基本信息

作者简介

摘要

目录

基本信息

书名： 工程电磁兼容(第2版)书号： 7-115-15174-1/TN·2836

原书名： Engineering Electromagnetic Compatibility:

Principles, Measurements, Technologies, and Computer Models

原出版社： IEEE Press

丛书名： 图灵电子与电气工程丛书

分类： 电子电气 >> 基础理论

作者： V.Prasad Kodali

译者： 陈淑凤 高攸纲 苏东林 周璧华

出版日期： 2006-09-14

语种： 简体中文

开本： 16开

页数： 456

作者简介

V．Prasad Kodali国际著名的电磁兼容专家，IEEE终身会士，入选“电磁兼容名人录”。他曾任印度电子工业部技术总监，长期从事雷达。电磁兼容、电子等方面的研究、教育和管理工作。1989年Kodali博士曾荣获印度技术领域的最高荣誉Vasvik奖。.

Kodali博士是IEEE的活跃成员，负责过许多跨国会议和研究项目，他曾经担任IEEE理事会常务理事和许多委员会的负责人，1981～1982年担任IEEE第10区的主席。除本书外，他还主编了EMC／EMI：Selected Readings一书。

摘要

本书介绍了电磁兼容的基本知识，并提供了电磁干扰源、电磁兼容/电磁干扰测量、控制电磁干扰的技术工艺、计算机仿真与设计以及国际电磁兼容标准的新信息。本书将以严格解为基础的电磁兼容基本理论与最新的实际应用相结合，简明直观，实用性强。

