系统电磁兼容工程设计技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

唐晓斌 著

图书标签:

• 电磁兼容
• EMC
• 电磁干扰
• EMI
• 信号完整性
• 电源完整性
• PCB设计
• 屏蔽技术
• 滤波技术
• 抗干扰设计
• 工程设计

店铺： 广影图书专营店

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118108026

商品编码：29707961161

包装：精装

出版时间：2016-12-01

基本信息

书名:系统电磁兼容工程设计技术

定价：129.00元

售价：87.7元,便宜41.3元,折扣67

作者:唐晓斌

出版社：国防工业出版社

出版日期：2016-12-01

ISBN：9787118108026

字数：

页码：

版次：1

装帧：精装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

本书系统总结了系统电磁兼容工程设计领域近年来的研究成果，介绍了当今在这一领域的关键技术与热点技术。全书取材新颖、内容丰富，全面系统地介绍系统电磁兼容工程设计的原理及新技术、新方法，并从工程应用的角度，重点论述系统电磁兼容性工程设计仿真理论与方法预测分析,试验与评估、电磁兼容控制等研究内容，后选取工程典型样例，对系统电磁兼容工程技术应用进行介绍。
　　The state of the art research progress of System level EMC desigis summarized with the introductioof critical technologies and recent hot areas.This book is based onovel materials and is rich icontent it focuses othe theory,principle, new technologies and methods of System level EMC engineering designing. Iaddition, it has explored, from the engineering point of view, the engineering design,
　　simulatiotheory and method,forecast and analysis,tesing anol evaluation,controlling of EMC.
　　Last but not least, many examples of the utilizatioof System level EMC designing technologies iactual projects are studied throughout the book.

