原書(shū)前言
當(dāng)身處符合性實(shí)驗(yàn)室，對(duì)花費(fèi)了很多時(shí)間設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行符合性試驗(yàn)時(shí)，其試驗(yàn)結(jié)果卻不是所期望的，即，試驗(yàn)結(jié)果可能超過(guò)了發(fā)射限值或者設(shè)備可能對(duì)某些試驗(yàn)信號(hào)敏感，如射頻輻射能量、浪涌電流，或者可能是ESD脈沖。并且，可能所剩時(shí)間有限，已快到產(chǎn)品設(shè)計(jì)的截止期限，可能已超過(guò)了預(yù)算，現(xiàn)在不得不對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行某些整改以通過(guò)EMC試驗(yàn)，這需要額外的成本或延遲交付。當(dāng)很多人聽(tīng)到這樣的結(jié)果及所存在的問(wèn)題時(shí)，也會(huì)很不高興。
當(dāng)工程師們盡力讓產(chǎn)品通過(guò)不同的EMI符合性試驗(yàn)時(shí)，上述情況是他們經(jīng)常遇到的�，F(xiàn)在的問(wèn)題是他們需要做什么或去哪里尋求幫助。他們需要做的是，盡快對(duì)所出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行評(píng)估，然后尋找可用的解決辦法，這樣做有助于保證進(jìn)度，同時(shí)避免超出預(yù)算。作為EMC領(lǐng)域的咨詢工程師，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)相同的產(chǎn)品設(shè)計(jì)問(wèn)題，這些問(wèn)題使產(chǎn)品在符合性試驗(yàn)的過(guò)程中成為不合格產(chǎn)品。這些問(wèn)題中的大多數(shù)都是簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，即端接電纜的屏蔽不好、輸入/輸出連接器的問(wèn)題、系統(tǒng)設(shè)計(jì)不好或內(nèi)部電纜的走線存在問(wèn)題。在許多情況下，不管是在符合性實(shí)驗(yàn)室還是自己的試驗(yàn)設(shè)施中，根據(jù)以前產(chǎn)品得到的經(jīng)驗(yàn)，使用簡(jiǎn)單的解決辦法就能很快地解決這些問(wèn)題。
在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，許多小型和中型公司由于有限的預(yù)算，并不能雇傭全職的產(chǎn)品符合性工程師。產(chǎn)品的EMC符合性現(xiàn)在通常由產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員負(fù)責(zé)，但他們中的大多數(shù)人并沒(méi)有經(jīng)過(guò)足夠的EMC培訓(xùn)。即使在較大的公司中，出于成本的考慮，也已不再雇傭產(chǎn)品符合性工程師，工程師往往要承擔(dān)多個(gè)項(xiàng)目且時(shí)間緊。雖然一些很好的書(shū)籍已講述過(guò)EMI問(wèn)題、解決辦法及一些控制電磁能量的方法，但不幸的是要從這些書(shū)中提取出這些解決辦法是很困難的。對(duì)大量公式和奇異概念的掌握，最好還是留給科研和工程專業(yè)的研究生們吧!本書(shū)的目的是為了避免這種復(fù)雜性，簡(jiǎn)化信息，以簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行編排，并使用平實(shí)的語(yǔ)言進(jìn)行講述。
本書(shū)盡力講述識(shí)別和解決問(wèn)題的過(guò)程，講述一些與測(cè)量有關(guān)的基本原理:什么是波長(zhǎng)或什么是1/4波長(zhǎng)?什么是分貝（dB）?什么是分辨率帶寬及波長(zhǎng)的單位是什么?我們介紹了很多的產(chǎn)品不合格的問(wèn)題，以及產(chǎn)生這些問(wèn)題的原因。此外，我們也盡力給一線工程師和技術(shù)人員一些如何解決問(wèn)題的思路，而不僅是在電纜上加裝鐵氧體，盡管這可能是一些問(wèn)題的解決辦法。
