《電磁兼容物理原理》是作者陳志雨在中國科學院大學講授電磁兼容課程的基礎上編寫的，系統(tǒng) 介紹了電磁兼容技術的基本知識、基本概念和基本方 法，著重闡述各種方法的物理原理。全書共分9章，內容包括各種類型的干擾 與耦合途徑、接地技 術、屏蔽技術、濾波技術、電磁兼容測試技術和PCB的電磁兼容設計，同 時列有理解各種電磁兼容技術必不可少的有關天線、 微波和電磁場的基礎理論。最后一章介紹GTEM小室在電磁兼容領域內、外的 各種測試方法和最新 研究成果。
《電磁兼容物理原理》以應用為目的，深入淺出 地闡述各種方法的物理概念和物理過程，盡量避免非常煩瑣的數(shù)學證明過程。本書可作為高等 院校電子和電氣工程學 科的研究生或本科生的電磁兼容課程教學參考書，也可供從事設計和使用各 種電子設備的工程師和電磁兼容測試工作者使用和參 考。
更多科學出版社服務，請掃碼獲取。
陳志雨編著的這本《電磁兼容物理原理》為電子和電氣工程學科研究生的專業(yè)基礎課參考書。電磁兼容是一個在電子領域中新興和日益受到重視的學科，從事生產、使用電子設備的科研和技術人員都將不可避免地遇到電磁兼容性的新問題。本書主要闡述電磁兼容的基本概念、基本原理和基本方法，重點在物理原理的論述上。電磁干擾問題是千變萬化的，很難都有現(xiàn)成的條條框框來套用，而需要結合實際問題去分析和解決。因此，深刻、透徹地理解各種電磁干擾現(xiàn)象的物理本質和公式、方法的來源，無論對正確運用各種公式方法，提高對實際問題的分析和解決問題能力，都具有重要的意義。本教材力求深入淺出地論述各種電磁干擾現(xiàn)象的物理機制，其中并附有少量必不可少的相關微波天線基礎知識。本書不一定是電磁兼容課程的全部內容，但大部分電磁兼容課程內容的原理部分都可以在本書得到參考。
第1章 電磁兼容概述
1.1 電磁兼容學科概述
1.1.1 電磁兼容學科基本內容
1.1.2 干擾源與耦合途徑
1.1.3 電磁兼容分析方法的特點
1.2 常用電磁兼容術語解釋
第2章 電磁輻射與遠近場的基本概念
2.1 電、磁偶極天線與電磁對偶原理
2.1.1 電偶極天線的場
2.1.2 磁偶極天線的場
2.1.3 等效磁矩與電磁對偶性
2.1.4 阻抗特性
2.2 遠近場概念
2.2.1 電、磁偶極的遠近場
前言
第1章 電磁兼容概述
1.1 電磁兼容學科概述
1.1.1 電磁兼容學科基本內容
1.1.2 干擾源與耦合途徑
1.1.3 電磁兼容分析方法的特點
1.2 常用電磁兼容術語解釋
第2章 電磁輻射與遠近場的基本概念
2.1 電、磁偶極天線與電磁對偶原理
2.1.1 電偶極天線的場
2.1.2 磁偶極天線的場
2.1.3 等效磁矩與電磁對偶性
2.1.4 阻抗特性
2.2 遠近場概念
2.2.1 電、磁偶極的遠近場
2.2.2 遠場特性
2.2.3 近場特性
2.3 波阻抗與遠近場判別法
2.3.1 波阻抗的定義，平面波的波阻抗
2.3.2 近場波阻抗
2.3.3 遠近場的實際判別方法
2.4 地面上方的偶極子、鏡像原理
2.4.1 鏡像法
2.4.2 垂直／水平電、磁偶極的鏡像
2.5 口面天線與等效原理
2.5.1 口面天線與唯一性定理
2.5.2 面元的等效方法
2.5.3 等效原理的應用
2.5.4 三種等效方法
2.6 矩形口面的輻射
2.6.1 口面場均勻分布時矩形口面的輻射場
2.6.2 導電平面上縫隙的輻射
第3章 干擾的耦合途徑和抑制
3.1 傳導性耦合的基本形式
3.1.1 電路性耦合
3.1.2 導線的電阻和趨膚深度
3.1.3 電容性耦合
3.1.4 電感性耦合
3.1.5 典型傳導性耦合
3.2 互感系數(shù)與互容系數(shù)
