原書前言
當(dāng)身處符合性實(shí)驗(yàn)室，對花費(fèi)了很多時間設(shè)計的產(chǎn)品進(jìn)行符合性試驗(yàn)時，其試驗(yàn)結(jié)果卻不是所期望的，即，試驗(yàn)結(jié)果可能超過了發(fā)射限值或者設(shè)備可能對某些試驗(yàn)信號敏感，如射頻輻射能量、浪涌電流，或者可能是ESD脈沖。并且，可能所剩時間有限，已快到產(chǎn)品設(shè)計的截止期限，可能已超過了預(yù)算，現(xiàn)在不得不對產(chǎn)品進(jìn)行某些整改以通過EMC試驗(yàn)，這需要額外的成本或延遲交付。當(dāng)很多人聽到這樣的結(jié)果及所存在的問題時，也會很不高興。
當(dāng)工程師們盡力讓產(chǎn)品通過不同的EMI符合性試驗(yàn)時，上述情況是他們經(jīng)常遇到的�，F(xiàn)在的問題是他們需要做什么或去哪里尋求幫助。他們需要做的是，盡快對所出現(xiàn)的問題進(jìn)行評估，然后尋找可用的解決辦法，這樣做有助于保證進(jìn)度，同時避免超出預(yù)算。作為EMC領(lǐng)域的咨詢工程師，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)相同的產(chǎn)品設(shè)計問題，這些問題使產(chǎn)品在符合性試驗(yàn)的過程中成為不合格產(chǎn)品。這些問題中的大多數(shù)都是簡單的設(shè)計錯誤，即端接電纜的屏蔽不好、輸入/輸出連接器的問題、系統(tǒng)設(shè)計不好或內(nèi)部電纜的走線存在問題。在許多情況下，不管是在符合性實(shí)驗(yàn)室還是自己的試驗(yàn)設(shè)施中，根據(jù)以前產(chǎn)品得到的經(jīng)驗(yàn)，使用簡單的解決辦法就能很快地解決這些問題。
在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，許多小型和中型公司由于有限的預(yù)算，并不能雇傭全職的產(chǎn)品符合性工程師。產(chǎn)品的EMC符合性現(xiàn)在通常由產(chǎn)品設(shè)計人員負(fù)責(zé)，但他們中的大多數(shù)人并沒有經(jīng)過足夠的EMC培訓(xùn)。即使在較大的公司中，出于成本的考慮，也已不再雇傭產(chǎn)品符合性工程師，工程師往往要承擔(dān)多個項(xiàng)目且時間緊。雖然一些很好的書籍已講述過EMI問題、解決辦法及一些控制電磁能量的方法，但不幸的是要從這些書中提取出這些解決辦法是很困難的。對大量公式和奇異概念的掌握，最好還是留給科研和工程專業(yè)的研究生們吧!本書的目的是為了避免這種復(fù)雜性，簡化信息，以簡單的方式進(jìn)行編排，并使用平實(shí)的語言進(jìn)行講述。
本書盡力講述識別和解決問題的過程，講述一些與測量有關(guān)的基本原理:什么是波長或什么是1/4波長?什么是分貝（dB）?什么是分辨率帶寬及波長的單位是什么?我們介紹了很多的產(chǎn)品不合格的問題，以及產(chǎn)生這些問題的原因。此外，我們也盡力給一線工程師和技術(shù)人員一些如何解決問題的思路，而不僅是在電纜上加裝鐵氧體，盡管這可能是一些問題的解決辦法。
《產(chǎn)品設(shè)計的電磁兼容故障排除技術(shù)》也給出了一些工程師或技術(shù)人員可以自制的簡單的和價格便宜的故障排除工具或輔助工具的例子。我們給出的方法，僅要求讀者了解基本的電磁理論及掌握最少的EMI/EMC背景知識。本書的目標(biāo)是為讀者提供根據(jù)我們經(jīng)驗(yàn)得到的解決辦法，這樣做的目的是讓工程師和技術(shù)人員能夠形成自己的故障排除思路、故障排除方法或診斷工具。然后，我們?yōu)槿缦聨追矫嫣峁┲改?如何著手處理不合格的EMI問題，嘗試做哪些事情，如何選擇正確的部件及如何對產(chǎn)品成本、性能和時間進(jìn)度進(jìn)行平衡。我們希望本書能減少工程師在產(chǎn)品設(shè)計階段所承受的壓力。
