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裝備電磁兼容試驗(yàn)與工程實(shí)踐 
定 價(jià)：158 元 叢書名：電磁兼容技術(shù)系列
9 7 4 8 7 7 6 1 7 2 7 1 8 讀者對象:從事裝備電磁兼容領(lǐng)域相關(guān)工作的工程技術(shù)人員、大學(xué)相關(guān)專業(yè)的師生、有興趣了解裝備電磁兼容的普通讀者。 
本書是一本關(guān)于裝備電磁兼容基礎(chǔ)理論、試驗(yàn)技術(shù)和設(shè)計(jì)與對策的工具書。對電磁兼容基礎(chǔ)理論、設(shè)備與分系統(tǒng)級試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和方法進(jìn)行了系統(tǒng)、全面、深入淺出的論述。在此基礎(chǔ)上，從元器件選擇、電路設(shè)計(jì)、印制電路板設(shè)計(jì)、產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)布局、電纜分類敷設(shè)等方面，結(jié)合不同裝備特點(diǎn)，對電磁兼容設(shè)計(jì)與對策進(jìn)行了系統(tǒng)介紹。本書是編著者多年裝備在電磁兼容試驗(yàn)、設(shè)計(jì)等方面實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，內(nèi)容系統(tǒng)全面，實(shí)用性強(qiáng)，適合于從事裝備電磁兼容領(lǐng)域相關(guān)工作的工程技術(shù)人員使用，也可作為相關(guān)專業(yè)師生的參考書籍。
實(shí)驗(yàn)室可提供從材料到整機(jī)設(shè)備、從硬件到軟件直至復(fù)雜大系統(tǒng)的認(rèn)證計(jì)量、試驗(yàn)檢測、分析評價(jià)、數(shù)據(jù)服務(wù)、軟件評測、信息安全、技術(shù)培訓(xùn)、標(biāo)準(zhǔn)信息、工程監(jiān)理、節(jié)能環(huán)保、專用設(shè)備和專用軟件研發(fā)等技術(shù)服務(wù)。實(shí)驗(yàn)室具有多項(xiàng)認(rèn)證、檢測資質(zhì)和授權(quán)，建立了良好的國際合作互認(rèn)關(guān)系，可在世界范圍內(nèi)開展認(rèn)證、檢測業(yè)務(wù)，代表中國進(jìn)行國際技術(shù)交流、標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的制訂。同時(shí)，作為工業(yè)和信息化部的直屬單位，為部的行業(yè)管理和地方政府提供技術(shù)支撐，為電子信息企業(yè)提供技術(shù)支持與服務(wù)，每年服務(wù)企業(yè)過萬家。
目 錄
第一篇 電磁兼容基礎(chǔ) 第1 章 電磁兼容技術(shù)發(fā)展歷程及必要性 ....................................................... 2 1.1 電磁兼容起源及其發(fā)展 ............................................................................................... 2 1.1.1 19 世紀(jì)電磁學(xué)和電磁干擾研究的啟蒙 ............................................................................... 2 1.1.2 20 世紀(jì)前期：電磁干擾研究的起始 ................................................................................... 2 1.1.3 20 世紀(jì)中期：電磁干擾研究軍民結(jié)合以軍為主 ............................................................... 4 1.1.4 20 世紀(jì)晚期：電磁干擾研究軍民齊頭并進(jìn) ....................................................................... 5 1.1.5 我國的電磁兼容技術(shù)發(fā)展 .................................................................................................... 7 1.1.6 裝備電磁兼容技術(shù)未來發(fā)展趨勢 ........................................................................................ 9 1.2 實(shí)施電磁兼容的必要性 ............................................................................................. 13 1.2.1 電磁干擾及其危害案例 ...................................................................................................... 13 1.2.2 電磁環(huán)境及其干擾對裝備及人員的影響 .......................................................................... 17 第2 章 電磁兼容名詞術(shù)語和常用單位 ........................................................ 25 2.1 電磁兼容的定義及研究領(lǐng)域 ..................................................................................... 25 2.1.1 電磁兼容的定義 .................................................................................................................. 25 2.1.2 電磁兼容的研究領(lǐng)域 .......................................................................................................... 26 2.2 電磁兼容名詞術(shù)語 ..................................................................................................... 31 2.2.1 基本名詞術(shù)語...................................................................................................................... 31 2.2.2 噪聲與干擾 ......................................................................................................................... 35 2.2.3 天線與電波傳播 .................................................................................................................. 37 2.2.4 發(fā)射與響應(yīng) ......................................................................................................................... 39 2.2.5 干擾抑制和電磁兼容 .......................................................................................................... 42 2.2.6 電磁環(huán)境 ............................................................................................................................. 44 2.3 電磁兼容測量中常用單位 ......................................................................................... 46 2.3.1 功率 ..................................................................................................................................... 47 2.3.2 電壓 ..................................................................................................................................... 47 2.3.3 電流 ..................................................................................................................................... 48 2.3.4 磁場強(qiáng)度與電場強(qiáng)度 .......................................................................................................... 48 2.3.5 功率密度與電場強(qiáng)度 .......................................................................................................... 48 裝備電磁兼容試驗(yàn)與工程實(shí)踐 ·VI· 第3 章 電磁理論與電磁兼容原理 ............................................................... 49 3.1 電磁兼容概述 ............................................................................................................. 49 3.2 電磁干擾形成的三要素 ............................................................................................. 49 3.2.1 電磁干擾源 ......................................................................................................................... 50 3.2.2 電磁干擾的傳播途徑 .......................................................................................................... 50 3.2.3 電磁干擾敏感設(shè)備 .............................................................................................................. 51 3.2.4 端口 ..................................................................................................................................... 51 3.3 電磁干擾源及其特性 ................................................................................................. 52 3.3.1 概述 ..................................................................................................................................... 52 3.3.2 電磁干擾源分類 .................................................................................................................. 52 3.3.3 系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)間的電磁干擾 .............................................................................................. 53 3.3.4 自然干擾源 ......................................................................................................................... 55 3.3.5 人為干擾源 ......................................................................................................................... 58 3.3.6 電磁干擾的頻譜 .................................................................................................................. 64 3.3.7 電磁干擾的幅度 .................................................................................................................. 65 3.3.8 電磁干擾的波形 .................................................................................................................. 65 3.3.9 電磁干擾的出現(xiàn)率 .............................................................................................................. 65 3.4 電磁干擾傳播途徑及其特性 ..................................................................................... 66 3.4.1 電磁干擾傳播途徑分類 ...................................................................................................... 66 3.4.2 公共阻抗耦合...................................................................................................................... 67 3.4.3 電源耦合 ............................................................................................................................. 68 3.4.4 輻射耦合 ............................................................................................................................. 69 3.5 裝備電磁敏感性及其評價(jià) ......................................................................................... 71 3.5.1 裝備對電磁干擾的敏感性 .................................................................................................. 71 3.5.2 電磁干擾敏感機(jī)理 .............................................................................................................. 75 第4 章 裝備電磁兼容管理與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展沿革 ................................................. 78 4.1 裝備電磁兼容管理 ..................................................................................................... 78 4.1.1 國內(nèi)裝備電磁兼容管理要求 .............................................................................................. 78 4.1.2 國外裝備電磁兼容管理要求 .............................................................................................. 80 4.1.3 電磁環(huán)境效應(yīng)管理 .............................................................................................................. 82 4.2 裝備電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展沿革 ..................................................................................... 