目录

作者介绍

文摘

序言

《高频电路系统设计：原理、实践与前沿》 内容概要 本书深入探讨了高频电路系统的设计原理、关键技术、实际应用以及未来发展趋势，旨在为读者提供一套全面而深入的指导，使其能够掌握高效、可靠的高频电路系统设计方法。全书结构清晰，逻辑严谨，从基础理论到高级应用，层层递进，既注重理论深度，又强调实践指导。 第一部分：高频电路基础理论 本部分将系统性地梳理高频电路设计的核心概念和基本原理。 第二章：传输线理论与阻抗匹配 传输线的电气特性： 详细讲解电压波、电流波、反射、驻波等概念，引入特性阻抗、传播延迟、损耗等关键参数。分析不同材质、几何结构对传输线特性的影响。 史密斯圆图的应用： 详细阐述史密斯圆图的构建与使用方法，包括归一化阻抗、反射系数、电压驻波比（VSWR）的计算与分析。通过大量实例演示如何利用史密斯圆图进行阻抗匹配设计。 阻抗匹配技术： 介绍多种阻抗匹配网络的设计方法，如集总元件匹配（Lumped Element Matching）和分布式元件匹配（Distributed Element Matching）。深入分析匹配网络的带宽、损耗、功率容量等性能指标。讲解单节匹配、双节匹配、巴伦（Balun）等常见匹配电路的设计要点。 集总参数与分布参数的界限： 探讨何时需要将电路视为高频电路，区分集总参数电路和分布参数电路的设计方法。理解寄生参数（电感、电容、电阻）在高频下的影响，并给出相应的处理策略。 第三章：S参数分析与建模 S参数的定义与物理意义： 详细解释S参数（Scattering Parameters）的概念，包括输入反射系数（S11）、输出反射系数（S22）、正向传输系数（S21）、反向传输系数（S12）的含义及其与电压增益、插入损耗、回波损耗的关系。 S参数矩阵的构建与应用： 讲解如何构建多端口网络的S参数矩阵，并介绍S参数测量方法（网络分析仪）。 S参数在系统级分析中的作用： 演示如何利用S参数模型对复杂的级联系统进行分析，预测系统的整体性能。讲解S参数的转换，如Y参数、Z参数、H参数之间的相互转换。 高频器件的S参数建模： 介绍常见高频器件（如晶体管、二极管、功率放大器、滤波器）的S参数模型，以及如何从测量数据提取和拟合模型。 第四章：高频噪声分析与抑制 噪声源分析： 详细介绍热噪声、散弹噪声、闪烁噪声等常见噪声源的产生机理，并给出它们的功率谱密度和等效噪声电压/电流。 噪声系数（NF）与信噪比（SNR）： 定义和计算噪声系数，分析其与信号功率、噪声功率的关系。讲解信噪比的重要性，以及如何通过电路设计来提升SNR。 低噪声放大器（LNA）设计： 介绍LNA的设计原则，包括最小化噪声系数、最大化增益、优化输入输出阻抗匹配。分析不同拓扑结构（如共源、共栅、Cascode）对LNA性能的影响。 噪声抑制技术： 探讨滤波器、屏蔽、接地、电源滤波等用于抑制噪声的有效方法。分析屏蔽层的材料选择、结构设计和接地方式对电磁干扰（EMI）和射频干扰（RFI）的抑制效果。 第二部分：高频电路系统设计关键技术 本部分将深入探讨高频电路系统设计中的核心技术和难点。 第五章：PCB布局与布线在高频设计中的考量 高频PCB结构： 介绍多层PCB、差分对、微带线、带状线等高频PCB结构的设计规范。 关键信号的布局与布线： 讲解高速数字信号、射频信号、时钟信号等关键信号的走线规则，包括线宽、间距、阻抗控制、串扰抑制、回流路径设计。 电源与地平面设计： 强调电源完整性（PI）和信号完整性（SI）的关联性。详细介绍合理的电源和地平面划分、去耦电容的选择与放置、电源网络的滤波设计。 差分信号完整性： 深入讲解差分信号的串扰、时序、模式转换等问题，以及如何通过差分对的对称性、等长等设计来确保信号完整性。 连接器与过孔的设计： 分析连接器选择、安装对高频性能的影响。讲解过孔的寄生电感和电容，以及如何通过优化过孔设计来减小其影响。 第六章：高频功率放大器与低噪声放大器设计 功率放大器（PA）设计： 介绍PA的设计目标（增益、效率、线性度、输出功率）及其相互制约关系。讲解不同PA类（A, B, AB, C, D, E, F）的原理和应用场合。 PA的匹配与稳定性： 重点讲解PA的输入输出匹配网络设计，以及如何进行稳定性分析（K因子，Delta分析）。介绍偏置电路的设计。 低噪声放大器（LNA）设计： （与第四章呼应，此处更侧重电路实现）详细介绍LNA的输入匹配、输出匹配、增益、噪声系数（NF）的优化。分析不同LNA拓扑（如共源、共栅、Cascode、Cascode LNA with inductive degeneration）的优缺点。 PA与LNA的级联设计： 讨论如何优化PA和LNA的级联，以实现最佳的系统性能。 第七章：滤波器与耦合器设计 滤波器基础理论： 介绍低通、高通、带通、带阻滤波器的基本类型，以及它们的频率响应特性（通带、阻带、截止频率、插入损耗）。 