第1、2章講述了一些基本的EMC理論，這對于理解和想像電磁（EM）波、電磁場和高頻電流的流動非常重要。由于大多數(shù)EMI是與控制高頻電流有關(guān)的，因此這兩章為故障排除過程和解決辦法的實(shí)施提供了基礎(chǔ)。
第3章給出了使用常用設(shè)備（如頻譜分析儀和示波器）進(jìn)行基本EMI測量的有關(guān)信息。本章同時也給出了自制的和商用的探頭和天線的有關(guān)信息，這些設(shè)備對于檢測電磁場和高頻電流非常重要。本章還介紹了非常有用的設(shè)備以自制EMI故障排除工具。附錄D給出了更詳細(xì)的組裝故障排除工具的有關(guān)信息。
第4～10章分別講述了特定EMI試驗(yàn)的故障排除技術(shù)，如輻射發(fā)射和傳導(dǎo)發(fā)射、輻射和傳導(dǎo)敏感度、EFT、ESD及由于雷電產(chǎn)生的浪涌和高能量脈沖。這些章節(jié)的編排基本一致，包括試驗(yàn)簡介及試驗(yàn)不合格時要檢查的項(xiàng)目清單、不合格的典型原因、在EMI符合性實(shí)驗(yàn)室中能采取的快速故障排除步驟，以及使用自己的設(shè)施的更詳細(xì)和更綜合的故障排除步驟。每章都給出了不同的低成本工具和自制技巧，以及不合格問題的典型解決辦法。
第11章涵蓋了其他特定EMI問題，如有意輻射體和無線設(shè)備、醫(yī)療產(chǎn)品、大型系統(tǒng)或落地式系統(tǒng)、汽車、開關(guān)電源和液晶顯示器（Liquid Crystal Display，LCD）。本章給出了這些系統(tǒng)特有的EMI問題及專門用于解決這些問題的故障排除技術(shù)。
《產(chǎn)品設(shè)計的電磁兼容故障排除技術(shù)》也包括8個附錄，著者認(rèn)為它們涵蓋的內(nèi)容是非常有價值的支撐信息、技術(shù)和工具，可協(xié)助我們進(jìn)行故障排除。附錄A給出了一些換算工具和公式。附錄B給出了電子表格工具用于幫助計算時鐘振蕩器的諧波。附錄C給出了如何使用電抗圖以快速地計算簡單 RLC網(wǎng)絡(luò)和濾波器的伯德圖。附錄D給出了很多工具可用于裝備EMI故障排除工具箱。多數(shù)故障排除工具都易于自制。另外，還給出了低價頻譜分析儀的有關(guān)信息，這些頻譜分析儀中的一些正好能放進(jìn)工具箱。附錄E給出了一些常用EMI濾波器的設(shè)計技術(shù)。附錄F描述了一種簡單的用于測量諧振結(jié)構(gòu)（如電纜及屏蔽殼體上的縫隙或間隙）的技術(shù)。附錄G列出了主要的標(biāo)準(zhǔn)化組織和EMC標(biāo)準(zhǔn)。最后，附錄H列出了在EMC/EMI領(lǐng)域常用的符號和縮略語。
讀者需要易于理解的答案且更想快速掌握。本書將盡力提供這些答案。本書也給出了一些解決問題的思路所隱含的理論知識，當(dāng)回顧 獲得的成果時可能會更理解這些理論知識。
因此，讓我們努力研讀本書以得到這些解決EMC問題的答案。祝我們好運(yùn)，且更祝愿我們將取得巨大的成功。
帕特里克·G.安德烈
美國華盛頓州西雅圖
（andreconsulting.com）
肯尼思·D.懷亞特
美國科羅拉多州伍德蘭帕克
（emc-seminars.com） 原 書 序 我們所有人都會或都應(yīng)意識到，最佳的方式是從產(chǎn)品設(shè)計之初就對其進(jìn)行EMC設(shè)計。然而，在實(shí)際進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計時，我們很少這樣做，因此，當(dāng)產(chǎn)品出現(xiàn)EMC問題之后，設(shè)計人員就要解決這些問題。即使產(chǎn)品具有好的EMC設(shè)計，仍可能留下一兩個較小的必須通過診斷才能解決的問題。因此，設(shè)計人員經(jīng)常詢問最多的一項(xiàng)內(nèi)容就是解決EMC問題的簡單診斷技術(shù)和解決辦法。 