86 4.2.1 美國裝備電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展歷程 ...................................................................................... 86 4.2.2 我國裝備電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展?fàn)顩r ...................................................................................... 89 4.3 裝備電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范概述 ..................................................................................... 92 4.3.1 美國軍用EMC 標(biāo)準(zhǔn) ........................................................................................................... 93 目錄 ·VII· 4.3.2 其他國家和組織軍用EMC 標(biāo)準(zhǔn) ....................................................................................... 95 4.3.3 我國裝備EMC 標(biāo)準(zhǔn) ........................................................................................................... 96 第5 章 電磁環(huán)境及其效應(yīng) ........................................................................ 102 5.1 電磁環(huán)境概述 ........................................................................................................... 102 5.1.1 構(gòu)成 ................................................................................................................................... 102 5.1.2 影響 ................................................................................................................................... 102 5.1.3 分析確定 ........................................................................................................................... 103 5.2 靜電效應(yīng) ................................................................................................................... 103 5.2.1 與靜電效應(yīng)相關(guān)的幾個(gè)概念 ............................................................................................ 104 5.2.2 靜電起因 ........................................................................................................................... 105 5.2.3 靜電的性質(zhì) ....................................................................................................................... 105 5.2.4 主要靜電源 ....................................................................................................................... 106 5.2.5 靜電敏感特性.................................................................................................................... 108 5.2.6 飛行器的靜電效應(yīng) ............................................................................................................ 110 5.2.7 飛機(jī)燃油系統(tǒng)的靜電效應(yīng) ................................................................................................ 111 5.3 雷電效應(yīng) ................................................................................................................... 112 5.3.1 雷電放電類型.................................................................................................................... 112 5.3.2 雷電過程 ........................................................................................................................... 114 5.3.3 電閃頻譜 ........................................................................................................................... 116 5.3.4 雷電在大氣和大地中的電場表達(dá)式 ................................................................................ 116 5.3.5 雷電效應(yīng)的影響 ................................................................................................................ 117 5.4 核電磁脈沖效應(yīng) ....................................................................................................... 120 5.4.1 EMP 產(chǎn)生的機(jī)理 .............................................................................................................. 121 5.4.2 EMP 類型 .......................................................................................................................... 121 5.4.3 HEMP 特性 ....................................................................................................................... 123 5.4.4 核電磁脈沖與雷電沖擊的比較 ........................................................................................ 126 5.4.5 NEMP 特性綜述 ............................................................................................................... 126 5.4.6 內(nèi)電磁脈沖（IEMP） ...................................................................................................... 126 5.4.7 系統(tǒng)電磁脈沖（SGEMP） .............................................................................................. 127 5.4.8 HEMP 環(huán)境效應(yīng) ............................................................................................................... 127 第二篇 電磁兼容試驗(yàn) 第6 章 裝備電磁兼容試驗(yàn)概述 ................................................................. 132 6.1 電磁兼容試驗(yàn)內(nèi)涵 ................................................................................................... 132 裝備電磁兼容試驗(yàn)與工程實(shí)踐 ·VIII· 6.2 電磁兼容試驗(yàn)現(xiàn)狀 ................................................................................................... 133 6.3 電磁兼容試驗(yàn)?zāi)康暮鸵饬x ....................................................................................... 134 6.4 電磁兼容試驗(yàn)特點(diǎn)及影響因素 ............................................................................... 135 6.5 電磁兼容試驗(yàn)分類 ................................................................................................... 136 第7 章 裝備電磁兼容試驗(yàn)場地及試驗(yàn)設(shè)備 ............................................... 138 7.1 電磁兼容試驗(yàn)場地 ................................................................................................... 138 7.1.1 電磁屏蔽室 ....................................................................................................................... 138 7.1.2 電波暗室 ........................................................................................................................... 141 7.1.3 開闊場 ............................................................................................................................... 144 7.1.4 橫電磁波小室.................................................................................................................... 147 7.2 電磁兼容試驗(yàn)設(shè)備 ................................................................................................... 147 7.2.1 測量接收機(jī) ....................................................................................................................... 147 7.2.2 頻譜分析儀 ....................................................................................................................... 153 7.2.3 人工電源網(wǎng)絡(luò).................................................................................................................... 162 7.2.4 電流探頭 ........................................................................................................................... 165 7.2.5 電壓探頭 ........................................................................................................................... 166 7.2.6 天線 ................................................................................................................................... 167 第8 章 裝備電磁兼容試驗(yàn)一般要求 .......................................................... 174 8.1 總則 ........................................................................................................................... 174 8.1.1 試驗(yàn)基本原則.................................................................................................................... 174 8.1.2 試驗(yàn)準(zhǔn)備流程.................................................................................................................... 174 8.2 試驗(yàn)項(xiàng)目 ................................................................................................................... 175 8.2.1 試驗(yàn)項(xiàng)目分類.................................................................................................................... 175 8.2.2 試驗(yàn)項(xiàng)目選取.................................................................................................................... 176 8.2.3 試驗(yàn)項(xiàng)目剪裁.................................................................................................................... 178 8.3 試驗(yàn)環(huán)境 ................................................................................................................... 179 8.3.1 氣象條件 ........................................................................................................................... 179 8.3.2 電磁環(huán)境電平.................................................................................................................... 179 8.4 EUT ........................................................................................................................... 179 8.4.1 基本要求 ........................................................................................................................... 