《设备设计与系统集成的电磁兼容》图书分享

你是否经历过这样的“至暗时刻”：

• 辛辛苦苦设计出来的电路板，功能完美，却在EMC测试实验室里屡测不过？

• 系统莫名其妙地死机、重启，查遍了代码和元器件，最后发现竟然是干扰在作祟？

• 面对整改方案，只能凭感觉“贴铜箔、加磁环”，一旦问起原理，只能无奈地称之为“玄学”？

如果这些场景让你感到熟悉和焦虑，那么今天我要推荐的这本书——《设备设计与系统集成的电磁兼容》，很可能是你职业生涯中的一把“破局利剑”。

这不仅仅是一本教科书，它更像是一位经验丰富的老师傅，手把手教你如何驯服看不见、摸不着的电磁波。

很多工程师惧怕EMC，是因为觉得它难以捉摸。这本书最大的价值在于，它将复杂的麦克斯韦方程组降维打击，转化为工程师听得懂、用得上的物理模型。

它不堆砌枯燥的公式，而是从“源-耦合路径-敏感设备”这一核心模型出发，通过大量的图解和实例，把接地、屏蔽、滤波这三大法宝讲得透彻淋漓。读完之后，你不再是盲目地试错，而是能像侦探一样，通过逻辑推导找到干扰的源头。

市面上很多书只讲PCB设计，但现实中的问题往往出在系统集成上。

《设备设计与系统集成的电磁兼容》如其名，它弥补了这一巨大的认知鸿沟。书中详细探讨了：

• 线缆与连接器：这往往是系统中最薄弱的环节。

• 机箱与结构：如何利用结构设计来实现完美的屏蔽效能。

• 电源与子系统互联：如何在复杂的系统架构中防止噪声传导。

它让你跳出PCB的方寸之间，站在整机系统的高度去审视和解决电磁兼容问题。

书中不仅有理论，更包含了大量的设计准则和整改案例。

• 为什么信号线不能跨越分割地？

• 为什么高频接地点要多点接地，而低频要单点？

• 开关电源的环路该怎么画才能把辐射降到最低？

针对这些高频痛点，书中都给出了明确的指导建议。这能极大地缩短你的产品研发周期，帮你省下昂贵的EMC测试场地费和整改费。

这本书适合谁？

• 硬件研发工程师： 无论你是初级还是资深，这本书都能帮你构建完整的EMC知识体系。

• PCB设计工程师： 懂得EMC布局的Layout工程师，薪资往往高出一大截。

• 系统架构师： 帮助你在产品定义阶段就规避潜在的电磁兼容风险。

• 测试与整改工程师： 提供了理论支撑，让你的整改方案更有说服力。

图书目录

第1章 编著缘由与内容概述
1.1 如何获得本书的软件程序
1.2 如何获得本书中的插图

第2章 对电压、电流、场和阻抗的思考

第3章 电场
3.1 电场的效应及其计算

第4章 磁场
4.1 磁场的效应
4.2 单芯和多芯电缆磁场强度的计算
4.3 Geofol变压器的磁场
4.4 细导线的任意布置产生的泄漏场
4.4.1 四导体布置的磁场
4.4.2 绞合电缆的磁场
4.4.3 使用程序STRAYF进行磁场计算的实例
4.4.4 绞合电缆的磁场特性

第5章 电磁场
5.1 电磁波的特性
5.2 电磁场的效应
5.3 基本偶极子
5.3.1 距离的转换
5.3.2 场阻抗
5.4 天线的有效高度、有效面积和辐射电阻
5.5 口面天线电场强度的估算
5.5.1 远场区的功率密度和电场强度
5.5.2 近场区的功率密度和电场强度
5.5.3 程序APERTUR简述
5.5.4 程序SAFEDIST简述

第6章 干扰模型
6.1 电流耦合
6.1.1 解决电流耦合干扰的措施
6.2 容性耦合
6.2.1 减小容性耦合的措施
6.3 感性耦合
6.3.1 磁去耦
6.3.2 多芯电缆有效互感的定义
6.3.3 减小感性耦合的措施
6.4 电磁耦合
6.4.1 减小电磁耦合的措施
6.4.2 A／2耦合模型
6.4.3 关于评估电磁耦合的一些说明

第7章 系统内的措施
7.1 有关接地、屏蔽、布线和滤波的一些说明
7.1.1 接地
7.1.2 屏蔽
7.1.3 布线
7.1.4 滤波
7.2 电场屏蔽——屏蔽网
7.3 磁场屏蔽
7.3.1 静磁场和甚低频磁场的屏蔽
7.3.2 中频磁场的屏蔽
7.3.3 两平行板屏蔽交变磁场
7.3.4 空心球体屏蔽磁场
7.3.5 空心圆柱体屏蔽横向磁场
7.3.6 空心圆柱体屏蔽纵向磁场
7.4 谢昆诺夫屏蔽理论简介
7.4.1 程序SHIELD的源代码
7.5 泄漏、开孔、腔体谐振
7.5.1 泄露、信号穿透
7.5.2 低频谐振和腔体谐振
7.6 电缆耦合和电缆的转移阻抗
7.6.1 电缆耦合
7.6.2 非绞合／绞合的两导体电缆的耦合
7.6.3 屏蔽电缆的耦合
7.6.4 电缆屏蔽层与设备输入端的连接

