第一篇 电子产品的电磁兼容设计

第1章 电磁兼容基础知识

1.1 电磁兼容的定义和研究领域

1.1.1 电磁兼容的定义

1.1.2 电磁兼容的研究领域

1.2 实施电磁兼容规范的目的

1.2.1 电磁干扰及其危害

1.2.2 国内外电磁兼容技术法规

1.3 电磁兼容起源及发展

1.4 世界主要国家、地区的电磁兼容管理及实施情况

1.5 国内电磁兼容的发展与3C认证的电磁兼容要求

1.6 电磁兼容基本名词术语和常用单位

1.6.1 基本名词术语

1.6.2 电磁兼容测试中常用单位

1.7 电磁兼容标准构成及相应要求

1.7.1 国际标准——IEC/CISPR标准

1.7.2 欧盟标准——EN标准

1.7.3 美国FCC法规

1.7.4 中国国家标准——GB、GB/T及GB/Z标准

1.7.5 标准类别

1.7.6 电磁兼容标准要求的主要检测项目

1.8 电磁兼容测试设备和场地

1.8.1 测量接收机

1.8.2 人工电源网络（AMN）

1.8.3 电流探头

1.8.4 电压探头

1.8.5 天线

1.8.6 电磁屏蔽室

1.8.7 电波暗室

1.9 电磁骚扰检测原理及方法

1.9.1 骚扰限值的含义

1.9.2 被测样品（EUT）工作状态的选择

1.9.3 EUT的配置

1.9.4 传导骚扰电压测量

1.9.5 骚扰功率测量

1.9.6 辐射骚扰场强测量

1.10 电磁抗扰度测量的基本原理和方法

1.10.1 性能降低客观评价方法

1.10.2 性能降低主观评价方法

1.10.3 限值测量法

1.10.4 抗扰性能降低分类及试验结果判别

1.11 本章小结

第2章 EMC设计概述

2.1 EMC设计方法

2.2 EMC设计的费效比

2.3 电磁干扰形成的三要素

2.3.1 电磁骚扰源

2.3.2 电磁骚扰的耦合途径

2.3.3 电磁骚扰敏感设备

2.3.4 端口

2.4 电磁骚扰源的特性

2.4.1 电磁骚扰（EMI）的定义

2.4.2 电磁骚扰源的分类

2.4.3 电磁骚扰的频谱

2.4.4 电磁骚扰的幅度（电平）

2.4.5 电磁骚扰的波形

2.4.6 电磁骚扰的出现率

2.5 电磁骚扰传播特性

2.5.1 电磁骚扰传播途径

2.5.2 公共阻抗耦合

2.5.3 电源耦合

2.5.4 辐射耦合

2.6 EMC设计要点

2.6.1 抑制电磁骚扰源

2.6.2 抑制干扰耦合

2.6.3 提高敏感设备的抗扰能力

2.6.4 一般原则

2.7 本章小结

第3章 元器件的选择

3.1 无源器件的选择

3.1.1 电阻的选择

3.1.2 电容的选择

3.1.3 二极管的选择

3.2 模拟与逻辑有源器件的选择

3.2.1 模拟器件的选择

3.2.2 逻辑器件的选择

3.2.3 IC插座的选择

3.2.4 散热片的处理

3.3 磁性元器件的选择

3.3.1 共模扼流圈的选择

3.3.2 铁氧体磁珠和铁氧体磁环、磁夹的选择

3.3.3 其他磁性元器件的选择

3.4 开关元器件的选择

3.5 连接器的选择

3.6 元器件选择的一般规则

3.7 本章小结

第4章 电路的选择和设计

4.1 单元电路设计

4.1.1 放大电路设计

4.1.2 RAM电路设计

4.1.3 A/D、D/A电路设计

4.1.4 电源电路设计

4.1.5 集成电路的线路设计

4.1.6 一般屏蔽盒设计

4.1.7 时钟电路设计及频谱扩展技术

4.2 模拟电路设计

4.3 逻辑电路设计

4.4 微控制器电路设计

4.4.1 I/O引脚

4.4.2 IRQ引脚

4.4.3 复位引脚

4.5 电子线路设计的一般规则

4.5.1 电源电路设计规则

4.5.2 控制单元电路设计规则

4.5.3 放大器电路设计规则

4.5.4 数字电路设计规则