3.2.1 平行導線間的互感系數(shù)與互容系數(shù)
3.2.2 地面影響的物理解釋
3.2.3 電感性耦合與電容性耦合的比較
3.3 傳導性耦合的抑制
3.3.1 電路性耦合的抑制方法
3.3.2 感應耦合的抑制方法
3.4 輻射耦合與抑制
3.4.1 輻射耦合計算方法
3.4.2 輻射耦合抑制方法
第4章 接地
4.1 安全接地
4.1.1 機箱外殼的接地
4.1.2 防雷接地
4.1.3 接地方法與接地電阻要求
4.1.4 圓柱體接地電阻
4.1.5 一種簡單的土壤電阻率自測方法
4.2 人體放電與設備安全
4.2.1 人體放電的原理
4.2.2 ESD破壞性途徑
4.2.3 二次放電
4.2.4 靜電防護措施
4.3 信號接地
4.3.1 信號接她的分類
4.3.2 電子電路接地要點
4.3.3 信號地與屏蔽盒（機殼）的連接
4.3.4 導線在屏蔽罩外部的接地問題
4.4 地環(huán)路的抗干擾措施
4.4.1 地環(huán)路引起的干擾
4.4.2 共模扼流圈原理
4.4.3 同軸線抑制地環(huán)干擾的作用
4.5 電纜屏蔽層的接地
4.5.1 屏蔽層接地方式對感性耦合和容性耦合的影響
4.5.2 屏蔽層單點接地和兩點接地
第5章 屏蔽
5.1 靜電屏蔽與磁屏蔽
5.1.1 靜電屏蔽
5.1.2 低頻磁屏蔽
5.2 高頻電磁屏蔽
5.2.1 電磁屏蔽的基本原理
5.2.2 屏蔽效能
5.3 板、筒、球的高頻屏蔽效能與磁屏蔽效能
5.3.1 高頻屏蔽效能與磁屏蔽效能公式-
5.3.2 高頻屏蔽效能與磁屏蔽效能的關系
5.4 同軸電纜的轉移阻抗
5.4.1 剛性管狀電纜的轉移阻抗
5.4.2 編織屏蔽體的轉移阻抗
5.5 縫與孔的屏蔽
5.5.1 孔縫屏蔽效能
5.5.2 孔縫屏蔽措施要點
5.6 通風窗的屏蔽效能
5.6.1 波導觀點
5.6.2 場方程解
5.6.3 孔大小與孔間距對屏蔽效能的影響
5.6.4 金屬絲網的屏蔽效能與反射衰減
5.6.5 通風窗屏蔽措施
第6章 濾波
6.1 反射式電磁干擾濾波器
6.1.1 反射式低通濾波器基本類型與原理
6.1.2 反射系數(shù)與阻抗失配
6.2 電源EMI濾波器
6.2.1 電源EMI濾波器的結構
6.2.2 電容等級與泄漏電流
6.2.3 電源濾波器的網絡結構與阻抗搭配
6.2.4 電源EMI濾波器的安裝
6.3 開關電源濾波器與共模輻射
6.3.1 開關電源及其噪聲干擾特點
6.3.2 開關電源的共模輻射
6.4 吸收式濾波器
6.4.1 鐵氧體的復磁導率
6.4.2 鐵氧體芯的阻抗
6.4.3 吸收式濾波器的應用
第7章 印制電路板的電磁兼容設計
7.1 傳輸線基礎
7.1.1 傳輸線一般理論
7.1.2 微帶傳輸線
7.2 PCB的基本結構
7.2.1 單層板和多層板
7.2.2 層布局原則
7.2.3 鏡像原理與環(huán)路面積
7.2.4 單面板和雙面板走線要點
7.3 PCB的共模輻射與差模輻射
7.3.1 輻射和敏感度的互易性
7.3.2 共模電流與差模電流
7.3.3 局部電感與接地噪聲電壓
7.3.4 PCB的共模輻射與差模輻射
7.4 數(shù)字電路的電磁兼容設計
7.4.1 電磁兼容設計的帶寬
7.4.2 傳輸延遲與信號完整性
7.4.3 阻抗匹配方法與布線要點
7.5 多層板及系統(tǒng)設計
7.5.1 20H原則與3W原則
7.5.2 分區(qū)與連接
7.5.3 去耦電容
7.5.4 系統(tǒng)的安排和連接
第8章 電磁兼容標準與測試
8.1 電磁兼容測試設備
8.1.1 LISN與接收機
8.1.2 測試天線
8.2 電磁兼容測試場地
8.2.1 屏蔽室與屏蔽半暗室