第8章 大气噪声、电磁环境和限值
8.1 大气噪声源和电磁环境
8.2 限值的转换
8.2.1 距离的转换
8.2.2 电场与磁场的相互转换

第9章 EMC工程和分析
9.1 复杂系统的设计阶段
9.1.1 概念阶段
9.1.2 技术设计阶段
9.1.3 构建和制造阶段
9.2 EMC试验计划
9.3 进行分析

第10章 场计算的数值计算方法
10.1 选择合适的数值计算方法
10.2 合理性检查
10.3 实例分析
10.3.1 轿车中谐振的研究
10.3.2 电介质材料对印制电路板辐射的影响
10.3.3 移动电话的辐射
10.3.4 护卫舰的电磁场
10.4 数值方法的使用指南
10.5 应用：天线耦合
10.5.1 N端口理论综述
10.5.2 双端口的参数
10.5.3 天线耦合的计算
10.5.4 程序MATcH的源代码

第11章 抗扰度试验的模型
11.1 标准化的抗扰度试验方法
11.2 建模抗扰度的统计方法
11.2.1 故障概率
11.3 故障频率函数
11.3.1 抗扰度试验结果的解释
11.4 时变抗扰度
11.4.1 建模
11.4.2 单片机设备的抗扰度

附录
附录Al 圆柱导体布置的电场
A1.1 电位系数和部分电容
A1.2 接地平面上的水平导体
A1.2.1 程序HCOND的源代码
A1.3 接地平面上的垂直导体
A1.3.1 程序VROD的源代码
附录A2漏磁场
A2.1 低漏磁场的电缆安装
A2.1.1 单芯电缆(本书4.2 节图4.2 中的情形a)
A2.1.2 具有一个正向导体和一个返回导体的电缆(本书4.2 节图4.2 中的情形b)
A2.1.3 具有两个正向导体和两个返回导体的电缆(本书4.2 节图4.2 中的情形c1)
A2.1.4 公共接地平面上正向导体和返回导体的布置(本书4.2 节图4.2 中的情形c2)
A2.1.5 四个正向导体和四个反向导体的布置(本书4.2 节图4.2 中的情形d)
A2.2 估计漏磁场的计算机程序
A2.2.1 有限长导线的场
A2.2.2 单层线圈的场
A2.2.3 考虑相位关系
A2.2.4 程序STRAYF的源代码
附录A3 自感和互感
A3.1 y轴上的有限长导体和xy平面上的梯形区域之间的互感
A3.2 线段在xy平面所围区域的分解
A3.3 空间中任意导体环路的处理
A3.4 具有横向距离的两个圆环之间的互感
A3.5 程序MUTUAL的源代码
附录A4基本偶极子
A4.1 赫兹偶极子
A4.1.1 估算一般情况的场强分量
A4.1.2 时谐激励的解
A4.2 电流环(环天线)
A4.3 波阻抗的比较
附录A5 极化椭圆
A5.1 二维情况(E：=0)
A5.2 三维情况一时域解
A5.2.1 极化椭圆平面的一些考虑
A5.3 三维情况-频域解
附录A6 集肤效应和谢昆诺夫理论
A6.1 半无限大导电空间中的集肤效应
A6.1.1 圆柱导体内的强集肤效应
A6.1.2 圆柱导体内的弱集肤效应
A6.2 谢昆诺夫屏蔽理论
A6.2.1 概述
A6.2.2 必要的公式
A6.2.3 屏蔽机理
A6.2.4 屏蔽效能
A6.2.5 谢昆诺夫理论的简单应用
A6.2.6 图示确定屏蔽效能的程序
A6.2.7 误差估算
A6.2.8 总结
附录A7 系统EMC设计指导的示例
A7.1 接地
A7.2 系统滤波
A7.3 屏蔽
A7.4 布线
附录A8 印制电路板的布线和设备结构设计的EMC规则
附录A9 便于应用的计算电缆转移阻抗的程序
A9.1 使用示波器计算电压比
A9.2 使用网络分析仪计算电压比
附录A10 导体／结构的电容和电感
附录A11 电磁不兼容现象的报告
附录A12 习题答案
附录A13 物理常量和转换关系
A13.1 物理单位和常量
A13.2 压力单位的转换
A13.3 能量单位的转换
A13.4 电量和磁量的相互转换
A13.5 转换为对数量
A13.6 缩略语
附录A14 参考文献
名词术语

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