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出版者:电子工业出版社

作者:

出品人:

页数:352

译者:

出版时间:2009-7

价格:69.00元

装帧:

isbn号码:9787121088759

丛书系列:

图书标签:

• 分布式天线
• MIMO
• 无线通信
• 天线技术
• 信号处理
• 无线网络
• 移动通信
• 5G
• 通信工程
• 电磁场与微波技术

《电磁兼容与屏蔽设计实用手册》 书籍简介 本书全面深入地探讨了电磁兼容性（EMC）设计、电磁屏蔽技术、以及射频/微波电路的抗干扰策略。在当今高度依赖电子设备的时代，电磁环境的日益复杂对电子系统的可靠性和安全性提出了前所未有的挑战。本书旨在为工程师、技术人员和相关领域的专业人士提供一套系统化、实践性强的指导方针，以确保电子设备在复杂电磁环境中能够稳定、高效地运行。 全书内容组织严谨，从基础理论出发，逐步深入到复杂的工程应用和前沿技术，确保读者能够建立坚实的理论基础，并熟练掌握实际操作技能。 第一部分：电磁兼容性（EMC）基础与标准 本部分首先为读者奠定了坚实的EMC理论基础。 第一章：EMC概述与基本概念 详细介绍了电磁兼容性的定义、重要性及其在现代电子系统设计中的核心地位。阐述了电磁骚扰源（EMI）、敏感性（EMS）的分类，包括传导发射、辐射发射、传导抗扰度和辐射抗扰度。解析了电磁干扰的耦合机制，如通过传导、辐射、电容耦合和电感耦合的传播路径分析。 第二章：电磁兼容标准与法规体系 系统梳理了国际（如CISPR、IEC）、区域（如CE Mark）和国家（如FCC、MIL-STD）的EMC标准体系。重点解析了不同产品类别的适用标准，如信息技术设备（ITE）、工业、医疗和汽车电子标准。讲解了EMC测试环境的规范要求，包括电波暗室、半电波暗室和测量接收机的校准要求。 第三章：电路板级EMC设计原理 深入剖析了PCB设计对EMC性能的关键影响。详细讨论了信号完整性（SI）与EMC之间的内在联系。涵盖了关键的板级设计技术，包括：叠层设计优化（电源层、地层和信号层的合理划分）、电源分配网络（PDN）的设计与去耦电容的选择与布局、走线阻抗控制、以及PCB边缘效应的处理。着重分析了地平面分割的原则与禁忌，以及如何最小化环路面积以抑制辐射。 第二部分：电磁屏蔽技术与应用 本部分是本书的核心内容之一，专注于电磁屏蔽的设计、材料选择和工程实现。 第四章：电磁屏蔽理论基础 详细阐述了电磁波在不同介质中的传播特性。推导并解释了反射、吸收和透射的理论模型。重点讨论了屏蔽效能（SE）的定义、测量方法及其与频率、材料导电率、厚度以及入射波极化方式的关系。区分了平面波、近场（电场和磁场）屏蔽的特性差异。 第五章：屏蔽材料的选择与特性 系统比较了各类常用的屏蔽材料，包括高导电性金属（铜、铝、银）、铁氧体材料以及导电涂层和织物。分析了不同材料在不同频率范围内的屏蔽性能表现。讲解了如何根据工作环境（如温度、湿度、机械强度）和目标屏蔽效能来选择最优的屏蔽材料组合。 第六章：屏蔽结构设计与工程实现 本书提供了详尽的结构设计指南。讨论了金属外壳、屏蔽罩（Can）的设计原则，强调了结构连续性（Conductive Gasketing）的重要性。详细讲解了接缝、开口、通风孔、电缆穿透处的屏蔽处理技术。重点分析了波导截止频率的计算及其在通风孔设计中的应用，以确保开孔处不成为EMI泄漏点。 第七章：电缆与连接器的屏蔽 电缆是EMI进入设备内部的主要途径之一。本章详细介绍了屏蔽电缆的结构（如编织屏蔽、箔屏蔽）及其有效性分析。讲解了连接器和滤波器的正确接地技术，以及如何实现360度屏蔽接触。讨论了屏蔽层与设备外壳的连接方式，如屏蔽压接环（Backshells）的选择和安装规范。 第三部分：滤波技术与系统级抗扰度 本部分关注如何通过滤波技术来抑制传导干扰，并探讨系统集成层面的抗扰度设计。 第八章：传导干扰抑制：滤波原理与设计 深入解析了电源线和信号线上的传导EMI抑制技术。详细讲解了低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、带阻滤波器（BPF）的工作原理，并给出了特定应用场景下的元件值选择方法。重点介绍了共模扼流圈（CM Choke）的设计和应用，以及如何有效衰减共模噪声，同时最小化对信号完整性的影响。 第九章：瞬态防护与静电放电（ESD）控制 探讨了瞬态电压抑制器（TVS）、气体放电管（GDT）和压敏电阻（MOV）等保护器件的工作机制。系统地介绍了ESD事件的传播路径和危害。提供了硬件设计中ESD防护元件的布局、选型及电路保护策略，包括输入输出端口的防护层次设计。 第十-一章：系统集成与EMC测试实践 结合前述理论，本部分指导读者如何进行系统级的EMC设计验证。讲解了辐射发射（RE）和辐射抗扰度（RS）的测试设置与数据分析。详细介绍了传导发射（CE）和静电抗扰度（CS）的测试规范和常见问题排查。最后，提供了从概念设计、样机调试到批量生产的全生命周期EMC质量控制流程。 总结 本书内容覆盖了从半导体封装、PCB设计到系统整机屏蔽和滤波防护的完整链条，理论深度与工程实践紧密结合，配有大量工程实例和图表分析，是电子系统设计工程师案头必备的实用工具书。