集中参数滤波器与分布参数滤波器： 讲解基于LC集总元件的滤波器设计，以及基于微带线、带状线等分布参数的滤波器（如Pyrazole滤波器、Stepped Impedance Resonator滤波器）设计。 耦合器原理与应用： 详细介绍定向耦合器、180度混合耦合器（Magic Tee）、90度混合耦合器（Branch-line Coupler）等器件的工作原理、参数（耦合度、隔离度、方向性）和设计方法。 实际应用中的滤波器设计： 结合实际案例，演示如何在无线通信、雷达、测试测量等领域设计和选择合适的滤波器。 第八章：电磁干扰（EMI）与电磁兼容（EMC）的系统级考虑 EMI/EMC基本概念： 详细阐述电磁干扰的产生、传播和接收机制。介绍电磁兼容性的基本原则和标准。 高频系统中的EMI源分析： 识别数字信号开关、时钟信号、电源转换、射频电路等潜在的EMI源。 EMI/EMC的抑制措施： 重点讲解PCB布局布线对EMI/EMC的影响，包括屏蔽、滤波、接地、电缆管理、去耦等。 系统级EMC设计策略： 提出从系统设计初期就应考虑EMC的整体策略，包括源抑制、传播路径控制、接收机敏感性降低等。 第三部分：高频电路系统高级应用与前沿 本部分将拓展到更复杂的系统设计和未来的发展方向。 第九章：多层PCB与高速连接器设计 多层PCB信号完整性： 深入分析多层PCB结构中的信号耦合、串扰、回流路径问题，以及如何通过层叠设计、布线规则来优化。 高速连接器选型与设计： 介绍不同类型高速连接器（如USB 3.0/3.1/3.2, HDMI, DisplayPort, SATA）的电气性能要求、阻抗匹配、信号完整性考量。 PCB微带线与带状线的设计优化： 详细介绍微带线和带状线的阻抗计算、线宽线距选择，以及如何处理这些传输线在PCB中的寄生效应。 第十章：射频集成电路（RFIC）设计入门 RFIC设计流程： 概述RFIC的设计流程，包括架构设计、电路设计、版图设计、仿真验证、流片与测试。 关键RFIC模块： 介绍LNA, PA, Mixer, Oscillator, PLL等RFIC中常见模块的设计要点和挑战。 CMOS与GaAs工艺在RFIC中的应用： 对比不同半导体工艺（如CMOS, BiCMOS, GaAs, SiGe）在RFIC设计中的优缺点和适用场景。 RFIC的版图设计考量： 强调版图对称性、耦合、寄生参数对RFIC性能的影响。 第十一章：测试测量技术在高频设计中的应用 网络分析仪（VNA）的使用： 详细介绍VNA的原理、操作方法、S参数测量，以及校准（Calibration）的重要性。 频谱分析仪（SA）的使用： 介绍SA的原理、测量功能（如功率、频率、带宽、杂散信号），以及在信号质量分析中的应用。 示波器（Oscilloscope）在高频测量中的选择： 讨论高带宽、高采样率、低噪声示波器的选择，以及在信号完整性、时序分析中的应用。 信号源与噪声系数测试仪： 介绍信号发生器、AWG（任意波形发生器）、噪声系数测量仪等关键测试设备的使用。 第十二章：高频电路设计的前沿与未来发展 毫米波（mmWave）电路设计： 探讨毫米波频段的特性、挑战（如损耗、制造精度）以及相关的设计技术（如天线集成、新材料）。 5G/6G通信系统中的高频挑战： 分析5G/6G通信技术对高频电路设计提出的新要求，如更高的频率、更宽的带宽、更高的集成度。 人工智能（AI）在高频设计中的应用： 探讨AI在参数优化、版图生成、故障诊断等方面的潜在应用。 新材料与新工艺： 介绍高频领域的新材料（如低损耗介质、柔性材料）和新工艺（如3D打印）的进展。 结论 本书通过系统性的理论讲解、详实的工程实践指导和前沿技术探讨，为读者提供了一份宝贵的高频电路系统设计参考。无论是初学者还是经验丰富的工程师，都能从中获得启发，提升在高频领域的设计能力，应对日益复杂的技术挑战。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期关注信号完整性（SI）和电源完整性（PI）的同行，我原本担心这本书会过于侧重电磁干扰（EMI）的“后果治理”，而忽略了系统内部的基础优化。然而，这本书在这两个领域的平衡把握得相当到位，几乎可以说是一本面向系统级EMC/SI/PI一体化设计的参考书。它没有将SI和PI视为孤立的课题，而是清晰地阐述了高质量的电源网络（PDN）如何直接降低高频噪声的注入，进而简化后期的EMC滤波设计。特别是对于高速信号的串扰分析和阻抗匹配，书中介绍的几种快速估算方法非常实用，避免了每次都陷入复杂的仿真泥潭。更让我印象深刻的是，它对“系统”这个概念的理解非常深刻，不仅仅局限于一块电路板，还延伸到了连接器、电缆束以及外壳的协同设计。很多工程问题往往出在系统接口处，而这本书恰恰在这些“薄弱环节”给予了充分的关注和具体的对策建议，例如如何设计有效的共模扼流圈，以及在多层板的叠层结构中如何控制层间串扰的最佳实践。这种全局观，对于设计复杂嵌入式系统的人来说，是极其宝贵的。