《產(chǎn)品設(shè)計(jì)的電磁兼容故障排除技術(shù)》也給出了一些工程師或技術(shù)人員可以自制的簡(jiǎn)單的和價(jià)格便宜的故障排除工具或輔助工具的例子。我們給出的方法，僅要求讀者了解基本的電磁理論及掌握最少的EMI/EMC背景知識(shí)。本書(shū)的目標(biāo)是為讀者提供根據(jù)我們經(jīng)驗(yàn)得到的解決辦法，這樣做的目的是讓工程師和技術(shù)人員能夠形成自己的故障排除思路、故障排除方法或診斷工具。然后，我們?yōu)槿缦聨追矫嫣峁┲改?如何著手處理不合格的EMI問(wèn)題，嘗試做哪些事情，如何選擇正確的部件及如何對(duì)產(chǎn)品成本、性能和時(shí)間進(jìn)度進(jìn)行平衡。我們希望本書(shū)能減少工程師在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段所承受的壓力。
第1、2章講述了一些基本的EMC理論，這對(duì)于理解和想像電磁（EM）波、電磁場(chǎng)和高頻電流的流動(dòng)非常重要。由于大多數(shù)EMI是與控制高頻電流有關(guān)的，因此這兩章為故障排除過(guò)程和解決辦法的實(shí)施提供了基礎(chǔ)。
第3章給出了使用常用設(shè)備（如頻譜分析儀和示波器）進(jìn)行基本EMI測(cè)量的有關(guān)信息。本章同時(shí)也給出了自制的和商用的探頭和天線的有關(guān)信息，這些設(shè)備對(duì)于檢測(cè)電磁場(chǎng)和高頻電流非常重要。本章還介紹了非常有用的設(shè)備以自制EMI故障排除工具。附錄D給出了更詳細(xì)的組裝故障排除工具的有關(guān)信息。
第4～10章分別講述了特定EMI試驗(yàn)的故障排除技術(shù)，如輻射發(fā)射和傳導(dǎo)發(fā)射、輻射和傳導(dǎo)敏感度、EFT、ESD及由于雷電產(chǎn)生的浪涌和高能量脈沖。這些章節(jié)的編排基本一致，包括試驗(yàn)簡(jiǎn)介及試驗(yàn)不合格時(shí)要檢查的項(xiàng)目清單、不合格的典型原因、在EMI符合性實(shí)驗(yàn)室中能采取的快速故障排除步驟，以及使用自己的設(shè)施的更詳細(xì)和更綜合的故障排除步驟。每章都給出了不同的低成本工具和自制技巧，以及不合格問(wèn)題的典型解決辦法。
第11章涵蓋了其他特定EMI問(wèn)題，如有意輻射體和無(wú)線設(shè)備、醫(yī)療產(chǎn)品、大型系統(tǒng)或落地式系統(tǒng)、汽車(chē)、開(kāi)關(guān)電源和液晶顯示器（Liquid Crystal Display，LCD）。本章給出了這些系統(tǒng)特有的EMI問(wèn)題及專門(mén)用于解決這些問(wèn)題的故障排除技術(shù)。
《產(chǎn)品設(shè)計(jì)的電磁兼容故障排除技術(shù)》也包括8個(gè)附錄，著者認(rèn)為它們涵蓋的內(nèi)容是非常有價(jià)值的支撐信息、技術(shù)和工具，可協(xié)助我們進(jìn)行故障排除。附錄A給出了一些換算工具和公式。附錄B給出了電子表格工具用于幫助計(jì)算時(shí)鐘振蕩器的諧波。附錄C給出了如何使用電抗圖以快速地計(jì)算簡(jiǎn)單 RLC網(wǎng)絡(luò)和濾波器的伯德圖。附錄D給出了很多工具可用于裝備EMI故障排除工具箱。多數(shù)故障排除工具都易于自制。另外，還給出了低價(jià)頻譜分析儀的有關(guān)信息，這些頻譜分析儀中的一些正好能放進(jìn)工具箱。附錄E給出了一些常用EMI濾波器的設(shè)計(jì)技術(shù)。附錄F描述了一種簡(jiǎn)單的用于測(cè)量諧振結(jié)構(gòu)（如電纜及屏蔽殼體上的縫隙或間隙）的技術(shù)。附錄G列出了主要的標(biāo)準(zhǔn)化組織和EMC標(biāo)準(zhǔn)。最后，附錄H列出了在EMC/EMI領(lǐng)域常用的符號(hào)和縮略語(yǔ)。
讀者需要易于理解的答案且更想快速掌握。本書(shū)將盡力提供這些答案。本書(shū)也給出了一些解決問(wèn)題的思路所隱含的理論知識(shí)，當(dāng)回顧 獲得的成果時(shí)可能會(huì)更理解這些理論知識(shí)。
因此，讓我們努力研讀本書(shū)以得到這些解決EMC問(wèn)題的答案。祝我們好運(yùn)，且更祝愿我們將取得巨大的成功。
帕特里克·G.安德烈
美國(guó)華盛頓州西雅圖
（andreconsulting.com）
肯尼思·D.懷亞特
美國(guó)科羅拉多州伍德蘭帕克