本书可供有实际经验的工程师参考，也可作为高年级本科生及硕士研究生教材。

目录

第1章 导论 1

1.1 电磁环境 1

1.2 历史沿革 1

1.2.1 第二次世界大战前 1

1.2.2 第二次世界大战和战后的前25年 2

1.2.3 后25年 4

1.3 EMI与EMC概念和有关定义 5

1.4 实际经验和有关情况 8

1.4.1 输电线 8

1.4.2 电源线 9

1.4.3 开关和继电器 9

1.4.4 电话设备 9

1.4.5 射电天文学 9

1.4.6 生物效应 10

1.4.7 飞机导航 10

1.4.8 军用设备 11

1.4.9 安全可靠的通信 11

1.4.10 集成电路 12

1.5 频谱管理 12

1.5.1 发射机和接收机 12

1.5.2 频谱空间 13

1.5.3 电信 14

1.5.4 发展趋势 15

1.6 EMI和EMC综述 15

1.7 分析计算举例 16

1.7.1 非线性 16

1.7.2 电抗耦合 18

1.7.3 导线的辐射 19

1.7.4 电路中的EMI源 21

参考文献 21

习题 22

第2章 EMI的自然源与核源 24

2.1 引言 24

2.2 天体的电磁噪声 25

2.3 闪电放电 26

2.3.1 地闪 26

2.3.2 云际放电 27

2.3.3 闪电产生的电磁场 27

2.3.4 闪电放电对传输线的效应 29

2.4 静电放电 30

2.4.1 电荷积累与放电 30

2.4.2 ESD波形模型 34

2.4.3 ESD等效电路 35

2.4.4 ESD的辐射场 35

2.5 电磁脉冲 37

2.5.1 表面核爆炸产生的电磁脉冲 38

2.5.2 高空核爆炸 38

2.5.3 电磁脉冲感应电压 39

2.5.4 通过电缆屏蔽层的电磁脉冲耦合 42

2.6 小结 42

2.7 实例 42

参考文献 43

习题 44

第3章 设备和电路产生的电磁干扰 46

3.1 引言 46

3.2 电磁发射 46

3.2.1 系统 47

3.2.2 电气设备 48

3.3 来自继电器与开关的噪声 49

3.3.1 电路模型 49

3.3.2 噪声特性 50

3.3.3 电磁干扰的效应 51

3.4 电路中的非线性 52

3.4.1 放大器的非线性性质 52

3.4.2 调制 53

3.4.3 互调 55

3.4.4 交调 55

3.5 无源互调 55

3.6 传输线中的串扰 56

3.6.1 多导体传输线 56

3.6.2 实例——三导体传输线 59

3.7 输电线中的瞬变 60

3.7.1 感应电压与电流的计算 61

3.7.2 输电干线上的浪涌 62

3.8 电磁干扰 66

3.8.1 辐射耦合 66

3.8.2 传导耦合 66

3.8.3 辐射与传导组合 67

3.9 小结 67

3.10 实例 68

参考文献 70

习题 71

第4章 概率和统计物理模型 73

4.1 引言 73

4.2 概率描述 73

4.3 统计物理模型 74

4.4 干扰的建模 74

4.4.1 干扰的分类 74

4.4.2 A类干扰 75

4.4.3 B类干扰 78

4.4.4 实例 82

4.5 电磁干扰/电磁兼容统计模型 82

4.5.1 环境电磁噪声 83

4.5.2 电路中的电磁干扰 85

4.5.3 设备发射的统计模型 85

4.6 小结 85

参考文献 86

习题 86

第5章 开阔试验场地 88

5.1概述 88

5.2 开阔试验场地测试 88

5.2.1 辐射发射测试 88

5.2.2 辐射敏感度测试 89

5.2.3 测试场地 90

5.2.4 测试天线 90

5.3 测试注意事项 92

5.3.1 电磁环境 92

5.3.2 电磁散射体 92

5.3.3 电源和电缆的连接 92

5.4 开阔试验场地 92

5.4.1 固定式EUT 93

5.4.2 固定式天线 94

5.4.3 EUT-天线的间距 94

5.5 地形粗糙度 94

5.6 归一化场地衰减 95

5.6.1 远区电场 95

5.6.2 场地衰减和归一化场地衰减（NSA） 10

5.7 测试场地非理想性的测量 105

5.8 天线系数测量 109

5.8.1 标准场地法 109

5.8.2 注意事项 110

5.9 测试误差 110

5.10 小结 110

5.11 实例 111

参考文献 113

习题 113

第6章 辐射干扰测试 116

6.1 引言 116

6.2 暗室 116

6.2.1 暗室 116

6.2.2 使用暗室进行测试 118

6.2.3 测试误差的来源 120

6.3 横电磁波小室 123

6.3.1 横电磁波小室 123

6.3.2 使用横电磁波小室进行测试 126

6.3.3 测试误差的来源 133

