正版新书]电磁兼容工程[美]亨利 W. 奥特(Henry W. Ott) 著 邹

目录


第1部分电磁兼容理论


第1章电磁兼容

1.1引言

1.2噪声和干扰

1.3电磁兼容性设计

1.4工程文件和电磁兼容

1.5美国的EMC法规

1.5.1FCC法规

1.5.2FCC第15部分子

部分B

1.5.3发射

1.5.4管理程序

1.5.5敏感度

1.5.6医疗设备

1.5.7电信

1.5.8汽车

1.6加拿大的EMC要求

1.7欧盟的EMC要求

1.7.1发射要求

1.7.2谐波和闪烁

1.7.3抗扰度要求

1.7.4法规和标准

1.8国际协调

1.9军用标准

1.10航空电子技术

1.11监管过程

1.12典型噪声路径

1.13噪声耦合方法

1.13.1传导耦合噪声

1.13.2共阻抗耦合

1.13.3电场和磁场耦合

1.14其他噪声源

1.14.1电池作用

1.14.2电解作用

1.14.3摩擦起电效应

1.14.4导体运动

1.15使用网络理论

总结

习题

参考文献

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第2章布线

2.1电容耦合

2.2屏蔽对电容耦合的影响

2.3电感耦合

2.4互感的计算

2.5屏蔽对磁耦合的影响

2.5.1屏蔽层与内导体之间
的磁耦合

2.5.2磁耦合——裸线对
屏蔽导体

2.6屏蔽防止磁场辐射

2.7接收器对磁场的屏蔽

2.8公共阻抗屏蔽耦合

2.9实验数据

2.10选择性屏蔽示例

2.11屏蔽转移阻抗

2.12同轴电缆和双绞线

2.13编织屏蔽层

2.14螺旋屏蔽

2.15屏蔽层端接

2.15.1辫线（猪尾巴线）

2.15.2电缆屏蔽层接地


2.16带状电缆

2.17电长电缆

总结

习题

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第3章接地

3.1交流配电和安全接地

3.1.1进线口

3.1.2分支电路

3.1.3噪声控制

3.1.4大地地

3.1.5单独接地

3.1.6独立派生系统

3.1.7接地神话

3.2信号地

3.2.1单点接地系统

3.2.2多点接地系统

3.2.3共阻抗耦合

3.2.4混合接地

3.2.5底盘接地

3.3设备/系统接地

3.3.1孤立系统

3.3.2集群系统

3.3.3分布式系统

3.4接地环路

3.5共模扼流圈的低频分析

3.6共模扼流圈的高频分析

3.7电路的单一接地参考

总结

习题

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第4章平衡和滤波

4.1平衡

4.1.1共模抑制比

4.1.2电缆平衡

4.1.3系统平衡

4.1.4平衡负载

4.2滤波

4.2.1共模滤波器

4.2.2滤波器中的寄生
效应

4.3电源去耦

4.3.1低频模拟电路
去耦

4.3.2放大器去耦

4.4驱动电容性负载

4.5系统带宽

4.6调制和编码

总结

习题

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第5章无源器件

5.1电容器

5.1.1电解电容器

5.1.2薄膜电容器

5.1.3云母和陶瓷
电容器

5.1.4穿心电容器

5.1.5并联电容器

5.2电感器

5.3变压器

5.4电阻器

5.5导线

5.5.1圆导线的电感

5.5.2矩形截面导线的
电感

5.5.3圆导线的电阻

5.5.4矩形截面导线的
电阻

5.6传输线

5.6.1特性阻抗

5.6.2传播常数

5.6.3高频损耗

5.6.4C、L与εr的
关系

5.6.5最后的思考

5.7铁氧体

总结

习题

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第6章屏蔽

6.1近场和远场

6.2特性阻抗和波阻抗

6.3屏蔽效能

6.4吸收损耗

6.5反射损耗

6.5.1平面波的反射
损耗

6.5.2近区场的反射
损耗

6.5.3电场的反射损耗

6.5.4磁场的反射损耗

6.5.5反射损耗的通用
公式

6.5.6薄屏蔽层内的多重
反射

6.6综合吸收损耗和反射损耗

6.6.1平面波

6.6.2电场

6.6.3磁场

6.7屏蔽方程小结

6.8用磁性材料屏蔽

6.9实验数据

6.10孔隙

6.10.1多孔隙

6.10.2接缝

