第一篇 电子产品的电磁兼容设计 3
第1章 电磁兼容基础知识 3
1.1 电磁兼容的定义和研究领域 3
1.1.1 电磁兼容的定义 3
1.1.2 电磁兼容的研究领域 4
1.2 实施电磁兼容规范的目的 5
1.2.1 电磁干扰及其危害 5
1.2.2 国内外电磁兼容技术法规 5
1.3 电磁兼容起源及发展 6
1.4 世界主要国家、地区的电磁兼容管理及实施情况 8
1.5 国内电磁兼容的发展与3C认证的电磁兼容要求 10
1.6 电磁兼容基本名词术语和常用单位 13
1.6.1 基本名词术语 13
1.6.2 电磁兼容测试中常用单位 16
1.7 电磁兼容标准构成及相应要求 18
1.7.1 国际标准——IEC/CISPR标准 19
1.7.2 欧盟标准——EN标准 19
1.7.3 美国FCC法规 19
1.7.4 中国国家标准——GB、GB/T及GB/Z标准 19
1.7.5 标准类别 20
1.7.6 电磁兼容标准要求的主要检测项目 21
1.8 电磁兼容测试设备和场地 22
1.8.1 测量接收机 22
1.8.2 人工电源网络（AMN） 25
1.8.3 电流探头 26
1.8.4 电压探头 27
1.8.5 天线 28
1.8.6 电磁屏蔽室 30
1.8.7 电波暗室 32
1.9 电磁骚扰检测原理及方法 34
1.9.1 骚扰限值的含义 34
1.9.2 被测样品（EUT）工作状态的选择 34
1.9.3 EUT的配置 35
1.9.4 传导骚扰电压测量 36
1.9.5 骚扰功率测量 39
1.9.6 辐射骚扰场强测量 40
1.10 电磁抗扰度测量的基本原理和方法 42
1.10.1 性能降低客观评价方法 43
1.10.2 性能降低主观评价方法 44
1.10.3 限值测量法 44
1.10.4 抗扰性能降低分类及试验结果判别 45
1.11 本章小结 46
第2章 EMC设计概述 47
2.1 EMC设计方法 47
2.2 EMC设计的费效比 48
2.3 电磁干扰形成的三要素 49
2.3.1 电磁骚扰源 49
2.3.2 电磁骚扰的耦合途径 49
2.3.3 电磁骚扰敏感设备 50
2.3.4 端口 50
2.4 电磁骚扰源的特性 51
2.4.1 电磁骚扰（EMI）的定义 51
2.4.2 电磁骚扰源的分类 51
2.4.3 电磁骚扰的频谱 51
2.4.4 电磁骚扰的幅度（电平） 52
2.4.5 电磁骚扰的波形 52
2.4.6 电磁骚扰的出现率 53
2.5 电磁骚扰传播特性 54
2.5.1 电磁骚扰传播途径 54
2.5.2 公共阻抗耦合 54
2.5.3 电源耦合 56
2.5.4 辐射耦合 57
2.6 EMC设计要点 59
2.6.1 抑制电磁骚扰源 60
2.6.2 抑制干扰耦合 60
2.6.3 提高敏感设备的抗扰能力 60
2.6.4 一般原则 61
2.7 本章小结 63
第3章 元器件的选择 64
3.1 无源器件的选择 64
3.1.1 电阻的选择 65
3.1.2 电容的选择 65
3.1.3 二极管的选择 71
3.2 模拟与逻辑有源器件的选择 73
3.2.1 模拟器件的选择 73
3.2.2 逻辑器件的选择 73
3.2.3 IC插座的选择 74
3.2.4 散热片的处理 75
3.3 磁性元器件的选择 75
3.3.1 共模扼流圈的选择 77
3.3.2 铁氧体磁珠和铁氧体磁环、磁夹的选择 80
3.3.3 其他磁性元器件的选择 82
3.4 开关元器件的选择 83
3.5 连接器的选择 84
3.6 元器件选择的一般规则 85
3.7 本章小结 86
第4章 电路的选择和设计 87
4.1 单元电路设计 87
4.1.1 放大电路设计 87
4.1.2 RAM电路设计 87
4.1.3 A/D、D/A电路设计 88
4.1.4 电源电路设计 88
4.1.5 集成电路的线路设计 88
4.1.6 一般屏蔽盒设计 89
4.1.7 时钟电路设计及频谱扩展技术 90
4.2 模拟电路设计 91
4.3 逻辑电路设计 93
4.4 微控制器电路设计 94
4.4.1 I/O引脚 94
4.4.2 IRQ引脚 95
4.4.3 复位引脚 95
4.5 电子线路设计的一般规则 96
4.5.1 电源电路设计规则 96
4.5.2 控制单元电路设计规则 97
4.5.3 放大器电路设计规则 97
4.5.4 数字电路设计规则 98
4.5.5 其他设计规则 99
4.6 本章小结 100
第5章 印制电路板（PCB）的设计 101
5.1 PCB布局 101
5.1.1 电路板板层的规划原则 102