6.4 混响室 136

6.4.1 混响室 136

6.4.2 使用混响室进行测试 138

6.5 吉赫兹横电磁波小室 139

6.5.1 GTEM小室 139

6.5.2 使用GTEM小室进行电磁兼容性评估 141

6.5.3 与开阔试验场地测试结果的比较 142

6.6 测试设施的比较 142

6.6.1 暗室 143

6.6.2 TEM小室 144

6.6.3 混响室 145

6.6.4 GTEM小室 146

6.6.5 测试不确定度 146

参考文献 146

习题 148

第7章 传导电磁干扰测试 150

7.1 引言 150

7.2 传导电流/电压的特点 150

7.2.1 共模与差模干扰 150

7.2.2 共模与差模干扰举例 151

7.3 电力线上的传导电磁噪声 153

7.3.1 电力线上的瞬态干扰 153

7.3.2 低压交流线上浪涌信号的传播 154

7.3.3 舰船与飞机上的传导电磁干扰 155

7.4 设备的传导电磁干扰 156

7.4.1 传导电磁干扰的测试设备 156

7.4.2 传导电磁干扰的测试配置 159

7.4.3 共模与差模干扰的测试 163

7.5 传导电磁干扰抗扰度 164

7.6 检波器与测试 165

参考文献 166

习题 167

第8章 脉冲干扰抗扰度 169

8.1 引言 169

8.2 脉冲电磁干扰抗扰度 169

8.3 静电放电 171

8.3.1 静电放电脉冲 171

8.3.2 静电放电测试 173

8.3.3 静电放电发生器 176

8.3.4 静电放电测试等级 179

8.4 电快速瞬变脉冲群 179

8.4.1 电快速瞬变脉冲群 179

8.4.2 电快速瞬变脉冲群抗扰度测试的试验台 181

8.4.3 电快速瞬变脉冲群发生器 182

8.4.4 电快速瞬变脉冲群测试 184

8.5 浪涌 184

8.5.1 浪涌 184

8.5.2 浪涌测试 185

8.5.3 浪涌测试波形 187

8.6 小结 190

参考文献 190

习题 191

第9章 接地、屏蔽与搭接 193

9.1 电磁兼容技术工艺 193

9.2 接地 193

9.2.1 接地原理及实践 194

9.2.2 接地注意事项 200

9.2.3 接地电阻的测量 202

9.2.4 电磁兼容中的系统接地 204

9.2.5 电缆屏蔽体的接地 207

9.2.6 设计举例 208

9.2.7 附加实例 210

9.3 屏蔽 210

9.3.1 屏蔽理论及屏蔽效能 211

9.3.2 屏蔽材料 220

9.3.3 在不连续处屏蔽的完整性 221

9.3.4 导电涂料 227

9.3.5 电缆屏蔽 227

9.3.6 屏蔽效能的测试 230

9.3.7 几个实例 234

9.4 电气搭接 235

9.4.1 搭接带的形状与材料 236

9.4.2 优良搭接的一般准则 238

9.5 小结 239

9.6 实例 240

参考文献 241

习题 242

第10章 电磁干扰滤波器 244

10.1 引言 244

10.2 滤波器的特性 244

10.2.1 阻抗失配效应 246

10.2.2 集总元件低通滤波器 246

10.2.3 高通滤波器 253

10.2.4 带通滤波器 254

10.2.5 带阻滤波器 256

10.2.6 介入损耗滤波器设计 257

10.3 电源线滤波器设计 262

10.3.1 共模滤波器 263

10.3.2 差模滤波器 264

10.3.3 共模差模组合滤波器 264

10.3.4 电感器设计 265

10.3.5 共模扼流圈的泄漏电感 266

10.3.6 泄漏电感的降低 266

10.3.7 电源线滤波器：设计示例 266

10.4 滤波器安装 268

10.5 滤波器的评估269

10.6 小结 270

参考文献 270

习题 271

第11章 电缆、连接器及部件 273

11.1 引言 273

11.2 电磁干扰抑制电缆 273

11.2.1 吸收电缆 274

11.2.2 带状电缆 277

11.3 电磁兼容连接器 277

11.3.1 尾巴效应 278

11.3.2 连接器屏蔽 278

11.3.3 连接器测试 279

11.3.4 互调干扰（生锈螺栓效应） 282

11.4 电磁兼容衬垫 282

11.4.1 导线编织网衬垫 282

11.4.2 金属丝屏蔽衬垫 283

11.4.3 定向金属丝网栅 283

11.4.4 导电合成橡胶 284

11.4.5 透明的导电窗 284

11.4.6 导电胶 284

11.4.7 导电滑脂 284

11.4.8 导电涂料 285

11.5 隔离变压器 285

11.6 光隔离器 288

11.7 瞬态及浪涌抑制器件 288

11.7.1 气体管浪涌抑制器 289