6.10.3转移阻抗

6.11低于截止频率的波导

6.12导电衬垫

6.12.1不同金属的
连接

6.12.2导电衬垫的
安装

6.13“理想”的屏蔽

6.14导电窗口

6.14.1透明导电涂层

6.14.2金属丝网屏

6.14.3窗口的安装

6.15导电涂层

6.15.1导电涂料

6.15.2火焰/电弧喷涂

6.15.3真空金属化
涂层

6.15.4化学镀

6.15.5金属箔衬层

6.15.6填充塑料

6.16内部屏蔽

6.17空腔谐振

6.18屏蔽接地

总结

习题

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第7章触点保护

7.1辉光放电

7.2金属蒸气或电弧放电

7.3交流电路与直流电路

7.4触点材料

7.5触点容量

7.6具有高浪涌电流的负载

7.7电感性负载

7.8触点保护基础

7.9电感性负载的暂态抑制

7.10电感负载的触点保护
网络

7.10.1C网络

7.10.2RC网络

7.10.3RCD 网络

7.11晶体管开关控制的电感性
负载

7.12电阻性负载触点保护

7.13触点保护选择指南

7.14举例

总结

习题

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第8章固有噪声源

8.1热噪声

8.2热噪声的特征

8.3等效噪声带宽

8.4散粒噪声

8.5接触噪声

8.6爆米花噪声

8.7噪声电压叠加

8.8随机噪声测量

总结

习题

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第9章有源器件噪声

9.1噪声系数

9.2噪声系数的测量

9.2.1单频法

9.2.2噪声二极管法

9.3计算S/N值并由噪声系数计
算输入噪声电压

9.4噪声电压和电流模型

9.5Vn和In的测量

9.6由VnIn计算噪声系数和
信噪比

9.7最佳源电阻

9.8噪声系数的级联

9.9噪声温度

9.10双极型晶体管噪声

9.10.1晶体管噪声
系数

9.10.2晶体管的
VnIn

9.11场效应晶体管噪声

9.11.1FET噪声系数

9.11.2FET噪声的VnIn
表示方法

9.12运算放大器的噪声

9.12.1描述运算放大器噪声
的方法

9.12.2运算放大器噪声
系数

总结

习题

参考文献

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第10章数字电路接地

10.1频域和时域

10.2模拟和数字电路

10.3数字逻辑噪声

10.4内部噪声源

10.5数字电路接地噪声

10.5.1使电感最小化

10.5.2互感

10.5.3实用的数字电路
接地系统

10.5.4环路面积

10.6接地面电流分布和阻抗

10.6.1参考面电流
分布

10.6.2接地面阻抗

10.6.3接地面电压

10.6.4终端效应

10.7数字逻辑电流的流动

10.7.1微带线

10.7.2带状线

10.7.3数字逻辑电流流动
小结

总结

习题

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第2部分电磁兼容应用


第11章数字电路的配电

11.1电源去耦

11.2瞬态电源电流

11.2.1瞬态负载电流

11.2.2动态内部电流

11.2.3瞬态电流的傅里叶
频谱

11.2.4总瞬态电流

11.3去耦电容

11.4有效的去耦策略

11.4.1多个去耦电容

11.4.2相同值的多个
电容

11.4.3两种不同值的多个
电容

11.4.4许多不同值的
电容

11.4.5目标阻抗

11.4.6嵌入式PCB
电容

11.4.7电源隔离

11.5去耦对辐射发射的影响

11.6去耦电容的型号和大小

11.7去耦电容的布设和安装

11.8大容量去耦电容

11.9电源输入滤波器

总结

习题

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第12章数字电路辐射

12.1差模辐射

12.1.1环面积

12.1.2环电流

12.1.3傅里叶级数

12.1.4辐射发射包络

12.2控制差模辐射

12.2.1电路板的布设

12.2.2抵消环路

12.2.3抖动时钟

12.3共模辐射

12.4控制共模辐射

12.4.1共模电压

12.4.2电缆滤波和
屏蔽

