《产品设计的电磁兼容故障排除技术》图书分享
EMC（电磁兼容性）是指设备在电磁环境中能正常工作，且不对环境中其他设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。一个产品的EMC性能不佳，轻则导致设备功能失常、性能下降，重则可能引发安全风险，甚至导致产品无法通过市场准入测试，造成巨大的经济损失。
无论是资深工程师还是初入行业的同学，在产品开发过程中或多或少都会遇到EMI（电磁干扰）的难题。如何快速定位并解决这些“看不见、摸不着”的问题，往往是决定产品能否成功上市的关键。老wu这里分享的这本《产品设计的电磁兼容故障排除技术》是帮助我们快速定位并解决EMI问题的实用宝典。
这本书的英文原版为 EMI Troubleshooting Cookbook for Product Designers，由Patrick G. André和Kenneth Wyatt合著，中文版由机械工业出版社于2019年4月1日引进出版，崔强 译，ISBN:9787111620471。作者帕特里克·G·安德烈在电磁兼容领域拥有超过30年的从业经验，是iNARTE认证的EMC和ESD工程师。他在军事、航空航天以及商业电子领域都拥有丰富的实践经验。
与许多侧重于理论讲解的EMC书籍不同，本书的突出特点在于其“食谱”式的写作风格，旨在为工程师和技术人员提供一套清晰、实用的EMI故障排除思路和诊断工具。它更像是一本操作手册，通过循序渐进的方法，引导读者识别噪声源、定位耦合路径，并最终解决恼人的干扰问题。
本书的一大亮点是强调利用简单、低成本的工具进行故障排查。作者鼓励工程师和技术人员自己动手制作一些简单有效的故障诊断工具，并详细介绍了使用方法。这种方法对于预算有限或希望建立内部EMC故障排查能力的企业来说，具有极高的参考价值。
内容概览
全书共11章，内容系统地覆盖了EMI故障排除的各个方面，主要包括：
- 电磁基础知识：为后续的故障分析奠定坚实的理论基础。
- 测量仪器介绍：详细讲解了进行EMC测试和故障诊断所需的各种仪器设备。
- 辐射与传导问题：针对辐射发射和传导发射这两大常见的EMI问题，提供了具体的排查步骤和解决方案。
- 敏感度问题：深入探讨了辐射敏感度和传导敏感度问题，帮助工程师提升产品的抗干扰能力。
- 瞬态脉冲群与静电放电：对于电快速瞬变脉冲群（EFT）和静电放电（ESD）等典型的EMC测试难题，给出了详尽的分析和应对策略。
- 浪涌和雷电冲击的抑制：涵盖了产品在实际应用环境中可能遇到的浪涌和雷电冲击问题的防护设计。
此外，本书还包含了8个极具价值的附录，为读者提供了丰富的辅助信息、技术资料和实用工具。
读者对象
本书主要面向从事产品设计的电子工程师和技术人员。对于那些在工作中频繁遭遇EMI问题，却又不知从何下手的工程师来说，这本书无疑是一盏指路明灯。它不需要读者具备高深的电磁理论知识，而是通过大量的实例和案例研究，手把手地指导读者解决实际问题。
图书目录
第1章 电磁基础 ………………………………………………………………1
1.0 停止试验:电磁干扰（EMI）故障排除是必需的 ………………………1
1.1 什么是电磁场 ………………………………………………………1
1.2 什么是分贝（dB） ……………………………………………………2
1.3 EMI和EMC ………………………………………………………………6
1.4 干扰的类型 ……………………………………………………………7
1.5 差模电流和共模电流 …………………………………………………7
1.6 时域和频域 ……………………………………………………………11
1.7 频率、波长和带宽之间的关系 ………………………………………13
1.8 高频下的电阻器、电容器和电感器 ……………………………………17
第2章 电磁干扰和电磁兼容 ………………………………………………25
2.1 能量是如何移动的 ……………………………………………………25
2.2 近场和远场 …………………………………………………………27
2.3 故障排除原理 …………………………………………………………28
2.4 基本故障排除概念 ……………………………………………………32
2.5 电缆布线和互连电缆 ………………………………………………36
2.6 PCB的考虑 ……………………………………………………………37
参考文献 ……………………………………………………………………42
第3章 测量仪器 ……………………………………………………………43
3.1 频谱分析仪 …………………………………………………………43
3.2 EMI接收机 …………………………………………………………44
3.3 检波器 …………………………………………………………………45
3.4 窄带测量与宽带测量 ………………………………………………46
3.5 扫描速度如何影响测量 ………………………………………………47
3.6 使用频谱分析仪进行故障排除 …………………………………………48
3.7 示波器 …………………………………………………………………49
3.8 电流探头 …………………………………………………………………52
3.9 近场探头 …………………………………………………………………54
3.10 天线 …………………………………………………………………57
第4章 辐射发射 ……………………………………………………………63
4.1 概述 ……………………………………………………………………63
4.2 辐射发射检查清单 ……………………………………………………63
4.3 不合格的典型原因 ……………………………………………………64
4.4 在符合性实验室进行发射故障排除 …………………………………65
4.5 在自己的设施中进行发射故障排除 …………………………………69
4.6 商业试验问题 ………………………………………………………77
4.7 自制技巧和低成本工具 ………………………………………………79
4.8 典型的解决办法 ……………………………………………………87
参考文献 ……………………………………………………………………93
第5章 传导发射 ………………………………………………………………94
5.1 概述 …………………………………………………………………94