4.5.5 其他设计规则

4.6 本章小结

第5章 印制电路板（PCB）的设计

5.1 PCB布局

5.1.1 电路板板层的规划原则

5.1.2 元器件布局原则

5.1.3 电路的功能模块布局原则

5.2 PCB的叠层设计

5.2.1 单面PCB的设计

5.2.2 双面PCB的设计

5.2.3 多层PCB的布线设计

5.3 PCB设计的一般考虑因素

5.3.1 电路板走线的阻抗

5.3.2 PCB布线

5.3.3 PCB设计的带宽

5.3.4 PCB的EMC设计电路

5.3.5 PCB的旁路电容与去耦电容的设计

5.3.6 时钟电路的PCB走线设计

5.4 磁通量最小化、镜像平面

5.4.1 磁通量最小化

5.4.2 镜像平面

5.5 PCB布线

5.5.1 PCB与元器件的高频特性

5.5.2 功能分割

5.5.3 电源线、地线设计

5.5.4 布线分离、分流线路和保护线路

5.5.5 局部电源和IC间的去耦

5.5.6 布线技术

5.5.7 布线策略

5.6 PCB的地线设计

5.6.1 PCB接地的一般要求

5.6.2 PCB几种地线布线的分析

5.7 模拟—数字混合线路板的设计

5.8 高速电路设计

5.8.1 高速信号的确定

5.8.2 边沿速率问题

5.8.3 传输线效应

5.8.4 传输线效应的解决方法

5.9 PCB终端匹配方法

5.9.1 串联终端

5.9.2 并联终端

5.9.3 戴维南终端

5.9.4 RC网络终端

5.9.5 二极管网络终端

5.10 印制电路设计的一般规则

5.10.1 PCB布局

5.10.2 PCB布线

5.10.3 PCB设计时的电路措施

5.11 本章小结

第6章 接地和搭接设计

6.1 接地的基本概念

6.1.1 对接地平面的要求

6.1.2 地线的阻抗

6.1.3 接地的目的

6.1.4 安全接地

6.1.5 EMC接地

6.2 接地的基本方法

6.2.1 浮地

6.2.2 单点接地

6.2.3 多点接地

6.2.4 混合接地

6.2.5 大系统接地

6.3 信号接地方式及其比较

6.3.1 共用地线串联单点接地

6.3.2 独立地线并联单点接地

6.3.3 独立地线并联多点接地

6.3.4 电路系统的分组接地

6.3.5 混合接地

6.3.6 对接地系统的评价

6.4 接地点的选择

6.5 地线环路干扰及其抑制

6.6 公共阻抗干扰及其抑制

6.6.1 公共阻抗耦合的形成

6.6.2 消除公共阻抗耦合

6.7 设备接大地

6.7.1 设备接大地的目的

6.7.2 接大地的方法与接地电阻

6.8 搭接

6.8.1 搭接电阻的要求

6.8.2 搭接的类型

6.8.3 搭接面的处理

6.9 接地和搭接设计的一般规则

6.9.1 接地设计的一般规则

6.9.2 搭接设计的一般规则

6.10 本章小结

第7章 屏蔽技术应用

7.1 屏蔽的基本概念

7.2 屏蔽效能的设计

7.2.1 屏效的确定

7.2.2 屏蔽性能预测

7.2.3 屏蔽罩的屏蔽效能

7.3 屏蔽原理

7.3.1 电场屏蔽

7.3.2 磁场屏蔽

7.3.3 电磁屏蔽

7.3.4 多层屏蔽

7.3.5 屏蔽体的孔缝对屏效的影响

7.4 屏蔽机箱的设计

7.5 设备孔、缝的屏蔽设计

7.5.1 设计难点

7.5.2 衬垫及附件装配

7.5.3 穿透和开口

7.5.4 结论

7.6 电磁屏蔽材料的选用

7.6.1 电磁密封衬垫

7.6.2 常用的电磁密封衬垫类型

7.6.3 导电化合物

7.6.4 截止波导通风板

7.6.5 导电玻璃和导电膜片

7.6.6 导电镀膜

7.6.7 金属丝网与穿孔金属板

7.7 屏蔽设计的一般规则

7.7.1 屏蔽

7.7.2 结构材料