12.4.3分离的I/O地


12.4.4共模辐射问题的
处理

总结

习题

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第13章传导发射

13.1电源线阻抗

13.2开关电源

13.2.1共模发射

13.2.2差模发射

13.2.3DCDC变换器


13.2.4整流二极管
噪声

13.3电源线滤波器

13.3.1共模滤波

13.3.2差模滤波

13.3.3泄漏电感

13.3.4滤波器的安装

13.3.5具有集成电源线
滤波器的电源

13.3.6高频噪声

13.4初级到次级的共模
耦合

13.5频率抖动

13.6电源的不稳定性

13.7磁场发射

13.8变速电动机驱动器

13.9谐波抑制

13.9.1感性输入
滤波器

13.9.2有源功率因数
校正

13.9.3交流线路
电抗器

总结

习题

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第14章射频和瞬态抗扰度

14.1性能标准

14.2射频抗扰度

14.2.1射频环境

14.2.2音频检波

14.2.3RFI缓解技术

14.3瞬态抗扰度

14.3.1静电放电

14.3.2电快速瞬态

14.3.3雷电浪涌

14.3.4瞬态抑制网络

14.3.5信号线抑制

14.3.6高速信号线的
保护

14.3.7电源线瞬态
抑制

14.3.8混合保护网络

14.4电源线骚扰

总结

习题

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第15章静电放电

15.1静电的产生

15.1.1感应起电

15.1.2能量存储

15.2人体模型

15.3静电泄漏

15.4设备设计中的静电
放电防护

15.5防止静电放电进入

15.5.1金属机壳

15.5.2输入输出电缆的
处理

15.5.3绝缘机壳

15.5.4键盘和控制
面板

15.6加固敏感电路

15.7静电放电接地

15.8不接地的产品

15.9场致骚扰

15.9.1电感耦合

15.9.2电容耦合

15.10瞬态加固软件设计

15.10.1在程序流程中检测
错误

15.10.2在输入输出接口处
检测错误

15.10.3在存储器中检测
错误

15.11时间窗口

总结

习题

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第16章PCB布线和叠层

16.1PCB布线的一般考虑

16.1.1分区

16.1.2保留区

16.1.3关键信号

16.1.4系统时钟

16.2PCB与机壳地的连接

16.3返回路径不连续

16.3.1接地/电源平面上
的槽

16.3.2有缝隙的接地（电源）
平面

16.3.3改变参考平面

16.3.4参考同一平面的顶面
和底面

16.3.5连接器

16.3.6接地填充

16.4PCB叠层

16.4.1单层和双层板

16.4.2多层板

16.4.3一般PCB的设计
步骤

总结

习题

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第17章混合信号PCB布线

17.1分割接地平面

17.2微带接地平面电流分布

17.3模拟和数字接地插脚

17.4什么时候应该使用分割的
接地平面

17.5混合信号IC

17.6高分辨率的A/D和D/A
转换器

17.6.1带状线

17.6.2非对称带状线

17.6.3隔离的模拟和数字
接地平面

17.7A/D和D/A转换器的
支持电路

17.7.1采样时钟

17.7.2混合信号支持
电路

17.8垂直隔离

17.9混合信号的配电

17.9.1配电

17.9.2去耦

17.10IPC问题

总结

习题

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第18章EMC预测量

18.1试验环境

18.2天线与探头

18.3电缆中的共模电流测量

18.3.1测量程序

18.3.2注意事项

18.4近场测量

18.4.1测量程序

18.4.2注意事项

18.4.3机箱上的缝隙和
孔洞

18.5噪声电压测量

18.5.1平衡差分探头

18.5.2DC～1GHz探头


18.5.3注意事项

18.6传导发射测量

18.6.1测量程序

18.6.2注意事项

18.6.3分离共模噪声和
差模噪声

18.7频谱分析仪