评分☆☆☆☆☆

这本书在内容的深度和广度上达到了一个令人称赞的平衡点，它既有足够的理论深度来支撑设计决策的合理性，又足够贴近一线生产和测试的实际操作。我特别欣赏它对“失效分析”的重视。书中详述了如何利用频谱分析仪、近场探针等工具，进行精准的故障定位，而不是盲目地在疑似区域添加电容或磁珠。它教授的不仅仅是“如何设计”，更是“如何诊断问题”，这对于故障排除能力是决定性的提升。举例来说，书中对瞬态抗扰度（如EFT/ESD）的讲解，不仅描述了标准要求，还深入剖析了钳位二极管的选型、布局对钳位波形的影响，以及如何通过接地结构来降低系统级的耦合效应。这些细节的处理，体现了作者对EMC领域底层物理机制的深刻理解。总而言之，这本书成功地架起了一座连接学术理论与工业实践的桥梁，它是一本值得反复翻阅、并在实际工作中不断印证和学习的宝贵工程指南，让人感觉自己仿佛有了一位高水平的顾问常驻身边。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的结构和叙事方式感到非常惊喜，它完全颠覆了我对传统技术书籍那种板起脸孔、枯燥乏味的刻板印象。作者似乎非常懂得读者的心理，知道我们最关心的是“怎么做”而不是“为什么是这样”。它采用了大量的案例分析驱动的讲解模式，仿佛每隔几页就会抛出一个真实的、来自工厂一线的EMC整改案例。比如，在讲述辐射发射（RE）问题时，它并没有停留于标准限值的罗列，而是详细复盘了某款产品在300MHz附近出现尖峰超标的完整过程：从初步排查是哪个关键时钟信号泄露，到如何通过修改晶振的布局和加串联电阻进行抑制，每一步的决策逻辑都交代得清清楚楚，甚至连测试工程师在现场看到的频谱图的形态变化都用草图展现了出来。这种“讲故事”的方式极大地提高了阅读的沉浸感和知识的留存率。尤其值得称道的是，书中对不同测试标准的解读非常到位，它没有简单地翻译标准条文，而是结合实际测试场地和夹具的特点，解释了标准制定者的初衷，这对于我们进行预测试和评估设计裕量至关重要。这本书读起来的感受，更像是在参加一个由资深专家主持的、持续数周的深度研讨会，干货满满，毫不拖泥带水。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，市面上讲解EMC的书籍汗牛充栋，很多都是在重复前人说过的话，读起来非常疲劳。但这本书的视角明显高出一个层次，它关注的重点是“工程迭代”和“设计流程的效率优化”。它没有停留在告诉你“这样做是对的”，而是探讨了“在资源有限的情况下，如何用最快的方式找到最主要的矛盾点”。书中花了不少篇幅讲解了如何在设计早期阶段进行定性分析，比如利用PCB布线的对称性、返回路径的完整性原则来预判潜在的EMC风险，而不是等到样机出来才手忙脚乱地进行整改。这种“前瞻性”的设计哲学，是真正区分新手和高手的关键。此外，作者在介绍一些复杂的EMC抑制技术时，比如使用吸收材料或特定的滤波器拓扑时，往往会附加一个“成本效益分析”的章节，明确指出该技术的投入产出比，这对于受制于成本和体积压力的产品设计工程师来说，提供了非常务实的决策依据。这本书让我意识到，优秀的EMC设计不是靠堆砌昂贵的器件实现的，而是靠严谨的工程思维和流程控制达成的。

评分☆☆☆☆☆

这本书，初看书名还以为是本偏向理论研究的硬核技术手册，但实际读下来，感觉更像是一位经验丰富的老工程师在手把手教你如何避开那些在实际项目中让人焦头烂额的“坑”。它并没有把太多的笔墨放在那些大学教材里反复强调的麦克斯韦方程组的深奥推导上，而是直奔主题——如何将这些理论知识有效地转化为实际的电磁兼容（EMC）设计实践。比如，书中对PCB布局的讲解，就非常细致入微，从地线的处理到电源分配网络的优化，每一个细节都配有清晰的图示和工程实例。特别是关于屏蔽设计的部分，它不像有些资料那样只是笼统地提一下“法拉第笼”的概念，而是深入剖析了不同频率下屏蔽材料的选择标准、接缝的处理技巧以及如何评估屏蔽效能（SE），这些都是在项目测试阶段最容易暴露问题的环节。读完后，你会发现自己对电路板上的“噪声源”和“敏感接收器”之间的耦合路径有了更清晰的认识，那种知其然更知其所以然的感觉，对于提升实战能力是立竿见影的。整体而言，这本书更像是工程师的“工具箱”而非“字典”，实用性极强，对于刚步入EMC设计领域的工程师来说，无疑是一份宝贵的财富，能够大幅缩短从理论到工程转化的摸索时间。