179 8.4.2 試驗(yàn)配置 ........................................................................................................................... 180 8.4.3 工作狀態(tài) ........................................................................................................................... 180 8.5 EUT 要求和設(shè)置 ...................................................................................................... 181 8.5.1 基本要求 ........................................................................................................................... 181 8.5.2 常用測試設(shè)備.................................................................................................................... 181 目錄 ·IX· 8.5.3 檢波器的選擇.................................................................................................................... 184 8.5.4 發(fā)射類試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置 ........................................................................................................ 184 8.5.5 敏感度類試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置 .................................................................................................... 185 8.5.6 極化方式設(shè)置.................................................................................................................... 186 8.5.7 EUT 的校準(zhǔn) ....................................................................................................................... 187 8.6 允差 ........................................................................................................................... 187 8.7 試驗(yàn)程序 ................................................................................................................... 187 8.7.1 EUT 預(yù)測試 ....................................................................................................................... 187 8.7.2 試驗(yàn)實(shí)施 ........................................................................................................................... 188 8.7.3 注意事項(xiàng) ........................................................................................................................... 188 8.8 敏感判據(jù) ................................................................................................................... 188 8.9 測試結(jié)果評定 ........................................................................................................... 189 第9 章 傳導(dǎo)發(fā)射類試驗(yàn) ............................................................................ 190 9.1 CE101 25Hz～10kHz 電源線傳導(dǎo)發(fā)射 ................................................................... 190 9.1.1 目的及適用范圍 ................................................................................................................ 190 9.1.2 項(xiàng)目剪裁 ........................................................................................................................... 191 9.1.3 限值應(yīng)用 ........................................................................................................................... 191 9.1.4 測試步驟 ........................................................................................................................... 193 9.1.5 數(shù)據(jù)及結(jié)果 ....................................................................................................................... 195 9.2 CE102 10kHz～10MHz 電源線傳導(dǎo)發(fā)射 ............................................................... 195 9.2.1 目的及適用范圍 ................................................................................................................ 195 9.2.2 項(xiàng)目剪裁 ........................................................................................................................... 195 9.2.3 限值應(yīng)用 ........................................................................................................................... 195 9.2.4 測試步驟 ........................................................................................................................... 196 9.2.5 數(shù)據(jù)及結(jié)果 ....................................................................................................................... 198 9.3 CE106 10kHz～40GHz 天線端口傳導(dǎo)發(fā)射 ............................................................ 198 9.3.1 目的及適用范圍 ................................................................................................................ 198 9.3.2 項(xiàng)目剪裁 ........................................................................................................................... 199 9.3.3 限值應(yīng)用 ........................................................................................................................... 199 9.3.4 測試步驟 ........................................................................................................................... 199 9.3.5 數(shù)據(jù)及結(jié)果 ....................................................................................................................... 203 9.4 CE107 電源線尖峰信號（時(shí)域）傳導(dǎo)發(fā)射 .......................................................... 203 9.4.1 目的及適用范圍 ................................................................................................................ 203 9.4.2 限值應(yīng)用 ........................................................................................................................... 203 9.4.3 測試步驟 ........................................................................................................................... 204 裝備電磁兼容試驗(yàn)與工程實(shí)踐 ·X· 9.4.4 數(shù)據(jù)及結(jié)果 ....................................................................................................................... 205 第10 章 傳導(dǎo)敏感度類試驗(yàn) ...................................................................... 206 10.1 概述 ......................................................................................................................... 206 10.2 CS101 25Hz～10kHz 電源線傳導(dǎo)發(fā)射 ................................................................. 206 10.2.1 目的及適用范圍 .............................................................................................................. 206 10.2.2 項(xiàng)目剪裁 ......................................................................................................................... 207 10.2.3 限值應(yīng)用 ......................................................................................................................... 207 10.2.4 測試步驟 ......................................................................................................................... 208 10.2.5 注意事項(xiàng) ......................................................................................................................... 211 10.2.6 數(shù)據(jù)及結(jié)果 ..................................................................................................................... 212 10.3 CS102 25Hz～50kHz 地線傳導(dǎo)敏感度 ................................................................. 212 10.3.1 目的及適用范圍 .............................................................................................................. 212 10.3.2 項(xiàng)目剪裁 ......................................................................................................................... 213 10.3.3 限值應(yīng)用 ......................................................................................................................... 213 10.3.4 測試步驟 ......................................................................................................................... 213 10.3.5 數(shù)據(jù)及結(jié)果 ..................................................................................................................... 214 10.4 CS103 15kHz～10GHz 天線端口互調(diào)傳導(dǎo)敏感度 .............................................. 214 10.4.1 目的及適用范圍 .............................................................................................................. 214 10.4.2 項(xiàng)目裁剪 ......................................................................................................................... 214 10.4.3 限值應(yīng)用 ......................................................................................................................... 215 10.4.4 測試步驟 ......................................................................................................................... 215 10.4.5 注意事項(xiàng) ......................................................................................................................... 216 10.4.6 數(shù)據(jù)及結(jié)果 ..................................................................................................................... 217 10.5 CS104 25Hz～20GHz 天線端口無用信號抑制傳導(dǎo)敏感度 ................................ 217 10.5.1 目的及適用范圍 .............................................................................................................. 