5.1.2 元器件布局原则 102
5.1.3 电路的功能模块布局原则 104
5.2 PCB的叠层设计 107
5.2.1 单面PCB的设计 107
5.2.2 双面PCB的设计 108
5.2.3 多层PCB的布线设计 108
5.3 PCB设计的一般考虑因素 108
5.3.1 电路板走线的阻抗 108
5.3.2 PCB布线 109
5.3.3 PCB设计的带宽 110
5.3.4 PCB的EMC设计电路 110
5.3.5 PCB的旁路电容与去耦电容的设计 110
5.3.6 时钟电路的PCB走线设计 111
5.4 磁通量最小化、镜像平面 111
5.4.1 磁通量最小化 111
5.4.2 镜像平面 113
5.5 PCB布线 114
5.5.1 PCB与元器件的高频特性 115
5.5.2 功能分割 116
5.5.3 电源线、地线设计 117
5.5.4 布线分离、分流线路和保护线路 118
5.5.5 局部电源和IC间的去耦 118
5.5.6 布线技术 119
5.5.7 布线策略 122
5.6 PCB的地线设计 125
5.6.1 PCB接地的一般要求 125
5.6.2 PCB几种地线布线的分析 128
5.7 模拟—数字混合线路板的设计 131
5.8 高速电路设计 133
5.8.1 高速信号的确定 133
5.8.2 边沿速率问题 134
5.8.3 传输线效应 134
5.8.4 传输线效应的解决方法 136
5.9 PCB终端匹配方法 138
5.9.1 串联终端 139
5.9.2 并联终端 140
5.9.3 戴维南终端 140
5.9.4 RC网络终端 141
5.9.5 二极管网络终端 142
5.10 印制电路设计的一般规则 143
5.10.1 PCB布局 143
5.10.2 PCB布线 143
5.10.3 PCB设计时的电路措施 144
5.11 本章小结 147
第6章 接地和搭接设计 148
6.1 接地的基本概念 148
6.1.1 对接地平面的要求 148
6.1.2 地线的阻抗 148
6.1.3 接地的目的 149
6.1.4 安全接地 149
6.1.5 EMC接地 150
6.2 接地的基本方法 150
6.2.1 浮地 151
6.2.2 单点接地 151
6.2.3 多点接地 152
6.2.4 混合接地 153
6.2.5 大系统接地 154
6.3 信号接地方式及其比较 154
6.3.1 共用地线串联单点接地 155
6.3.2 独立地线并联单点接地 155
6.3.3 独立地线并联多点接地 155
6.3.4 电路系统的分组接地 156
6.3.5 混合接地 157
6.3.6 对接地系统的评价 157
6.4 接地点的选择 158
6.5 地线环路干扰及其抑制 158
6.6 公共阻抗干扰及其抑制 162
6.6.1 公共阻抗耦合的形成 162
6.6.2 消除公共阻抗耦合 163
6.7 设备接大地 163
6.7.1 设备接大地的目的 163
6.7.2 接大地的方法与接地电阻 164
6.8 搭接 164
6.8.1 搭接电阻的要求 165
6.8.2 搭接的类型 165
6.8.3 搭接面的处理 165
6.9 接地和搭接设计的一般规则 166
6.9.1 接地设计的一般规则 166
6.9.2 搭接设计的一般规则 168
6.10 本章小结 168
第7章 屏蔽技术应用 169
7.1 屏蔽的基本概念 169
7.2 屏蔽效能的设计 170
7.2.1 屏效的确定 170
7.2.2 屏蔽性能预测 170
7.2.3 屏蔽罩的屏蔽效能 170
7.3 屏蔽原理 171
7.3.1 电场屏蔽 171
7.3.2 磁场屏蔽 173
7.3.3 电磁屏蔽 174
7.3.4 多层屏蔽 175
7.3.5 屏蔽体的孔缝对屏效的影响 176
7.4 屏蔽机箱的设计 176
7.5 设备孔、缝的屏蔽设计 178
7.5.1 设计难点 181
7.5.2 衬垫及附件装配 181
7.5.3 穿透和开口 182
7.5.4 结论 184
7.6 电磁屏蔽材料的选用 185
7.6.1 电磁密封衬垫 185
7.6.2 常用的电磁密封衬垫类型 187
7.6.3 导电化合物 188
7.6.4 截止波导通风板 188
7.6.5 导电玻璃和导电膜片 189
7.6.6 导电镀膜 190
7.6.7 金属丝网与穿孔金属板 191
7.7 屏蔽设计的一般规则 191
7.7.1 屏蔽 191
7.7.2 结构材料 192
7.7.3 缝隙 193
7.8 本章小结 193
