻電纜屏蔽體的接地（）

46屏蔽盒的接地（）

461單層屏蔽盒的接地（）

462雙層屏蔽盒的接地（）

47搭接（）

習(xí)題（）

第5章屏蔽技術(shù)（）

51概述（）

52電屏蔽（）

521電屏蔽的原理和分析（）

522低頻電屏蔽效能的計算（）

523電屏蔽的設(shè)計要點(diǎn)（）

524多級級聯(lián)電路的屏蔽盒結(jié)構(gòu)（）

53磁屏蔽（）

531磁屏蔽的原理和分析（）

532磁屏蔽效能的計算（）

533磁屏蔽體的設(shè)計要點(diǎn)（）

54電磁屏蔽（）

541電磁屏蔽的原理和分析（）

542單層金屬板的電磁屏蔽

效能（）

543雙層屏蔽的電磁屏蔽效能（）

544薄膜屏蔽的電磁屏蔽效能（）

545非實(shí)心型屏蔽體的電磁屏蔽

效能（）

546裝配面處接縫泄漏的抑制（）

547通風(fēng)孔的屏蔽（）

548觀察窗口（顯示器件）泄漏的

抑制（）

549器件調(diào)諧孔（有連接桿的操作

器件）泄漏的抑制（）

55電磁屏蔽設(shè)計要點(diǎn)（）

習(xí)題（）

第6章濾波技術(shù)（）

61電磁干擾濾波器的特性和

分類（）

62插入損耗的計算方法（）

63反射式濾波器（）

631低通濾波器（）

632高通濾波器（）

633帶通濾波器（）

634帶阻濾波器（）

64電容、電感的高頻特性（）

641電容的頻率特性（）

642電感的頻率特性（）

65有源濾波器（）

66吸收式濾波器（）

67反射-吸收組合式低通

濾波器（）

68電源濾波器（）

69濾波器的選擇和使用（）

習(xí)題（）

第7章電磁干擾預(yù)測（）

71電磁干擾預(yù)測的目的和

作用（）

72電磁干擾預(yù)測建模（）

73電磁干擾發(fā)射機(jī)模型（）

731基波發(fā)射模型（）

732諧波發(fā)射模型（）

733非諧波發(fā)射模型（）

74電磁干擾接收機(jī)模型（）

741接收機(jī)的選擇性（）

742基本接收通道模型（）

743亂真響應(yīng)模型（）

744接收機(jī)互調(diào)（）

745接收機(jī)交調(diào)（）

746接收機(jī)減敏（）

75天線模型（）

751天線的方向性（）

752全向天線的方向性圖（）

753定向天線的方向性圖（）

754發(fā)射天線-接收天線對的極化

匹配修正（）

755近場天線模型（）

756發(fā)射天線-接收天線對的

配置（）

757天線掃描（）

76電磁干擾預(yù)測方法（）

761電磁干擾預(yù)測的基本步驟（）

762分級預(yù)測方法（）

77系統(tǒng)間電磁干擾預(yù)測（）

771干擾預(yù)測方程（）

772系統(tǒng)間干擾預(yù)測實(shí)施過程（）

78系統(tǒng)間電磁干擾控制（）

781頻率管理（）

782時間管理（）

783空間管理（）

79系統(tǒng)內(nèi)部電磁干擾預(yù)測（）

791系統(tǒng)內(nèi)部電磁干擾預(yù)測

流程（）

792系統(tǒng)內(nèi)部EMI預(yù)測實(shí)例（）

習(xí)題（）

第8章電磁兼容性測試技術(shù)（）

81電磁兼容性測試項(xiàng)目（）

82測試場地（）

821開闊測試場地（）

822屏蔽室（）

823電波暗室（）

824混波室（）

825平行板線（）

826橫電磁波傳輸室（）

827吉赫橫電磁波(GTEM)

傳輸室（）

83常用測試儀器與設(shè)備（）

831電磁干擾測量儀/電磁干擾

接收機(jī)（）

832頻譜分析儀/電磁干擾

接收機(jī)（）

833線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)

(LISN)（）

834亥姆霍茲線圈（）

835電流探頭（）

836功率吸收鉗（）

837信號發(fā)生器（）

838功率放大器（）

84電磁兼容性試驗(yàn)用天線（）

841電磁兼容性試驗(yàn)用天線的

特點(diǎn)（）

842各種天線簡介（）

85電磁發(fā)射與電磁敏感度

測量（）

851一般要求（）

852傳導(dǎo)發(fā)射測量（）

853傳導(dǎo)敏感度測量（）

854輻射發(fā)射測量（）

855輻射敏感度測量（）

86電磁兼容的自動測試技術(shù)

簡介（）

861電磁干擾自動測試系統(tǒng)（）

862電流傳導(dǎo)敏感度自動測試

系統(tǒng)（）

87電磁干擾掃描裝置（）

88移動電話比吸收率（SAR）

測試系統(tǒng)（）

習(xí)題（）

第9章電磁兼容性教學(xué)實(shí)驗(yàn)（）

實(shí)驗(yàn)一傳導(dǎo)干擾抑制與濾波

實(shí)驗(yàn)（）

實(shí)驗(yàn)二微波頻譜分析儀測量小信號

實(shí)驗(yàn)（）

實(shí)驗(yàn)三電磁屏蔽效能測量實(shí)驗(yàn)…（）

實(shí)驗(yàn)四利用手機(jī)開展電磁兼容

實(shí)驗(yàn)（）

實(shí)驗(yàn)五安全接地實(shí)驗(yàn)（）

參考文獻(xiàn)() 2100433B