217 10.5.2 項(xiàng)目剪裁 ......................................................................................................................... 218 10.5.3 限值應(yīng)用 ......................................................................................................................... 218 10.5.4 測試步驟 ......................................................................................................................... 218 10.5.5 注意事項(xiàng) ......................................................................................................................... 219 10.5.6 數(shù)據(jù)及結(jié)果 ..................................................................................................................... 220 10.6 CS105 25Hz～20GHz 天線端口交調(diào)傳導(dǎo)敏感度 ................................................ 221 10.6.1 目的及適用范圍 .............................................................................................................. 221 10.6.2 項(xiàng)目剪裁 ......................................................................................................................... 221 10.6.3 限值應(yīng)用 ......................................................................................................................... 221 10.6.4 測試步驟 ......................................................................................................................... 221 目錄 ·XI· 10.6.5 注意事項(xiàng) ......................................................................................................................... 222 10.6.6 數(shù)據(jù)及結(jié)果 ..................................................................................................................... 223 10.7 CS106 電源線尖峰信號傳導(dǎo)敏感度 ..................................................................... 224 10.7.1 目的及適用范圍 .............................................................................................................. 224 10.7.2 項(xiàng)目剪裁 ......................................................................................................................... 224 10.7.3 限值應(yīng)用 ......................................................................................................................... 224 10.7.4 測試步驟 ......................................................................................................................... 225 10.7.5 數(shù)據(jù)及結(jié)果 ..................................................................................................................... 227 10.8 CS109 50Hz～100kHz 殼體電流傳導(dǎo)敏感度 ....................................................... 227 10.8.1 目的及適用范圍 .............................................................................................................. 227 10.8.2 項(xiàng)目剪裁 ......................................................................................................................... 227 10.8.3 限值應(yīng)用 ......................................................................................................................... 227 10.8.4 測試步驟 ......................................................................................................................... 228 10.8.5 注意事項(xiàng) ......................................................................................................................... 229 10.8.6 數(shù)據(jù)及結(jié)果 ..................................................................................................................... 229 10.9 CS112 靜電放電敏感度 ........................................................................................ 230 10.9.1 目的及適用范圍 .............................................................................................................. 230 10.9.2 項(xiàng)目剪裁 ......................................................................................................................... 230 10.9.3 限值應(yīng)用 ......................................................................................................................... 230 10.9.4 測試步驟 ......................................................................................................................... 231 10.9.5 注意事項(xiàng) ......................................................................................................................... 231 10.9.6 數(shù)據(jù)及結(jié)果 ..................................................................................................................... 231 10.10 CS114 4kHz～400MHz 電纜束注入傳導(dǎo)敏感度 ................................................ 231 10.10.1 目的及適用范圍 ............................................................................................................ 231 10.10.2 項(xiàng)目剪裁 ....................................................................................................................... 232 10.10.3 限值應(yīng)用 ....................................................................................................................... 232 10.10.4 測試步驟 ....................................................................................................................... 233 10.10.5 數(shù)據(jù)及結(jié)果.................................................................................................................... 235 10.11 CS115 電纜束注入脈沖激勵(lì)傳導(dǎo)敏感度 ........................................................... 236 10.11.1 目的及適用范圍 ............................................................................................................ 236 10.11.2 項(xiàng)目剪裁 ....................................................................................................................... 236 10.11.3 限值應(yīng)用 ....................................................................................................................... 236 10.11.4 測試步驟 ....................................................................................................................... 237 10.11.5 數(shù)據(jù)及結(jié)果.................................................................................................................... 238 裝備電磁兼容試驗(yàn)與工程實(shí)踐 ·XII· 10.12 CS116 10kHz～100MHz 電纜和電源線阻尼正弦瞬態(tài)傳導(dǎo)敏感度 .................. 239 10.12.1 目的及適用范圍 ............................................................................................................ 239 10.12.2 項(xiàng)目剪裁 ....................................................................................................................... 239 10.12.3 限值應(yīng)用 ....................................................................................................................... 239 10.12.4 測試步驟 ....................................................................................................................... 240 10.12.5 數(shù)據(jù)及結(jié)果.................................................................................................................... 242 第11 章 輻射發(fā)射類試驗(yàn) .......................................................................... 243 11.1 RE101 25Hz～100kHz 磁場輻射發(fā)射 ................................................................... 243 11.1.1 目的及適用范圍 .............................................................................................................. 243 11.1.2 項(xiàng)目剪裁 ......................................................................................................................... 243 11.1.3 限值應(yīng)用 ......................................................................................................................... 244 11.1.4 測試步驟 ......................................................................................................................... 245 11.1.5 數(shù)據(jù)及結(jié)果 ..................................................................................................................... 246 11.2 RE102 10kHz～18GHz 電場輻射發(fā)射 .................................................................. 246 11.2.1 目的及適用范圍 .............................................................................................................. 246 11.2.2 項(xiàng)目剪裁 ......................................................................................................................... 247 11.2.3 限值應(yīng)用 ......................................................................................................................... 247 11.2.4 測試步驟 ......................................................................................................................... 250 11.2.5 注意事項(xiàng) ......................................................................................................................... 253 11.2.6 數(shù)據(jù)及結(jié)果 ..................................................................................................................... 253 11.3 RE103 10kHz～40GHz 天線諧波和亂真輸出輻射發(fā)射 ...................................... 