第8章 滤波技术应用 194
8.1 滤波器的分类 194
8.1.1 滤波器的分类方式 196
8.1.2 信号线滤波器 198
8.1.3 电源线滤波器 198
8.1.4 PCB滤波器 199
8.2 滤波器的主要参数 201
8.2.1 滤波器的主要技术指标 201
8.2.2 滤波器的衰减特性 201
8.3 滤波电路的设计 202
8.4 滤波器的选择 206
8.5 滤波器的安装 207
8.6 滤波器的使用场合 208
8.7 本章小结 209
第9章 产品或设备内部布置 210
9.1 产品或设备内部布局 210
9.2 产品或设备内部布线 213
9.3 本章小结 215
第10章 导线的分类和敷设 216
10.1 屏蔽电缆的分类 216
10.1.1 常用的电缆 216
10.1.2 电缆连接线的屏蔽效果比较 220
10.2 导线和电缆的布线设计 225
10.2.1 电缆布线原则 225
10.2.2 电缆上干扰的处理 226
10.2.3 贯穿导体的处理 227
10.2.4 其他处理方法 228
10.3 电缆的连接 228
10.4 导线分类及成束 230
10.5 电缆连接设计原则 230
10.6 本章小结 231
第11章 产品EMC设计举例 232
11.1 开关电源的EMC设计 232
11.1.1 开关电源的工作原理及电磁骚扰的来源 232
11.1.2 开关电源电磁骚扰的抑制措施 235
11.2 时钟电路的设计 240
11.2.1 通过信号滤波降低电磁干扰 240
11.2.2 通过控制上升／下降时间抑制电磁干扰 241
11.2.3 通过使用扩频时钟（SSC）减少电磁干扰 241
11.2.4 扩展频谱法实际应用 245
11.2.5 减少时钟脉冲干扰的其他措施 248
11.3 USB2.0接口电路的EMI和ESD设计 249
11.3.1 EMC设计 249
11.3.2 ESD防护设计 249
11.3.3 PCB布线设计 250
11.4 本章小结 251
第二篇 电磁兼容整改措施及对策 255
第12章 电磁兼容整改和对策概述 255
12.1 什么时候需要电磁兼容整改及对策 255
12.2 常见的电磁兼容整改措施 255
12.3 电子、电气产品内的主要电磁骚扰源 256
12.4 骚扰源定位 257
12.5 本章小结 258
第13章 传导发射超标问题对策 259
13.1 传导骚扰形成机理 259
13.2 各类传导骚扰的特点及抑制对策 259
13.2.1 电源输入端骚扰电压 260
13.2.2 电源输入端断续骚扰 263
13.2.3 电源输出端、信号端、控制端传导骚扰测量 265
13.3 本章小结 266
第14章 辐射骚扰场强和骚扰功率超标问题对策 267
14.1 辐射骚扰形成机理 267
14.2 辐射骚扰的特点及抑制对策 268
14.2.1 辐射骚扰场强测试超标时问题部位的确定 268
14.2.2 辐射骚扰场强超标的原因分析 271
14.2.3 抑制辐射骚扰的措施 273
14.3 骚扰功率的特点及抑制对策 278
14.4 本章小结 279
第15章 谐波电流和电压闪烁超标问题对策 280
15.1 谐波电流测量标准介绍 280
15.1.1 标准的适用范围 281
15.1.2 设备的分类 281
15.1.3 谐波电流限值 281
15.1.4 谐波电流测量仪器 283
15.1.5 试验条件 283
15.2 谐波电流发射的基本对策 284
15.2.1 主动式功率因数校正 284
15.2.2 被动式功率因数校正 284
15.2.3 其他解决措施 285
15.3 谐波电流测试超标解决方案 285
15.3.1 电感储能电流泵式解决方案 285
15.3.2 低频谐波电流抑制滤波解决方案 286
15.3.3 主动式PFC解决方案 286
15.3.4 谐波问题的其他对策 288
15.4 电压闪烁的产生及危害 289
15.5 电压闪烁测量标准介绍 290
15.6 电压波动和闪烁的问题对策 291
15.6.1 静止无功补偿器（SVR） 292
15.6.2 无源滤波装置 293
15.6.3 有源滤波器（APF） 294
15.6.4 动态电压恢复器（DVR） 295
15.7 本章小结 295
第16章 静电放电抗扰度测试问题对策 297
16.1 静电放电形成的机理及对电子产品的危害 297
16.2 电子产品的静电放电测试及相关要求 299
16.3 电子产品的静电放电对策及设计要点 303
16.3.1 结构设计 304
16.3.2 外壳设计 305