7.7.3 缝隙

7.8 本章小结

第8章 滤波技术应用

8.1 滤波器的分类

8.1.1 滤波器的分类方式

8.1.2 信号线滤波器

8.1.3 电源线滤波器

8.1.4 PCB滤波器

8.2 滤波器的主要参数

8.2.1 滤波器的主要技术指标

8.2.2 滤波器的衰减特性

8.3 滤波电路的设计

8.4 滤波器的选择

8.5 滤波器的安装

8.6 滤波器的使用场合

8.7 本章小结

第9章 产品或设备内部布置

9.1 产品或设备内部布局

9.2 产品或设备内部布线

9.3 本章小结

第10章 导线的分类和敷设

10.1 屏蔽电缆的分类

10.1.1 常用的电缆

10.1.2 电缆连接线的屏蔽效果比较

10.2 导线和电缆的布线设计

10.2.1 电缆布线原则

10.2.2 电缆上干扰的处理

10.2.3 贯穿导体的处理

10.2.4 其他处理方法

10.3 电缆的连接

10.4 导线分类及成束

10.5 电缆连接设计原则

10.6 本章小结

第11章 产品EMC设计举例

11.1 开关电源的EMC设计

11.1.1 开关电源的工作原理及电磁骚扰的来源

11.1.2 开关电源电磁骚扰的抑制措施

11.2 时钟电路的设计

11.2.1 通过信号滤波降低电磁干扰

11.2.2 通过控制上升／下降时间抑制电磁干扰

11.2.3 通过使用扩频时钟（SSC）减少电磁干扰

11.2.4 扩展频谱法实际应用

11.2.5 减少时钟脉冲干扰的其他措施

11.3 USB2.0接口电路的EMI和ESD设计

11.3.1 EMC设计

11.3.2 ESD防护设计

11.3.3 PCB布线设计

11.4 本章小结

第二篇 电磁兼容整改措施及对策

第12章 电磁兼容整改和对策概述

12.1 什么时候需要电磁兼容整改及对策

12.2 常见的电磁兼容整改措施

12.3 电子、电气产品内的主要电磁骚扰源

12.4 骚扰源定位

12.5 本章小结

第13章 传导发射超标问题对策

13.1 传导骚扰形成机理

13.2 各类传导骚扰的特点及抑制对策

13.2.1 电源输入端骚扰电压

13.2.2 电源输入端断续骚扰

13.2.3 电源输出端、信号端、控制端传导骚扰测量

13.3 本章小结

第14章 辐射骚扰场强和骚扰功率超标问题对策

14.1 辐射骚扰形成机理

14.2 辐射骚扰的特点及抑制对策

14.2.1 辐射骚扰场强测试超标时问题部位的确定

14.2.2 辐射骚扰场强超标的原因分析

14.2.3 抑制辐射骚扰的措施

14.3 骚扰功率的特点及抑制对策

14.4 本章小结

第15章 谐波电流和电压闪烁超标问题对策

15.1 谐波电流测量标准介绍

15.1.1 标准的适用范围

15.1.2 设备的分类

15.1.3 谐波电流限值

15.1.4 谐波电流测量仪器

15.1.5 试验条件

15.2 谐波电流发射的基本对策

15.2.1 主动式功率因数校正

15.2.2 被动式功率因数校正

15.2.3 其他解决措施

15.3 谐波电流测试超标解决方案

15.3.1 电感储能电流泵式解决方案

15.3.2 低频谐波电流抑制滤波解决方案

15.3.3 主动式PFC解决方案

15.3.4 谐波问题的其他对策

15.4 电压闪烁的产生及危害

15.5 电压闪烁测量标准介绍

15.6 电压波动和闪烁的问题对策

15.6.1 静止无功补偿器（SVR）

15.6.2 无源滤波装置

15.6.3 有源滤波器（APF）

15.6.4 动态电压恢复器（DVR）

15.7 本章小结

第16章 静电放电抗扰度测试问题对策

16.1 静电放电形成的机理及对电子产品的危害

16.2 电子产品的静电放电测试及相关要求

16.3 电子产品的静电放电对策及设计要点