254 11.3.1 目的及適用范圍 .............................................................................................................. 254 11.3.2 項(xiàng)目剪裁 ......................................................................................................................... 254 11.3.3 限值應(yīng)用 ......................................................................................................................... 254 11.3.4 測試步驟 ......................................................................................................................... 254 11.3.5 數(shù)據(jù)及結(jié)果 ..................................................................................................................... 257 第12 章 輻射敏感度類試驗(yàn) ...................................................................... 258 12.1 RS101 25Hz～100kHz 磁場輻射敏感度 ............................................................... 258 12.1.1 目的及適用范圍 .............................................................................................................. 258 12.1.2 項(xiàng)目剪裁 ......................................................................................................................... 258 12.1.3 限值應(yīng)用 ......................................................................................................................... 259 12.1.4 測試步驟 ......................................................................................................................... 260 12.1.5 數(shù)據(jù)及結(jié)果 ..................................................................................................................... 262 12.2 RS103 10kHz～40GHz 電場輻射敏感度 .............................................................. 262 12.2.1 目的及適用范圍 .............................................................................................................. 262 目錄 ·XIII· 12.2.2 項(xiàng)目剪裁 ......................................................................................................................... 263 12.2.3 限值應(yīng)用 ......................................................................................................................... 263 12.2.4 測試步驟 ......................................................................................................................... 264 12.2.5 數(shù)據(jù)及結(jié)果 ..................................................................................................................... 268 12.3 RS105 瞬態(tài)電磁場輻射敏感度 ............................................................................. 268 12.3.1 目的及適用范圍 .............................................................................................................. 268 12.3.2 項(xiàng)目剪裁 ......................................................................................................................... 269 12.3.3 限值應(yīng)用 ......................................................................................................................... 269 12.3.4 測試步驟 ......................................................................................................................... 269 12.3.5 數(shù)據(jù)及結(jié)果 ..................................................................................................................... 272 第三篇 電磁兼容工程實(shí)踐 第13 章 電磁兼容設(shè)計(jì)程序 ...................................................................... 274 13.1 概述 ......................................................................................................................... 274 13.2 一般電磁兼容設(shè)計(jì)程序 ......................................................................................... 274 13.3 系統(tǒng)電磁兼容設(shè)計(jì)程序 ......................................................................................... 277 13.4 電磁兼容驗(yàn)收準(zhǔn)則 ................................................................................................. 279 13.4.1 準(zhǔn)則 ................................................................................................................................. 279 13.4.2 電磁兼容驗(yàn)收試驗(yàn) .......................................................................................................... 279 第14 章 電磁兼容工程實(shí)踐風(fēng)險(xiǎn)檢查內(nèi)容 ................................................. 281 14.1 電磁兼容大綱的管理控制要求 ............................................................................. 281 14.2 電磁兼容大綱的文件和資料要求 ......................................................................... 281 14.3 電磁兼容檢驗(yàn)/證書要求 ........................................................................................ 282 14.4 設(shè)備分類及其特性 ................................................................................................. 282 14.5 系統(tǒng)適用性、工作環(huán)境和特殊考慮 ..................................................................... 283 14.6 系統(tǒng)分析 ................................................................................................................. 283 14.7 系統(tǒng)規(guī)范 ................................................................................................................. 284 14.7.1 輻射發(fā)射（頻率范圍和允許電平） .............................................................................. 284 14.7.2 傳導(dǎo)發(fā)射（頻率范圍和允許電平） .............................................................................. 284 14.7.3 傳導(dǎo)敏感度 ..................................................................................................................... 285 14.7.4 輻射敏感度 ..................................................................................................................... 285 14.8 電磁兼容的基本設(shè)計(jì)參數(shù) ..................................................................................... 285 14.9 電磁兼容工程技術(shù)檢查要領(lǐng) ................................................................................. 286 14.9.1 系統(tǒng) ................................................................................................................................. 286 裝備電磁兼容試驗(yàn)與工程實(shí)踐 ·XIV· 14.9.2 電路 ................................................................................................................................. 286 14.9.3 結(jié)構(gòu)、布局安裝 .............................................................................................................. 288 第15 章 電磁兼容仿真 ............................................................................. 289 15.1 電磁兼容仿真概述 ................................................................................................. 289 15.1.1 定義與內(nèi)涵 ..................................................................................................................... 289 15.1.2 電磁兼容仿真分類 .......................................................................................................... 290 15.1.3 電磁兼容仿真設(shè)計(jì)挑戰(zhàn) .................................................................................................. 290 15.2 電磁仿真算法 ......................................................................................................... 291 15.2.1 計(jì)算電磁學(xué)概述 .............................................................................................................. 291 15.2.2 有限元法 ......................................................................................................................... 292 15.2.3 時(shí)域有限差分法 .............................................................................................................. 293 15.2.4 矩量法 ............................................................................................................................. 294 15.3 電磁仿真軟件 ......................................................................................................... 295 15.3.1 Ansys 軟件 ...................................................................................................................... 295 15.3.2 CST 軟件 ......................................................................................................................... 297 15.3.3 FEKO 軟件 ...................................................................................................................... 299 15.4 電磁仿真流程 ......................................................................................................... 299 15.4.1 總體流程 ......................................................................................................................... 299 15.4.2 仿真設(shè)置 ......................................................................................................................... 300 15.5 電磁兼容仿真案例 ................................................................................................. 301 15.5.1 線纜串?dāng)_仿真 .................................................................................................................. 301 15.5.2 輻射騷擾仿真 .................................................................................................................. 