16.3.3 接地设计 305
16.3.4 电缆设计 306
16.3.5 键盘和面板 309
16.3.6 电路设计 309
16.3.7 印制电路板设计 311
16.3.8 软件 315
16.3.9 操作者及其环境 315
16.3.10 USB端口的静电放电（ESD）防护 316
16.4 本章小结 317
第17章 辐射抗扰度测试问题对策 318
17.1 射频辐射干扰形成机理分析 318
17.2 射频连续波辐射抗扰度（RS）测试及相关要求 319
17.2.1 试验波形和试验设备 319
17.2.2 试验等级及其选择 320
17.2.3 试验布置及实施 321
17.3 射频辐射抗扰度试验失败原因分析 321
17.3.1 射频干扰（RFI）传输途径 322
17.3.2 RFI对EUT的影响表现形式 323
17.3.3 RFI频率与传输途径的关系 324
17.3.4 EUT测试失败原因的判断和定位 324
17.4 电子产品通过射频辐射抗扰度试验的对策 326
17.4.1 隔离EUT连接电缆的RFI感应 326
17.4.2 加强EUT外壳的屏蔽 327
17.4.3 提高EUT内部电路的抗扰性 329
17.5 本章小结 331
第18章 电快速瞬变脉冲群抗扰度测试问题对策 332
18.1 电快速瞬变脉冲群干扰机理 332
18.2 电快速瞬变脉冲群测试及相关要求 333
18.2.1 适用对象及试验目的 333
18.2.2 试验发生器和试验波形 333
18.2.3 试验等级及其选择 334
18.2.4 试验布置 334
18.2.5 试验方法及实施 335
18.3 电快速瞬变脉冲群试验失败原因分析 335
18.3.1 从干扰施加方式分析 335
18.3.2 从干扰传输方式分析 336
18.3.3 根据EFT干扰造成设备失效的机理分析 336
18.3.4 从EFT耦合单元参数分析 336
18.3.5 从EFT干扰的幅度分析 337
18.3.6 从EFT干扰传输途径分析 337
18.4 电子产品通过电快速瞬变脉冲试验测试的对策 338
18.4.1 抑制EFT干扰的一般对策 338
18.4.2 EFT干扰传输环路 339
18.4.3 电源线EFT干扰抑制措施 339
18.4.4 信号和控制线EFT干扰抑制措施 341
18.4.5 其他端口的防护措施 343
18.4.6 其他EFT干扰抑制措施 343
18.5 本章小结 344
第19章 浪涌（冲击）抗扰度测试问题对策 345
19.1 电子产品的浪涌（冲击）损坏机理 346
19.1.1 浪涌（冲击）的机理 346
19.1.2 电子产品的浪涌（冲击）损坏机理 347
19.2 电子产品的浪涌（冲击）抗扰度标准及测试 347
19.2.1 常用的防雷标准及其适用范围 347
19.2.2 GB/T17626.5标准测试要求 347
19.2.3 YD/T 993标准测试要求简述 350
19.2.4 GB 3482和GB 3483标准测试要求简述 351
19.2.5 其他电磁兼容标准的浪涌抗扰度要求 353
19.3 常见的浪涌抑制器件特点及应用 353
19.3.1 金属氧化物压敏电阻（MOV） 354
19.3.2 硅瞬变电压吸收二极管（TVS） 355
19.3.3 气体放电管（GDT） 356
19.3.4 其他浪涌吸收器件 356
19.3.5 气体放电管和压敏电阻的串联使用 357
19.3.6 浪涌抑制器件的正确运用 358
19.4 电子产品浪涌防护设计 362
19.4.1 电源端口的浪涌抑制 362
19.4.2 通信端口的浪涌抑制 364
19.4.3 天线端口的浪涌抑制 364
19.4.4 其他信号和控制端口的浪涌抑制 365
19.4.5 地线反弹的抑制 366
19.5 本章小结 366
第20章 传导抗扰度测试问题对策 367
20.1 射频传导骚扰形成机理 367
20.2 射频场感应的传导骚扰抗扰度（CS）测试及相关要求 368
20.2.1 试验波形和试验设备 368
20.2.2 试验等级及其选择 369
20.2.3 试验布置及实施 369
20.3 传导抗扰度试验失败原因分析 369
20.3.1 射频干扰（RFI）传输途径 370
20.3.2 RFI对EUT的影响表现形式 370
20.3.3 RFI频率与传输途径的关系 371
20.3.4 测试失败原因的判断和问题定位 371
20.4 电子产品通过传导抗扰度试验的对策 373
20.4.1 对被测电缆的处理 373
20.4.2 接口滤波 374