盡管目前市面上已有很多EMC書籍，其中的一些也是相當(dāng)好的，但對于簡單和低成本的EMC故障排除技術(shù)和解決辦法，這些書中給出的實(shí)際可用信息并不多。本書就是講述EMC故障排除技術(shù)和解決辦法，即當(dāng)你的產(chǎn)品不能通過一項(xiàng)或多項(xiàng)EMC符合性試驗(yàn)時你應(yīng)做什么。換句話說，就是使用簡單和低成本的工具和設(shè)備，如何對問題進(jìn)行診斷并加以解決。 作為EMC咨詢師，我經(jīng)常為客戶診斷EMC問題并加以解決。其實(shí)在許多情況中，這些問題他們自己是能夠進(jìn)行診斷并加以解決的。但他們?yōu)槭裁床恢�道怎么進(jìn)行診斷并加以解決呢?我認(rèn)為有以下三個方面的原因: 1.當(dāng)需要對問題進(jìn)行診斷時，他們不知道使用什么試驗(yàn)設(shè)備。 2.即使他們有試驗(yàn)設(shè)備，但他們不知道使用這些設(shè)備來做些什么。 3.他們不知道該使用哪種辦法才能解決問題。 本書使用簡單、實(shí)際和非常易于理解的方式回答了上述三個問題。我特別喜歡這樣的編排，即每章都講述了在EMC符合性實(shí)驗(yàn)室和在自有設(shè)施中進(jìn)行的故障排除案例。當(dāng)產(chǎn)品在EMC符合性實(shí)驗(yàn)室中沒能通過試驗(yàn)時，應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室對問題進(jìn)行歸類。例如，如果產(chǎn)品沒能通過輻射發(fā)射試驗(yàn)，應(yīng)盡力確定輻射是由電纜還是由產(chǎn)品外殼產(chǎn)生的。然后，當(dāng)利用自有設(shè)施時，能使用本書中給出的針對自有設(shè)施的故障排除技術(shù)，來對問題進(jìn)行進(jìn)一步的診斷并加以解決。 簡單來說，本書首先假設(shè)的是產(chǎn)品在符合性實(shí)驗(yàn)室中沒能通過某項(xiàng)EMC試驗(yàn)，然后使用本書中給出的故障排除技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室和/或自有設(shè)施中對問題進(jìn)行診斷并加以解決。在大多數(shù)情況下，這個過程正好是相反的;即當(dāng)去實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行符合性試驗(yàn)之前，需要利用自有設(shè)施進(jìn)行一些簡單的試驗(yàn)。這也是我經(jīng)常推薦給客戶的方法。通過這種方式，通�？赡芴崆敖鉀QEMC符合性實(shí)驗(yàn)室將發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)品問題。 《產(chǎn)品設(shè)計的電磁兼容故障排除技術(shù)》給出的一些診斷技術(shù)是定量的，而另一些則是定性的。對于定量測量的情況，在實(shí)際當(dāng)中，EMC符合性實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)結(jié)果對產(chǎn)品合格與否的判定具有相當(dāng)?shù)臏?zhǔn)確度。定性測量則不能直接預(yù)測EMC試驗(yàn)的結(jié)果，但當(dāng)你對產(chǎn)品使用A和B兩種解決辦法時，這種定性測量對于這兩種解決辦法的比較是非常有用的。 《產(chǎn)品設(shè)計的電磁兼容故障排除技術(shù)》并不是一本講述EMC試驗(yàn)的理論書籍。然而，正如本書的書名所表明的，它給出了簡單的和直接的辦法，用于對看似非常復(fù)雜的EMC問題進(jìn)行排除和解決。使用本書給出的簡單、低成本的EMI故障排除工具箱及故障排除技術(shù)，能夠節(jié)約時間和成本。既然產(chǎn)品設(shè)計人員遲早都需要診斷和解決EMC問題，那么本書應(yīng)是我們所有人書架上的必備之書。 亨利·W.奧特 亨利·奧特咨詢公司 美國新澤西州利文斯頓