308 第16 章 元器件選型 ................................................................................. 310 16.1 無源器件 ................................................................................................................. 310 16.1.1 電阻器 ............................................................................................................................. 311 16.1.2 電容器 ............................................................................................................................. 311 16.1.3 二極管的選擇 .................................................................................................................. 317 16.2 模擬與邏輯有源器件 ............................................................................................. 318 16.2.1 模擬器件 ......................................................................................................................... 319 16.2.2 邏輯器件 ......................................................................................................................... 319 16.3 IC 插座 .................................................................................................................... 320 16.4 散熱片的處理 ......................................................................................................... 320 16.5 磁性元件 ................................................................................................................. 320 16.5.1 共模扼流圈 ..................................................................................................................... 322 16.5.2 鐵氧體磁珠和鐵氧體磁夾 .............................................................................................. 324 目錄 ·XV· 16.5.3 其他磁性元件 .................................................................................................................. 326 16.6 開關(guān)元件 ................................................................................................................. 326 16.7 連接器 ..................................................................................................................... 328 16.8 元器件選型一般規(guī)則 ............................................................................................. 328 第17 章 印制電路板電磁兼容設(shè)計(jì) ........................................................... 330 17.1 疊層設(shè)計(jì) ................................................................................................................. 330 17.1.1 一般原則 ......................................................................................................................... 330 17.1.2 多層板疊層設(shè)計(jì) .............................................................................................................. 332 17.1.3 利用疊層設(shè)計(jì)抑制EMI ................................................................................................. 336 17.2 電路模塊劃分 ......................................................................................................... 337 17.2.1 按功能劃分 ..................................................................................................................... 337 17.2.2 按工作頻率和速率劃分 .................................................................................................. 337 17.2.3 按信號類型劃分 .............................................................................................................. 338 17.3 布局設(shè)計(jì) ................................................................................................................. 338 17.3.1 開關(guān)電源布局 .................................................................................................................. 338 17.3.2 時(shí)鐘電路布局 .................................................................................................................. 341 17.3.3 高速器件布局 .................................................................................................................. 342 17.3.4 防護(hù)器件布局 .................................................................................................................. 342 17.3.5 數(shù)�；旌想娐凡季� .......................................................................................................... 343 17.3.6 電源平面布局 .................................................................................................................. 344 17.3.7 信號線布局 ..................................................................................................................... 344 17.3.8 去耦電容布局 .................................................................................................................. 345 17.4 濾波設(shè)計(jì) ................................................................................................................. 349 17.4.1 概述 ................................................................................................................................. 349 17.4.2 濾波電路 ......................................................................................................................... 349 17.5 接地設(shè)計(jì) ................................................................................................................. 350 17.5.1 接地的含義 ..................................................................................................................... 351 17.5.2 接地的目的 ..................................................................................................................... 351 17.5.3 接地的方式 ..................................................................................................................... 351 17.5.4 接地選取原則 .................................................................................................................. 352 17.5.5 地線阻抗引起的干擾 ...................................................................................................... 353 17.5.6 接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原則 .............................................................................................. 354 17.5.7 地線的布局技巧 .............................................................................................................. 355 17.6 布線設(shè)計(jì) ................................................................................................................. 358 17.6.1 傳輸線 ............................................................................................................................. 358 裝備電磁兼容試驗(yàn)與工程實(shí)踐 ·XVI· 17.6.2 優(yōu)選布線層 ..................................................................................................................... 363 17.6.3 阻抗控制 ......................................................................................................................... 365 17.6.4 布線的一般原則 .............................................................................................................. 372 第18 章 開關(guān)電源電磁干擾機(jī)理及抑制技術(shù) ............................................. 381 18.1 開關(guān)電源電磁干擾發(fā)射分析 ................................................................................. 381 18.1.1 開關(guān)電源電磁干擾發(fā)射原因分析 .................................................................................. 382 18.1.2 開關(guān)電源電磁干擾發(fā)射性質(zhì)分析 .................................................................................. 384 18.2 開關(guān)電源電磁干擾抑制技術(shù) ................................................................................. 385 18.2.1 軟開關(guān)技術(shù) ..................................................................................................................... 385 18.2.2 開關(guān)頻率調(diào)制 .................................................................................................................. 386 18.2.3 優(yōu)化功率開關(guān)管驅(qū)動電路 .............................................................................................. 387 18.2.4 共模干擾有源抑制技術(shù) .................................................................................................. 388 18.2.5 PCB EMC 設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 388 18.2.6 元器件選用 ..................................................................................................................... 389 18.3 開關(guān)電源輻射發(fā)射機(jī)理及抑制技術(shù) ..................................................................... 389 18.3.1 開關(guān)電源輻射發(fā)射概述 .................................................................................................. 389 18.3.2 開關(guān)電源輻射發(fā)射產(chǎn)生本質(zhì) .......................................................................................... 389 18.3.3 由“環(huán)天線”引起的電磁輻射 ...................................................................................... 390 18.3.4 通過減小環(huán)路面積來減小開關(guān)電源的輻射噪聲 .......................................................... 392 18.3.5 通過采用緩沖吸收來降低開關(guān)頻率中的高次諧波分量 .............................................. 