20.4.3 EUT外壳的屏蔽 375
20.4.4 提高EUT内部电路的抗扰性 376
20.5 本章小结 378
第21章 工频（低频）磁场电磁干扰、抗扰及防护 379
21.1 工频电磁辐射的危害 379
21.2 用电设备与工频（低频）磁场电磁干扰 379
21.3 用电设备的低频电磁发射要求 380
21.3.1 测量标准及要求 380
21.3.2 测试范围 380
21.3.3 测量方法 380
21.4 用电设备的低频电磁发射的对策 381
21.5 用电设备的工频磁场抗扰度要求 381
21.5.1 工频磁场干扰机理 381
21.5.2 基础测量标准及要求 382
21.5.3 其他测量标准及要求 383
21.6 用电设备的工频磁场抗扰对策 385
21.7 本章小结 385
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 386
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 386
22.1.1 电压跌落、短时中断和电压变化的产生 386
22.1.2 试验仪器 387
22.1.3 试验方法 389
22.2 针对电压跌落试验的电源过电压、欠电压保护 389
22.2.1 直流电源的欠电压保护 390
22.2.2 直流电源的过电压保护 390
22.2.3 交流掉电保护 390
22.3 本章小结 391
第23章 电磁兼容整改的可行性和有效性 392
23.1 整改乱象 392
23.2 原因分析及相应对策 393
23.2.1 EMC整改措施的可行性 394
23.2.2 EMC整改措施的有效性 397
23.3 本章小结 398
第三篇 电磁兼容整改案例分析 401
第24章 传导骚扰发射类案例分析 401
24.1 某高频无极灯的电源端子骚扰电压整改案例 401
24.2 某LED舞台灯的电源端子骚扰电压整改案例 405
24.3 某超声波清洗机的电源端子骚扰电压整改案例 406
24.4 某开关电源的电源端子骚扰电压整改案例 407
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 409
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 410
24.7 某型号LED显示屏的传导骚扰整改案例 411
24.8 两台机柜之间产生的电磁骚扰整改案例 412
24.9 某紧凑型荧光灯的谐波电流整改案例 414
24.10 PCB地线干扰及其抑制对策 416
24.10.1 地环路干扰 416
24.10.2 地环路电磁耦合干扰 417
24.10.3 公共阻抗干扰 417
24.11 工作在100～500kHz的控制组件地线骚扰整改案例 418
24.12 舰船电控柜类产品滤波和接地的整改 419
24.13 本章小结 420
第25章 辐射骚扰发射类案例分析 421
25.1 LED舞台灯的辐射骚扰场强整改案例 421
25.2 交互式数字平台的辐射骚扰场强整改案例 425
25.3 利用扩频调制技术进行辐射骚扰场强整改的案例 430
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 434
25.5 计算机互连电缆引起辐射骚扰超标的整改案例 435
25.6 某型号LED显示屏的辐射骚扰场强整改案例 436
25.7 某便携式DVD产品的骚扰功率整改案例 437
25.8 某光电设备电磁兼容设计改进实例 440
25.9 舰船电控柜类产品屏蔽的整改 441
25.10 某型号雷达火控系统的电磁兼容性设计 442
25.11 某舰船通信系统的电磁兼容设计 445
25.12 本章小结 446
第26章 电磁抗扰度类案例分析 447
26.1 某牙科治疗仪的静电放电整改案例 447
26.2 手写板的静电放电整改案例 448
26.3 控制柜的静电放电整改案例 449
26.4 手持式设备的静电放电整改案例 450
26.5 电路板复位信号线的静电放电整改案例 451
26.6 某大型绣花机的电快速瞬变脉冲群整改案例 452
26.7 房间电加热器的浪涌抗（冲击）扰度整改案例 453
26.8 本章小结 457
附录A 电磁兼容的测试设备和试验场地介绍 458
附录B EMC故障预测和诊断的简易方法 462
附录C EMC设计如何融入产品开发的各环节 467
附录D 电磁干扰（EMI）问题的诊断步骤 471
参考文献 474