5.2 传导发射检查清单 ……………………………………………………95
5.3 不合格的典型原因 ……………………………………………………95
5.4 在实验室进行传导发射故障排除 ……………………………………97
5.5 在自己的设施中进行故障排除 ………………………………………99
5.6 特殊情况和问题 ……………………………………………………102
5.7 自己动手做的技巧和低成本工具 ……………………………………103
5.8 典型的解决办法 ……………………………………………………106
第6章 辐射敏感度 ………………………………………………………107
6.1 概述 ……………………………………………………………………107
6.2 辐射敏感度检查清单 …………………………………………………107
6.3 典型的失效模式 ………………………………………………………108
6.4 在符合性实验室进行故障排除 ……………………………………108
6.5 在自己的设施中进行故障排除 ……………………………………110
6.6 特殊情况和问题 ………………………………………………………111
6.7 自制的技巧和低成本工具 ……………………………………………111
6.8 典型的解决办法 ………………………………………………………120
第7章 传导敏感度 …………………………………………………………122
7.1 概述 ……………………………………………………………………122
7.2 传导敏感度检查清单 ……………………………………………………123
7.3 典型的失效模式 ………………………………………………………123
7.4 在符合性实验室进行故障排除 ……………………………………123
7.5 在自己的设施中进行故障排除 ……………………………………124
7.6 特使情况和问题 ………………………………………………………126
7.7 自己动手的技巧和低成本工具 ……………………………………127
7.8 典型的解决办法 ………………………………………………………130
第8章 电快速瞬变脉冲群 …………………………………………………132
8.1 电快速瞬变脉冲群（EFT）试验 ………………………………………132
8.2 EFT检查清单 ………………………………………………………133
8.3 典型的失效模式 ………………………………………………………134
8.4 在符合性实验室进行故障排除 ……………………………………134
8.5 在自己的设施中进行故障排除 ……………………………………136
8.6 特殊情况和问题 ………………………………………………………138
8.7 自己动手的技巧和低成本工具 ……………………………………139
8.8 典型的解决办法 ………………………………………………………142
参考文献 …………………………………………………………………143
第9章 静电放电 ……………………………………………………………144
9.1 静电放电（ESD）概述 ………………………………………………144
9.2 ESD检查清单 ………………………………………………………147
9.3 典型的失效模式 ……………………………………………………147
9.4 在符合性实验室进行故障排除 ………………………………………148
9.5 在自己的设施中进行故障排除 ………………………………………148
9.6 特殊情况和问题 ……………………………………………………152
9.7 自己动手的技巧和低成本工具 ………………………………………152
9.8 典型的解决办法 ………………………………………………………156
参考文献 ……………………………………………………………………158
第10章 浪涌和雷电脉冲的瞬态抑制 ………………………………………159
10.1 浪涌和雷电脉冲 ……………………………………………………159
10.2 浪涌的核查清单 ……………………………………………………162
10.3 典型的失效模式 ……………………………………………………163
10.4 在符合性实验室进行故障排除 ……………………………………163
10.5 在自己的设施中进行故障排除 ……………………………………165
10.6 特殊情况和问题 ……………………………………………………165
10.7 自己动手做的技巧和低成本工具 …………………………………165
10.8 典型的解决办法 ………………………………………………………166
10.9 如何正确地选择TVS二极管的额定值 ………………………………166
第11章 其他特定的EMI问题 ……………………………………………172
11.1 有意辐射体和无线设备 ……………………………………………172
11.2 医疗产品 ……………………………………………………………173
11.3 大型系统或落地式系统 ……………………………………………174
11.4 磁场问题 ……………………………………………………………175
11.5 汽车 …………………………………………………………………176
11.6 开关电源 ……… ……………………………………………………178
11.7 液晶显示器 …………………………………………………………181
参考文献 …………………………………………………………………182
附录 …………………………………………………………………………183
附录A 常用的单位换算、公式和定义 …………………………………183
附录B 分析时钟振荡器、数字源和谐波 …………………………………192
附录C 使用电抗图 …………………………………………………………195
附录D 推荐的EMI故障排除工具箱 ………………………………………198
附录E 滤波器的设计 ………………………………………………………216
附录F 谐振结构的测量 ……………………………………………………227
附录G EMC标准和法规 ……………………………………………………237
附录H EMC符号和缩略语 …………………………………………………249
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