393 18.3.6 對初級高頻高壓逆變回路的處理 .................................................................................. 394 18.3.7 對次級整流回路的處理 .................................................................................................. 395 18.3.8 通過開關(guān)電源PCB 設(shè)計(jì)來減小輻射噪聲 ..................................................................... 396 18.4 開關(guān)電源傳導(dǎo)干擾機(jī)理及抑制技術(shù) ..................................................................... 397 18.4.1 差模濾波分析 .................................................................................................................. 397 18.4.2 共模傳導(dǎo)干擾抑制分析 .................................................................................................. 398 18.4.3 EMI 濾波器的作用 ......................................................................................................... 399 18.4.4 濾波器的種類 .................................................................................................................. 400 18.4.5 濾波器的主要形式 .......................................................................................................... 400 18.4.6 開關(guān)電源輸入濾波器設(shè)計(jì) .............................................................................................. 401 第19 章 線纜分類、布線要求 .................................................................. 407 19.1 線纜敷設(shè)中電磁兼容的重要性 ............................................................................. 407 19.2 線纜敷設(shè)的電磁兼容設(shè)計(jì) ..................................................................................... 408 19.3 線纜種類特性分析 ................................................................................................. 408 19.3.1 導(dǎo)線 ................................................................................................................................. 408 目錄 ·XVII· 19.3.2 線纜 ................................................................................................................................. 409 19.3.3 扭絞線 ............................................................................................................................. 409 19.3.4 屏蔽線 ............................................................................................................................. 409 19.3.5 同軸線纜 ......................................................................................................................... 409 19.4 線纜分類 ................................................................................................................. 409 19.4.1 Ⅰ類：一次電源線 .......................................................................................................... 409 19.4.2 Ⅱ類：二次電源線 .......................................................................................................... 410 19.4.3 Ⅲ類：控制線 .................................................................................................................. 410 19.4.4 Ⅳ類：低電平敏感線 ...................................................................................................... 410 19.4.5 Ⅴ類：隔離線 .................................................................................................................. 410 19.4.6 Ⅵ類：系統(tǒng)布線 .............................................................................................................. 410 19.5 布線設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與布線準(zhǔn)則 ..................................................................................... 410 19.5.1 布線設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 .................................................................................................................. 410 19.5.2 布線準(zhǔn)則 ......................................................................................................................... 411 19.5.3 分類電線線束布線間距 .................................................................................................. 411 19.6 線纜敷設(shè)接地要求 ................................................................................................. 413 19.6.1 線纜接地的要求 .............................................................................................................. 413 19.6.2 接地螺栓的要求 .............................................................................................................. 414 19.6.3 接地匯流條的要求 .......................................................................................................... 414 19.7 線纜選擇指南 ......................................................................................................... 415 19.8 線纜分類標(biāo)識 ......................................................................................................... 415 19.8.1 線纜名稱標(biāo)識 .................................................................................................................. 415 19.8.2 線纜絕緣線芯標(biāo)識 .......................................................................................................... 416 19.8.3 線纜功能代號 .................................................................................................................. 416 19.9 線纜與系統(tǒng)電磁兼容的關(guān)系 ................................................................................. 416 第20 章 濾波器選用和安裝指南 ............................................................... 417 20.1 濾波器特性 ............................................................................................................. 417 20.1.1 概述 ................................................................................................................................. 417 20.1.2 技術(shù)參數(shù) ......................................................................................................................... 419 20.1.3 低通濾波器 ..................................................................................................................... 422 20.1.4 高通濾波器 ..................................................................................................................... 422 20.1.5 帶通濾波器 ..................................................................................................................... 423 20.1.6 帶阻濾波器 ..................................................................................................................... 424 20.2 傳導(dǎo)敏感度的要求 ................................................................................................. 426 裝備電磁兼容試驗(yàn)與工程實(shí)踐 ·XVIII· 20.3 EMI 濾波器選用要求 ............................................................................................. 427 20.3.1 選用一般準(zhǔn)則 .................................................................................................................. 428 20.3.2 預(yù)估傳導(dǎo)干擾 .................................................................................................................. 429 20.3.3 基本電路與阻抗特性 ...................................................................................................... 429 20.3.4 漏電流與安全性 .............................................................................................................. 430 20.3.5 插入損耗的試驗(yàn)確定 ...................................................................................................... 431 20.3.6 環(huán)境溫度的影響 .............................................................................................................. 431 20.3.7 高頻性能 ......................................................................................................................... 432 20.3.8 額定電流和電壓 .............................................................................................................. 432 20.4 EMI 濾波器安裝要求 ............................................................................................. 433 第21 章 電搭接技術(shù) ................................................................................. 434 21.1 電搭接定義 ............................................................................................................. 434 21.2 電搭接目的 ............................................................................................................. 434 21.3 電搭接效能 ............................................................................................................. 435 21.4 電搭接分類 ............................................................................................................. 436 21.4.1 A 類電搭接 ...................................................................................................................... 436 21.4.2 B 類電搭接 ...................................................................................................................... 436 21.4.3 C 類電搭接 ...................................................................................................................... 436 21.5 電搭接應(yīng)用分類 ..................................................................................................... 