8.2.2 TEM及GTEM小室
8.3 電磁兼容標準與測試
8.3.1 標準的制定
8.3.2 國軍標及測試方法簡介
第9章 GTEM小室的應用
9.1 電磁兼容測量
9.1.1 EMS測量
9.1.2 輻射EMI測量
9.2 在天線和散射領域的測量
9.2.1 天線測量
9.2.2 電小尺寸散射體的RCS測量
9.3 在RFID領域的測量
9.3.1 讀寫距離測量
9.3.2 Delta RCS測量
9.3.3 標簽方向性的測量
參考文獻
目錄
前言
第1章 電磁兼容概述 1
1.1 電磁兼容學科概述 1
1.1.1 電磁兼容學科基本內容 1
1.1.2 干擾源與耦合途徑 2
1.1.3 電磁兼容分析方法的特點 2
1.2 常用電磁兼容術語解釋 4
第2章 電磁輻射與遠近場的基本概念 7
2.1 電、磁偶極天線與電磁對偶原理 7
2.1.1 電偶極天線的場 7
2.1.2 磁偶極天線的場 8
2.1.3 等效磁矩與電磁對偶性 8
2.1.4 阻抗特性 9
2.2 遠近場概念 10
2.2.1 電、磁偶極的遠近場 10
2.2.2 遠場特性 11
2.2.3 近場特性 12
2.3 波阻抗與遠近場判別法 13
2.3.1 波阻抗的定義，平面波的波阻抗 13
2.3.2 近場波阻抗 14
2.3.3 遠近場的實際判別方法 14
2.4 地面上方的偶極子、鏡像原理 16
2.4.1 鏡像法 16
2.4.2 垂直/水平電、磁偶極的鏡像 16
2.5 口面天線與等效原理 17
2.5.1 口面天線與唯一性定理 17
2.5.2 面元的等效方法 18
2.5.3 等效原理的應用 19
2.5.4 三種等效方法 19
2.6 矩形口面的輻射 21
2.6.1 口面場均勻分布時矩形口面的輻射場 21
2.6.2 導電平面上縫隙的輻射 22
第3章 干擾的耦合途徑和抑制 25
3.1 傳導性耦合的基本形式 25
3.1.1 電路性耦合 25
3.1.2 導線的電阻和趨膚深度 25
3.1.3 電容性耦合 26
3.1.4 電感性耦合 27
3.1.5 典型傳導性耦合 27
3.2 互感系數(shù)與互容系數(shù) 29
3.2.1 平行導線間的互感系數(shù)與互容系數(shù) 29
3.2.2 地面影響的物理解釋 30
3.2.3 電感性耦合與電容性耦合的比較 33
3.3 傳導性耦合的抑制 34
3.3.1 電路性耦合的抑制方法 34
3.3.2 感應耦合的抑制方法 35
3.4 輻射耦合與抑制 37
3.4.1 輻射耦合計算方法 37
3.4.2 輻射耦合抑制方法 38
第4章 接地 40
4.1 安全接地 40
4.1.1 機箱外殼的接地 40
4.1.2 防雷接地 41
4.1.3 接地方法與接地電阻要求 42
4.1.4 圓柱體接地電阻 42
4.1.5 一種簡單的土壤電阻率自測方法 44
4.2 人體放電與設備安全 45
4.2.1 人體放電的原理 45
4.2.2 ESD破壞性途徑 46
4.2.3 二次放電 47
4.2.4 靜電防護措施 48
4.3 信號接地 48
4.3.1 信號接地的分類 48
4.3.2 電子電路接地要點 51
4.3.3 信號地與屏蔽盒（機殼）的連接 52
4.3.4 導線在屏蔽罩外部的接地問題 52
4.4 地環(huán)路的抗干擾措施 54
4.4.1 地環(huán)路引起的干擾 54
4.4.2 共模扼流圈原理 57
4.4.3 同軸線抑制地環(huán)干擾的作用 60
4.5 電纜屏蔽層的接地 62
4.5.1 屏蔽層接地方式對感性耦合和容性耦合的影響 62
4.5.2 屏蔽層單點接地和兩點接地 66
第5章 屏蔽 69