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这本书简直是打开了我对无线通信世界的一个全新认知的大门。当我翻开第一页时，就被作者那种深入浅出的叙述方式深深吸引住了。他并没有一开始就陷入那些晦涩难懂的专业术语泥潭，而是用非常形象的比喻，将复杂的信号传播和干扰抑制原理娓娓道来。我尤其欣赏他对于“多径效应”的解释，那种画面感极强的描述，让我仿佛身临其境地感受到了信号在城市峡谷中反射、绕射的微妙过程。随后，作者开始构建起整个系统的工作框架，从硬件设计上的精妙布局，到软件算法层面的优化策略，都有着极其详尽的论述。尤其是关于信道估计和波束赋形的章节，我感觉自己像是跟着一位经验丰富的老工程师在实际操作一样，每一个参数的选择、每一个步骤的考量，都体现了深厚的实践积累。这本书的图表设计也极为出色，那些清晰的仿真结果和实测数据对比，极大地增强了理论的可信度。对于我这种渴望从理论走向实践的读者来说，这本书提供了一个坚实且可靠的理论基石，让我对未来深入研究无线通信系统充满了信心，它不仅仅是一本教科书，更像是一位耐心的导师，引领我一步步探索技术的奥秘。

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坦白说，起初我对这本书抱有一定的怀疑，因为市面上关于通信的书籍往往要么过于理论化导致难以应用，要么过于偏重某一个具体厂商的实现细节，缺乏普适性。然而，这本书成功地找到了一个绝佳的平衡点。它的技术深度毋庸置疑，对各种数学工具的使用信手拈来，但更难得的是其叙事方式极具感染力。作者似乎有一种魔力，能够将那些原本枯燥乏味的数学推导，转化为解决实际问题的有力工具。我特别赞赏它对系统性能瓶颈的“解剖分析”。例如，在分析大规模MIMO系统的能效问题时，作者没有回避硬件实现带来的热耗散和功耗约束，而是将这些物理限制融入到优化目标函数中进行联合设计。这种“从现实出发”的工程哲学，是很多纯理论著作所缺失的。读完这本书，我感到自己的工程思维得到了极大的锤炼，学会了如何在有限的资源下，去追求理论上最优的性能边界。它给我的感觉是，一位资深的架构师在毫无保留地传授他的设计心法。

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这是一部需要反复研读的经典之作，它的价值不在于一蹴而就的掌握，而在于每一次重读都能发现新的洞见。我个人对本书在安全性和隐私保护方面的探讨印象最为深刻。在当前高度互联的网络环境中，性能和安全往往是一对矛盾的焦点，但这本书清晰地展示了如何通过设计更具鲁棒性的物理层和MAC层协议来应对潜在的窃听和欺骗攻击。作者对物理层安全（PLS）的阐述，结合了信息论和密码学的原理，构建了一套完整的安全评估框架。特别是对信道互信息和安全速率的计算，详细到每一步的数学推导都清晰可见，这极大地帮助我理解了信息论在安全领域的实际应用价值。这本书的参考文献列表本身就是一份高质量的阅读指南，它指引读者去探索更多交叉学科的前沿研究。对于希望从事下一代无线系统设计，并且关注系统健壮性和对抗性分析的专业人士而言，这本书提供了不可或缺的方法论和思想工具。它教会我的，是如何构建一个既高效又难以攻破的通信堡垒。

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这本书的阅读体验，用“震撼”来形容或许有些夸张，但绝对是近几年来我接触到的最具有前瞻性和实用价值的技术专著之一。它没有过多纠缠于那些已经成为历史的过时技术，而是将目光牢牢锁定在未来通信的趋势上。作者对新兴技术融合的探讨，尤其是在与人工智能和机器学习结合的章节，简直是教科书级别的分析。他并没有仅仅罗列出“AI+通信”的口号，而是具体阐述了如何利用深度学习模型来优化资源调度，如何构建自适应的信道预测机制，甚至还探讨了在边缘计算场景下，如何利用联邦学习的思路来训练分布式优化器。这些内容的深度和广度，远超出了我预期的范围。此外，书中对标准制定过程的侧面描绘，也让我对整个行业的发展脉络有了更清晰的认识。这本书的价值在于，它不仅教会了你“如何做”，更重要的是让你理解了“为什么这么做”，以及“未来可能如何发展”，这对于希望站在技术前沿的研究人员来说，无疑是一笔巨大的财富。

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读完这本书的感受，颇有一种拨云见日、豁然开朗的畅快感。我对射频电路和电磁波理论的基础概念虽然有所涉猎，但在面对大规模复杂系统集成时，常常感到力不从心，这本书恰好弥补了这一知识断层。作者在处理系统级性能分析时，展现出一种极高的数学素养和工程直觉的完美结合。比如，在讨论系统的容量极限时，他不仅仅停留在香农公式的层面，而是深入剖析了实际部署中，由于资源分配不均和功率受限带来的实际性能衰减，并提供了几种创新的功率控制算法模型。这些模型的推导过程严谨而不失灵活性，让我看到了理论与现实妥协的艺术。这本书的结构安排非常巧妙，它没有将理论和应用割裂开来，而是始终围绕着如何通过技术手段提升用户体验和网络效率这一核心目标展开。我特别喜欢其中关于干扰协调和网络规划的章节，它不再是冷冰冰的公式堆砌，而是充满了对真实世界网络运营挑战的深刻洞察。读完后，我感觉自己看问题的视角都提高了，不再只关注单个模块的功能，而是开始从整个网络拓扑和用户体验的角度去审视和设计系统。

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