16.3.1 结构设计

16.3.2 外壳设计

16.3.3 接地设计

16.3.4 电缆设计

16.3.5 键盘和面板

16.3.6 电路设计

16.3.7 印制电路板设计

16.3.8 软件

16.3.9 操作者及其环境

16.3.10 USB端口的静电放电（ESD）防护

16.4 本章小结

第17章 辐射抗扰度测试问题对策

17.1 射频辐射干扰形成机理分析

17.2 射频连续波辐射抗扰度（RS）测试及相关要求

17.2.1 试验波形和试验设备

17.2.2 试验等级及其选择

17.2.3 试验布置及实施

17.3 射频辐射抗扰度试验失败原因分析

17.3.1 射频干扰（RFI）传输途径

17.3.2 RFI对EUT的影响表现形式

17.3.3 RFI频率与传输途径的关系

17.3.4 EUT测试失败原因的判断和定位

17.4 电子产品通过射频辐射抗扰度试验的对策

17.4.1 隔离EUT连接电缆的RFI感应

17.4.2 加强EUT外壳的屏蔽

17.4.3 提高EUT内部电路的抗扰性

17.5 本章小结

第18章 电快速瞬变脉冲群抗扰度测试问题对策

18.1 电快速瞬变脉冲群干扰机理

18.2 电快速瞬变脉冲群测试及相关要求

18.2.1 适用对象及试验目的

18.2.2 试验发生器和试验波形

18.2.3 试验等级及其选择

18.2.4 试验布置

18.2.5 试验方法及实施

18.3 电快速瞬变脉冲群试验失败原因分析

18.3.1 从干扰施加方式分析

18.3.2 从干扰传输方式分析

18.3.3 根据EFT干扰造成设备失效的机理分析

18.3.4 从EFT耦合单元参数分析

18.3.5 从EFT干扰的幅度分析

18.3.6 从EFT干扰传输途径分析

18.4 电子产品通过电快速瞬变脉冲试验测试的对策

18.4.1 抑制EFT干扰的一般对策

18.4.2 EFT干扰传输环路

18.4.3 电源线EFT干扰抑制措施

18.4.4 信号和控制线EFT干扰抑制措施

18.4.5 其他端口的防护措施

18.4.6 其他EFT干扰抑制措施

18.5 本章小结

第19章 浪涌（冲击）抗扰度测试问题对策

19.1 电子产品的浪涌（冲击）损坏机理

19.1.1 浪涌（冲击）的机理

19.1.2 电子产品的浪涌（冲击）损坏机理

19.2 电子产品的浪涌（冲击）抗扰度标准及测试

19.2.1 常用的防雷标准及其适用范围

19.2.2 GB/T17626.5标准测试要求

19.2.3 YD/T 993标准测试要求简述

19.2.4 GB 3482和GB 3483标准测试要求简述

19.2.5 其他电磁兼容标准的浪涌抗扰度要求

19.3 常见的浪涌抑制器件特点及应用

19.3.1 金属氧化物压敏电阻（MOV）

19.3.2 硅瞬变电压吸收二极管（TVS）

19.3.3 气体放电管（GDT）

19.3.4 其他浪涌吸收器件

19.3.5 气体放电管和压敏电阻的串联使用

19.3.6 浪涌抑制器件的正确运用

19.4 电子产品浪涌防护设计

19.4.1 电源端口的浪涌抑制

19.4.2 通信端口的浪涌抑制

19.4.3 天线端口的浪涌抑制

19.4.4 其他信号和控制端口的浪涌抑制

19.4.5 地线反弹的抑制

19.5 本章小结

第20章 传导抗扰度测试问题对策

20.1 射频传导骚扰形成机理

20.2 射频场感应的传导骚扰抗扰度（CS）测试及相关要求

20.2.1 试验波形和试验设备

20.2.2 试验等级及其选择

20.2.3 试验布置及实施

20.3 传导抗扰度试验失败原因分析

20.3.1 射频干扰（RFI）传输途径

20.3.2 RFI对EUT的影响表现形式

20.3.3 RFI频率与传输途径的关系

20.3.4 测试失败原因的判断和问题定位