436 21.5.1 天線及濾波器電搭接 ...................................................................................................... 436 21.5.2 電流回路電搭接 .............................................................................................................. 436 21.5.3 防射頻干擾電搭接 .......................................................................................................... 437 21.5.4 防電擊電搭接 .................................................................................................................. 437 21.5.5 靜電防護(hù)電搭接 .............................................................................................................. 437 21.5.6 雷電防護(hù)電搭接 .............................................................................................................. 437 21.6 電搭接要求 ............................................................................................................. 438 21.6.1 一般要求 ......................................................................................................................... 438 21.6.2 電搭接條設(shè)計(jì)要求 .......................................................................................................... 438 21.6.3 電搭接條安裝要求 .......................................................................................................... 439 21.6.4 電搭接面 ......................................................................................................................... 439 21.6.5 電搭接電阻 ..................................................................................................................... 439 21.7 試驗(yàn)方法 ................................................................................................................. 440 21.7.1 試驗(yàn)設(shè)備 ......................................................................................................................... 440 21.7.2 試驗(yàn)步驟 ......................................................................................................................... 440 21.7.3 數(shù)據(jù)提供 ......................................................................................................................... 440 目錄 ·XIX· 21.7.4 結(jié)果評定 ......................................................................................................................... 440 第22 章 結(jié)構(gòu)件屏蔽技術(shù) .......................................................................... 441 22.1 結(jié)構(gòu)件屏蔽設(shè)計(jì)程序要求 ..................................................................................... 441 22.2 結(jié)構(gòu)件屏蔽效能等級 ............................................................................................. 441 22.2.1 屏蔽效能等級的劃分 ...................................................................................................... 441 22.2.2 屏蔽效能測試標(biāo)準(zhǔn) .......................................................................................................... 442 22.2.3 屏蔽效能等級的確定 ...................................................................................................... 442 22.3 屏蔽設(shè)計(jì)的基本原則 ............................................................................................. 443 22.4 屏蔽方案分類 ......................................................................................................... 443 22.4.1 模塊級屏蔽 ..................................................................................................................... 443 22.4.2 組件級屏蔽 ..................................................................................................................... 444 22.4.3 整機(jī)級屏蔽 ..................................................................................................................... 444 22.5 屏蔽方案選擇原則 ................................................................................................. 444 22.6 縫隙的屏蔽 ............................................................................................................. 444 22.6.1 緊固點(diǎn)的距離 .................................................................................................................. 445 22.6.2 零件的剛性 ..................................................................................................................... 445 22.6.3 縫隙的深度 ..................................................................................................................... 445 22.6.4 結(jié)合面表面的精度 .......................................................................................................... 445 22.6.5 屏蔽材料的特性 .............................................................................................................. 446 22.7 孔洞屏蔽 ................................................................................................................. 446 22.7.1 孔洞屏蔽效能影響因素 .................................................................................................. 446 22.7.2 通風(fēng)孔的屏蔽 .................................................................................................................. 447 22.7.3 其他孔洞的屏蔽 .............................................................................................................. 448 22.8 線纜屏蔽 ................................................................................................................. 448 22.8.1 線纜屏蔽措施 .................................................................................................................. 448 22.8.2 濾波器的安裝 .................................................................................................................. 449 22.9 屏蔽材料 ................................................................................................................. 449 22.9.1 屏蔽材料的分類 .............................................................................................................. 449 22.9.2 屏蔽材料選用原則 .......................................................................................................... 453 第23 章 EWIS 屏蔽效能參數(shù)表征及量化測試技術(shù) ................................... 454 23.1 EWIS 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .......................................................................................... 454 23.1.1 EWIS 電磁防護(hù)技術(shù)理論研究現(xiàn)狀 ............................................................................... 454 23.1.2 EWIS 電磁防護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究現(xiàn)狀 ............................................................................... 455 23.1.3 EWIS 屏蔽效能試驗(yàn)技術(shù)研究現(xiàn)狀 ............................................................................... 456 裝備電磁兼容試驗(yàn)與工程實(shí)踐 ·XX· 23.2 EWIS 干擾模型 ...................................................................................................... 456 23.2.1 短線固有屏蔽特性 .......................................................................................................... 458 23.2.2 長線固有屏蔽特性 .......................................................................................................... 458 23.3 EWIS 屏蔽效能表征參數(shù)及相互關(guān)系 .................................................................. 459 23.3.1 表面轉(zhuǎn)移阻抗 .................................................................................................................. 459 23.3.2 屏蔽衰減 ......................................................................................................................... 460 23.3.3 耦合衰減 ......................................................................................................................... 460 23.3.4 表面轉(zhuǎn)移阻抗和屏蔽衰減之間的關(guān)系 .......................................................................... 460 23.4 EWIS 屏蔽效能表征參數(shù)測試方法 ...................................................................... 461 23.4.1 表面轉(zhuǎn)移阻抗測試方法 .................................................................................................. 463 23.4.2 屏蔽/耦合衰減測試方法 ................................................................................................. 466 23.4.3 不同試驗(yàn)方法優(yōu)缺點(diǎn)對比 .............................................................................................. 470 23.5 EWIS 三同軸法 ...................................................................................................... 471 23.5.1 測試原理 ......................................................................................................................... 471 23.5.2 測試程序 ......................................................................................................................... 472 23.5.3 測試示例 ......................................................................................................................... 479 23.6 EWIS 屏蔽效能測試與工程實(shí)踐的關(guān)系 .............................................................. 483 參考文獻(xiàn) .....................................................................................................
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