18.7.1检波器的功能

18.7.2常规测量程序

18.8EMC应急车

18.91m法辐射发射测量

18.9.1测量环境

18.9.21m法测量
限值

18.9.3用于1m法测量的
天线

18.10抗扰度预测量

18.10.1辐射抗扰度

18.10.2传导抗扰度

18.10.3瞬变抗扰度

18.11电能质量预测量

18.11.1谐波

18.11.2闪烁

18.12裕量

18.12.1辐射发射
裕量

18.12.2静电放电
裕量

总结

习题

参考文献

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附录A分贝

A.1对数的性质

A.2分贝在功率测量以外的
应用

A.3功率损耗或负的功率
增益

A.4绝对功率电平

A.5以分贝表示的功率求和

附录B使产品产生最大发射的10种
有效方法

附录C薄屏蔽层中磁场的
多重反射

附录D偶极子入门

D.1基础偶极子入门

D.2中级偶极子入门

D.3高级偶极子入门

D.3.1偶极子的阻抗

D.3.2偶极子谐振

D.3.3接收偶极子

D.3.4镜像理论

D.3.5偶极子阵列

D.3.6甚高频偶极子

总结

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附录E电感

E.1电感概述

E.2回路电感

E.3部分电感

E.3.1部分自电感

E.3.2部分互电感

E.3.3净余部分电感

E.3.4部分电感的
应用

E.3.5传输线的例子

E.4接地面电感测量
试验设置

E.5电感的符号

总结

参考文献

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附录F习题解答

附录G一些单位符号

中英文对照

"作者简介
亨利·W．奥特（Henry w. ott)，IEEE life Fellow，IEEE电磁兼容性协会的荣誉终身会员，杰出的EMC教育者。曾在AT&T贝尔实验室工作30年，参与导弹制导系统、核效应仪器、模拟和数字磁带记录器、电话传输和信号系统、微处理器等项目，并担任EMC顾问。此后创立EMC咨询公司并担任总裁，从事EMC/ ESD培训和咨询。著有《电子系统中的降噪技术》《电磁兼容工程》（获美国出版商协会PROSE Award，工程和技术领域）等著作，拥有四项专利，发表多篇技术论文。

译者简介
邹澎，郑州大学信息工程学院教授，河南省电磁检测工程技术研究中心主任，河南省电工技术学会常务理事。主要从事电磁场与电磁波理论、电磁兼容和电磁环境的研究。已出版《电磁场与电磁波》 《电磁兼容原理、技术和应用》 《电磁辐射环境影响预测与测量》 《环境电磁场测量》等专著和教材。
"

作者简介
亨利·W．奥特（Henry w. ott)，IEEE life Fellow，IEEE电磁兼容性协会的荣誉终身会员，杰出的EMC教育者。曾在AT&T贝尔实验室工作30年，参与导弹制导系统、核效应仪器、模拟和数字磁带记录器、电话传输和信号系统、微处理器等项目，并担任EMC顾问。此后创立EMC咨询公司并担任总裁，从事EMC/ ESD培训和咨询。著有《电子系统中的降噪技术》《电磁兼容工程》（获美国出版商协会PROSE Award，工程和技术领域）等著作，拥有四项专利，发表多篇技术论文。

译者简介
邹澎，郑州大学信息工程学院教授，河南省电磁检测工程技术研究中心主任，河南省电工技术学会常务理事。主要从事电磁场与电磁波理论、电磁兼容和电磁环境的研究。已出版《电磁场与电磁波》 《电磁兼容原理、技术和应用》 《电磁辐射环境影响预测与测量》 《环境电磁场测量》等专著和教材。

Electromagnetic Compatibility Engineering一书内容全面，既有理论分析，又有应用技术，第1部分是电磁兼容理论，第2部分是电磁兼容应用。
本书叙述具体，实用性强，旨在解决实际问题。例如，关于电缆与机箱的屏蔽及屏蔽层的端接方法，无源器件和有源器件的噪声分析，对差模辐射、共模辐射及抑制措施的分析，去耦效果的定量研究，触点保护技术，静电防护技术，对PCB迹线上信号的返回电流路径的分析及PCB上槽和缝隙的处理方法，PCB上的数字电流分析及模拟地和数字地的处理方法，多层PCB上的电磁兼容技术，EMC预测量，部分电感的计算及接地面电感的测量等。
对于经常要面对产品的电磁兼容认证问题、要处理实际电磁兼容问题的系统设计工程师和电路设计工程师来说，本书是一本不可多得的参考书。本书也可以作为电子类、电工类、通信、检测技术、仪器仪表等专业研究生、本科高年级学生的教材及相关行业的培训教材。