20.4 电子产品通过传导抗扰度试验的对策

20.4.1 对被测电缆的处理

20.4.2 接口滤波

20.4.3 EUT外壳的屏蔽

20.4.4 提高EUT内部电路的抗扰性

20.5 本章小结

第21章 工频（低频）磁场电磁干扰、抗扰及防护

21.1 工频电磁辐射的危害

21.2 用电设备与工频（低频）磁场电磁干扰

21.3 用电设备的低频电磁发射要求

21.3.1 测量标准及要求

21.3.2 测试范围

21.3.3 测量方法

21.4 用电设备的低频电磁发射的对策

21.5 用电设备的工频磁场抗扰度要求

21.5.1 工频磁场干扰机理

21.5.2 基础测量标准及要求

21.5.3 其他测量标准及要求

21.6 用电设备的工频磁场抗扰对策

21.7 本章小结

第22章 电压跌落、短时中断和电压变化抗扰度测试问题对策

22.1 电压跌落、短时中断和电压变化抗扰度测试及相关要求

22.1.1 电压跌落、短时中断和电压变化的产生

22.1.2 试验仪器

22.1.3 试验方法

22.2 针对电压跌落试验的电源过电压、欠电压保护

22.2.1 直流电源的欠电压保护

22.2.2 直流电源的过电压保护

22.2.3 交流掉电保护

22.3 本章小结

第23章 电磁兼容整改的可行性和有效性

23.1 整改乱象

23.2 原因分析及相应对策

23.2.1 EMC整改措施的可行性

23.2.2 EMC整改措施的有效性

23.3 本章小结

第三篇 电磁兼容整改案例分析

第24章 传导骚扰发射类案例分析

24.1 某高频无极灯的电源端子骚扰电压整改案例

24.2 某LED舞台灯的电源端子骚扰电压整改案例

24.3 某超声波清洗机的电源端子骚扰电压整改案例

24.4 某开关电源的电源端子骚扰电压整改案例

24.5 电视机滤波电路位置不当造成电源端子骚扰电压超标的整改案例

24.6 触摸屏滤波器安装不当造成电源端子骚扰电压超标的整改案例

24.7 某型号LED显示屏的传导骚扰整改案例

24.8 两台机柜之间产生的电磁骚扰整改案例

24.9 某紧凑型荧光灯的谐波电流整改案例

24.10 PCB地线干扰及其抑制对策

24.10.1 地环路干扰

24.10.2 地环路电磁耦合干扰

24.10.3 公共阻抗干扰

24.11 工作在100～500kHz的控制组件地线骚扰整改案例

24.12 舰船电控柜类产品滤波和接地的整改

24.13 本章小结

第25章 辐射骚扰发射类案例分析

25.1 LED舞台灯的辐射骚扰场强整改案例

25.2 交互式数字平台的辐射骚扰场强整改案例

25.3 利用扩频调制技术进行辐射骚扰场强整改的案例

25.4 计算机信号线走线方向不合理造成辐射骚扰超标的整改案例

25.5 计算机互连电缆引起辐射骚扰超标的整改案例

25.6 某型号LED显示屏的辐射骚扰场强整改案例

25.7 某便携式DVD产品的骚扰功率整改案例

25.8 某光电设备电磁兼容设计改进实例

25.9 舰船电控柜类产品屏蔽的整改

25.10 某型号雷达火控系统的电磁兼容性设计

25.11 某舰船通信系统的电磁兼容设计

25.12 本章小结

第26章 电磁抗扰度类案例分析

26.1 某牙科治疗仪的静电放电整改案例

26.2 手写板的静电放电整改案例

26.3 控制柜的静电放电整改案例

26.4 手持式设备的静电放电整改案例

26.5 电路板复位信号线的静电放电整改案例

26.6 某大型绣花机的电快速瞬变脉冲群整改案例

26.7 房间电加热器的浪涌抗（冲击）扰度整改案例

26.8 本章小结

附录A 电磁兼容的测试设备和试验场地介绍

附录B EMC故障预测和诊断的简易方法

附录C EMC设计如何融入产品开发的各环节

附录D 电磁干扰（EMI）问题的诊断步骤

参考文献