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第1章 电磁兼容概论1

1.1 电磁兼容与电磁干扰1

1.1.1 综述1

1.1.2 电磁干扰与危害2

1.1.3 电磁兼容技术的发展4

1.1.4 电磁兼容的国际组织6

1.1.5 我国电磁兼容技术的发展7

1.2 电磁兼容基本概念8

1.2.1 电磁兼容中的常用定义8

1.2.2 设计中常见的电磁兼容问题10

1.2.3 电磁兼容设计规则与设计过程11

1.2.4 潜在的电磁干扰／射频干扰辐射等级13

1.3 分析电磁兼容问题的五个方面13

1.4 电磁干扰及系统设计方法14

1.4.1 电磁干扰三要素14

1.4.2 如何设计出满足电磁兼容性标准的系统21

1.5 系统级电磁干扰产生的原因21

1.6 电磁兼容的单位及换算关系22

1.6.1 功率增益22

1.6.2 电压增益23

1.6.3 电流增益23

1.6.4 电场强度和磁场强度测量的通用单位24

1.6.5 单位间的互换24

科技简介1电磁场对健康的影响26

习题28

第2章 PCB中的电磁兼容30

2.1 PCB设计概念30

2.1.1 概述30

2.1.2 PCB基本设计构成32

2.1.3 高速PCB设计中的问题34

2.1.4 PCB设计常用软件工具38

2.2 PCB产生电磁干扰的原因39

2.2.1 电磁理论39

2.2.2 磁流元与电流元的天线辐射特性41

2.2.3 PCB中产生电磁干扰的进一步说明44

2.3 差模电流和共模电流45

2.3.1 差模电流46

2.3.2 共模电流48

2.3.3 共模电流与差模电流的比较50

2.4 通量消除的概念与方法51

2.4.1 通量消除的概念51

2.4.2 通量消除的基本方法52

科技简介2电磁感应52

习题54

第3章 元件与电磁兼容55

3.1 元器件概述55

3.1.1 元器件的种类55

3.1.2 元器件的组装技术55

3.1.3 表面安装技术的特点56

3.2 无源元件的频率响应56

3.2.1 导线的频率响应56

3.2.2 电阻的频率响应59

3.2.3 电容的频率响应60

3.2.4 电感的频率响应65

3.2.5 变压器的频率响应69

3.3 有源器件与电磁兼容69

3.3.1 边沿速率69

3.3.2 元件封装72

3.3.3 接地散热器76

3.3.4 时钟源的电源滤波78

3.3.5 集成电路中的辐射78

3.4 元器件的选择79

科技简介3超导技术81

习题83

第4章 信号完整性分析84

4.1 信号完整性概述84

4.2 传输线85

4.2.1 传输线概述85

4.2.2 PCB内传输线的等效电路85

4.2.3 传输线效应86

4.3 相对介电常数与传播速度87

4.4 反射和衰减振荡88

4.4.1 反射88

4.4.2 衰减振荡92

4.5 地弹93

4.6 串扰93

4.6.1 串扰及消除93

4.6.2 3-W原则97

4.7 PCB终端匹配的方法98

4.7.1 串联终端99

4.7.2 并联终端99

4.7.3 戴维南网络终端99

4.7.4 RC网络终端100

4.7.5 二极管网络终端101

4.7.6 时钟走线的终端101

4.7.7 分叉线路走线的终端101

4.8 电源完整性分析102

4.8.1 电源完整性分析概述102

4.8.2 同步开关噪声103

4.8.3 电源分配设计104

4.9 信号完整性常用设计工具介绍104

4.9.1 APSIM软件介绍104

4.9.2 SPECCTRAQuest106

4.9.3 ICX106

4.9.4 SIwave107

4.9.5 Hot-Stage 4107

4.9.6 SIA3000信号完整性测试仪107

科技简介4高功率微波108

习题109

第5章 电磁兼容抑制的基本概念110

5.1 镜像面110

5.1.1 概述110

5.1.2 镜像面的工作原理111

5.2 元件间环路面积的控制113

5.3 三种主要的接地方法116

5.3.1 接地基本概念116

5.3.2 接地方法118

5.4 分区法和隔离法123

5.4.1 分区法123

5.4.2 隔离法126

科技简介5地线与接地电阻126

习题127

第6章 旁路和去耦129

6.1 电容的3个用途129

6.1.1 去耦电容129

6.1.2 旁路电容130

6.1.3 体电容130

6.2 电容与谐振130

6.2.1 谐振电路130

6.2.2 电容的物理特性130

6.2.3 电容的谐振特性132

6.3 并联电容器133

6.3.1 并联电容器的工作特性133

6.3.2 并联电容器的计算135

6.4 三端电容与穿心电容135

6.4.1 三端电容的工作特性135

6.4.2 穿心电容的工作特性136

6.5 电源层和接地层电容137

6.5.1 电源层和接地层的电容137

6.5.2 20-H原则138

6.6 电容的选择与放置139

6.6.1 电容选择139

6.6.2 去耦电容的选择140

6.6.3 大电容的选择142

6.6.4 电容的放置144

科技简介6吸波、透波及缩波效应145

习题146

第7章 阻抗控制和布线147

7.1 元件的布局147

7.1.1 PCB布局147

7.1.2 PCB分层149

7.2 阻抗控制149

7.2.1 微带线结构150

7.2.2 嵌入式微带线151

7.2.3 单带状线结构152

7.2.4 双带状线结构152

7.2.5 差分微带线和带状线结构153

7.2.6 布线考虑154

7.2.7 容性负载154

7.3 走线长的计算155

7.4 PCB板的布线要点157

7.4.1 布线基本要求157

7.4.2 单端布线162

7.5 多层板的叠层设计164

7.5.1 四层板165

7.5.2 六层板165

7.5.3 八层板166

7.5.4 十层板166

科技简介7电磁波的极化和反射167

习题168

第8章 静电放电抑制的基本概念170

8.1 静电放电现象170

8.1.1 静电放电170

8.1.2 静电放电的危害173

8.2 静电放电保护技术174

8.2.1 器件的防护174

8.2.2 整机产品防护174

8.2.3 PCB静电放电保护175

8.2.4 环路面积的控制176

8.2.5 静电放电中的保护镶边176

8.3 ESD常见问题与改进177

科技简介8静电力178

习题179

第9章 电磁兼容标准与测试180

9.1 电磁兼容标准180

9.2 电磁兼容测试183

9.2.1 试验场地184

9.2.2 试验设备187

9.2.3 静电放电测试190

9.2.4 浪涌抗扰度试验192

9.2.5 谐波电流检测193

9.3 雷电及防护194

9.3.1 雷电的形成194

9.3.2 雷电中的电磁现象195

9.3.3 雷击的形成195

9.3.4 雷电对人身的危害196

9.3.5 雷电的防护196

科技简介9闪电198

习题199

附录A电磁兼容国家标准200

附录B部分电磁兼容国际标准207

附录C部分常用元件的封装212

参考文献215