5.1 靜電屏蔽與磁屏蔽 69
5.1.1 靜電屏蔽 69
5.1.2 低頻磁屏蔽 71
5.2 高頻電磁屏蔽 72
5.2.1 電磁屏蔽的基本原理 73
5.2.2 屏蔽效能 74
5.3 板、筒、球的高頻屏蔽效能與磁屏蔽效能 78
5.3.1 高頻屏蔽效能與磁屏蔽效能公式 78
5.3.2 高頻屏蔽效能與磁屏蔽效能的關系 80
5.4 同軸電纜的轉移阻抗 81
5.4.1 剛性管狀電纜的轉移阻抗 81
5.4.2 編織屏蔽體的轉移阻抗 82
5.5 縫與孔的屏蔽 88
5.5.1 孔縫屏蔽效能 88
5.5.2 孔縫屏蔽措施要點 90
5.6 通風窗的屏蔽效能 91
5.6.1 波導觀點 91
5.6.2 場方程解 92
5.6.3 孔大小與孔間距對屏蔽效能的影響 94
5.6.4 金屬絲網的屏蔽效能與反射衰減 96
5.6.5 通風窗屏蔽措施 98
第6章 濾波 100
6.1 反射式電磁干擾濾波器 100
6.1.1 反射式低通濾波器基本類型與原理 100
6.1.2 反射系數(shù)與阻抗失配 100
6.2 電源EMI濾波器 101
6.2.1 電源EMI濾波器的結構 101
6.2.2 電容等級與泄漏電流 102
6.2.3 電源濾波器的網絡結構與阻抗搭配 104
6.2.4 電源EMI濾波器的安裝 104
6.3 開關電源濾波器與共模輻射 105
6.3.1 開關電源及其噪聲干擾特點 105
6.3.2 開關電源的共模輻射 106
6.4 吸收式濾波器 107
6.4.1 鐵氧體的復磁導率 108
6.4.2 鐵氧體芯的阻抗 108
6.4.3 吸收式濾波器的應用 109
第7章 印制電路板的電磁兼容設計 112
7.1 傳輸線基礎 112
7.1.1 傳輸線一般理論 112
7.1.2 微帶傳輸線 114
7.2 PCB的基本結構 117
7.2.1 單層板和多層板 117
7.2.2 層布局原則 119
7.2.3 鏡像原理與環(huán)路面積 120
7.2.4 單面板和雙面板走線要點 122
7.3 PCB的共模輻射與差模輻射 123
7.3.1 輻射和敏感度的互易性 123
7.3.2 共模電流與差模電流 125
7.3.3 局部電感與接地噪聲電壓 125
7.3.4 PCB的共模輻射與差模輻射 127
7.4 數(shù)字電路的電磁兼容設計 131
7.4.1 電磁兼容設計的帶寬 131
7.4.2 傳輸延遲與信號完整性 133
7.4.3 阻抗匹配方法與布線要點 135
7.5 多層板及系統(tǒng)設計 137
7.5.1 20H原則與3W原則 137
7.5.2 分區(qū)與連接 138
7.5.3 去耦電容 141
7.5.4 系統(tǒng)的安排和連接 143
第8章 電磁兼容標準與測試 146
8.1 電磁兼容測試設備 146
8.1.1 LISN與接收機 146
8.1.2 測試天線 147
8.2 電磁兼容測試場地 150
8.2.1 屏蔽室與屏蔽半暗室 150
8.2.2 TEM及GTEM小室 152
8.3 電磁兼容標準與測試 157
8.3.1 標準的制定 157
8.3.2 國軍標及測試方法簡介 159
第9章 GTEM小室的應用 161
9.1 電磁兼容測量 161
9.1.1 EMS測量 161
9.1.2 輻射EMI測量 161
9.2 在天線和散射領域的測量 166
9.2.1 天線測量 166
9.2.2 電小尺寸散射體的RCS測量 167
9.3 在RFID領域的測量 169
9.3.1 讀寫距離測量 169
9.3.2 Delta RCS測量 169
9.3.3 標簽方向性的測量 171
參考文獻 174
書單推薦