11.7.2 半导体瞬态抑制器 293

11.7.3 瞬态防护混合电路 295

11.8 电磁兼容附件：综述 296

11.8.1 电缆 296

11.8.2 连接器 297

11.8.3 铁氧体部件 297

11.8.4 电磁兼容衬垫 298

11.8.5 瞬态防护器件 299

11.8.6 小结 299

参考文献 300

第12章 频率指配和频谱节约 302

12.1 引言 302

12.2 频率分配和频率指配 302

12.2.1 规定 302

12.2.2 频谱利用 303

12.2.3 频谱利用率的评估 304

12.3 调制技术 306

12.3.1 模拟调制 306

12.3.2 数字调制 308

12.3.3 设计折中 309

12.3.4 实例设计考虑 310

12.4 频谱节约 310

12.4.1 目标函数的最小化 311

12.4.2 图形标色 314

12.4.3 注释 316

12.4.4 启发式搜索 316

12.4.5 基于线性代数的网格频率指配方法 322

12.5 频谱节约：小结 322

参考文献 324

习题 324

第13章 电磁兼容计算机建模与仿真 326

13.1 引言 326

13.2 通用和全面的评估方法 326

13.3 复杂系统的电磁兼容分析 328

13.3.1 建模技术、物理系统及求解方法 330

13.3.2 电磁场分析和预测程序 336

13.4 自动化的系统级EMC分析过程描述 341

13.4.1 数值程序外部系统建模 345

13.4.2 数值程序内部系统建模 347

13.4.3 建模和分析过程 348

13.5 电磁兼容计算建模和仿真的发展方向 351

13.5.1 专家系统及其他先进软件仿真技术的应用 352

13.5.2 基于专家系统的电磁兼容性软件包 353

13.6 小结 354

参考文献 355

习题 356

第14章 信号完整性 358

14.1 引言 358

14.2 信号完整性问题 359

14.2.1 典型信号完整性问题 359

14.2.2 信号完整性问题会发生在哪里 360

14.2.3 电子封装中的信号完整性 360

14.3 信号完整性分析 361

14.3.1 设计流程中的信号完整性分析 361

14.3.2 信号完整性分析的原则 363

14.4 设计中的信号完整性问题 365

14.4.1 上升时间和信号完整性 365

14.4.2 传输线、反射、串扰 366

14.4.3 电源/地噪声 367

14.5 建模和仿真 369

14.5.1 电磁建模技术 369

14.5.2 SI工具 370

14.5.3 IBIS 371

14.6 信号完整性实例 372

参考文献 374

第15章 EMC标准 376

15.1 引言 376

15.2 EMI/EMC相关标准 376

15.3 MIL-STD-461/462 377

15.3.1 传导干扰控制 378

15.3.2 辐射干扰控制 379

15.3.3 中等暴露电平时的敏感度 380

15.3.4 其他军用标准 380

15.4 IEEE/ANSI标准 381

15.5 CISPR/IEC标准 382

15.6 FCC法规 382

15.7 英国标准 383

15.8 VDE标准 383

15.9 欧洲标准 384

15.10 日本的EMI/EMC标准 386

15.11 性能标准——一些比较 386

15.11.1 美国军用标准 386

15.11.2 IEC/CISPR标准 387

15.11.3 ANSI标准和FCC规定 388

15.11.4 脉冲干扰抗扰度 389

15.12 小结 389

15.13 更新 390

15.13.1 美国军用标准 390

15.13.2 ANSI/IEEE标准 391

15.13.3 CISPR/IEC标准和欧洲标准 391

15.13.4 标准和测试程序 392

参考文献 392

第16章 文献选录 394

16.1 电磁干扰的实际影响及相关内容 394

16.2 电磁噪声：源及说明 395

16.3 开阔试验场地测量 398

16.4 辐射发射及辐射敏感度的实验室测量 399

16.5 传导发射及传导敏感度的测量 401

16.6 脉冲干扰抗扰度的测量 401

16.7 接地、屏蔽与搭接 402

16.8 电磁兼容滤波器 405

16.9 电磁兼容部件 406

16.10 频谱管理及频率指配 407

16.11 电磁兼容计算机模型 408

16.12 信号完整性（SI） 412

附录1 EMC专业术语 414

附录2 EMI/EMC单位 423

附录3 参考文献 424

附录4 EMI/EMC标准（商用与非军用标准） 427

附录5 EMC电子资源 432

索引 433