（emc-seminars.com） 原 書(shū) 序 我們所有人都會(huì)或都應(yīng)意識(shí)到，最佳的方式是從產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初就對(duì)其進(jìn)行EMC設(shè)計(jì)。然而，在實(shí)際進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，我們很少這樣做，因此，當(dāng)產(chǎn)品出現(xiàn)EMC問(wèn)題之后，設(shè)計(jì)人員就要解決這些問(wèn)題。即使產(chǎn)品具有好的EMC設(shè)計(jì)，仍可能留下一兩個(gè)較小的必須通過(guò)診斷才能解決的問(wèn)題。因此，設(shè)計(jì)人員經(jīng)常詢問(wèn)最多的一項(xiàng)內(nèi)容就是解決EMC問(wèn)題的簡(jiǎn)單診斷技術(shù)和解決辦法。 盡管目前市面上已有很多EMC書(shū)籍，其中的一些也是相當(dāng)好的，但對(duì)于簡(jiǎn)單和低成本的EMC故障排除技術(shù)和解決辦法，這些書(shū)中給出的實(shí)際可用信息并不多。本書(shū)就是講述EMC故障排除技術(shù)和解決辦法，即當(dāng)你的產(chǎn)品不能通過(guò)一項(xiàng)或多項(xiàng)EMC符合性試驗(yàn)時(shí)你應(yīng)做什么。換句話說(shuō)，就是使用簡(jiǎn)單和低成本的工具和設(shè)備，如何對(duì)問(wèn)題進(jìn)行診斷并加以解決。 作為EMC咨詢師，我經(jīng)常為客戶診斷EMC問(wèn)題并加以解決。其實(shí)在許多情況中，這些問(wèn)題他們自己是能夠進(jìn)行診斷并加以解決的。但他們?yōu)槭裁床恢�道怎么進(jìn)行診斷并加以解決呢?我認(rèn)為有以下三個(gè)方面的原因: 1.當(dāng)需要對(duì)問(wèn)題進(jìn)行診斷時(shí)，他們不知道使用什么試驗(yàn)設(shè)備。 2.即使他們有試驗(yàn)設(shè)備，但他們不知道使用這些設(shè)備來(lái)做些什么。 3.他們不知道該使用哪種辦法才能解決問(wèn)題。 本書(shū)使用簡(jiǎn)單、實(shí)際和非常易于理解的方式回答了上述三個(gè)問(wèn)題。我特別喜歡這樣的編排，即每章都講述了在EMC符合性實(shí)驗(yàn)室和在自有設(shè)施中進(jìn)行的故障排除案例。當(dāng)產(chǎn)品在EMC符合性實(shí)驗(yàn)室中沒(méi)能通過(guò)試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室對(duì)問(wèn)題進(jìn)行歸類。例如，如果產(chǎn)品沒(méi)能通過(guò)輻射發(fā)射試驗(yàn)，應(yīng)盡力確定輻射是由電纜還是由產(chǎn)品外殼產(chǎn)生的。然后，當(dāng)利用自有設(shè)施時(shí)，能使用本書(shū)中給出的針對(duì)自有設(shè)施的故障排除技術(shù)，來(lái)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行進(jìn)一步的診斷并加以解決。 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，本書(shū)首先假設(shè)的是產(chǎn)品在符合性實(shí)驗(yàn)室中沒(méi)能通過(guò)某項(xiàng)EMC試驗(yàn)，然后使用本書(shū)中給出的故障排除技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室和/或自有設(shè)施中對(duì)問(wèn)題進(jìn)行診斷并加以解決。在大多數(shù)情況下，這個(gè)過(guò)程正好是相反的;即當(dāng)去實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行符合性試驗(yàn)之前，需要利用自有設(shè)施進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的試驗(yàn)。這也是我經(jīng)常推薦給客戶的方法。通過(guò)這種方式，通�？赡芴崆敖鉀QEMC符合性實(shí)驗(yàn)室將發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)品問(wèn)題。 《產(chǎn)品設(shè)計(jì)的電磁兼容故障排除技術(shù)》給出的一些診斷技術(shù)是定量的，而另一些則是定性的。對(duì)于定量測(cè)量的情況，在實(shí)際當(dāng)中，EMC符合性實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)結(jié)果對(duì)產(chǎn)品合格與否的判定具有相當(dāng)?shù)臏?zhǔn)確度。定性測(cè)量則不能直接預(yù)測(cè)EMC試驗(yàn)的結(jié)果，但當(dāng)你對(duì)產(chǎn)品使用A和B兩種解決辦法時(shí)，這種定性測(cè)量對(duì)于這兩種解決辦法的比較是非常有用的。 《產(chǎn)品設(shè)計(jì)的電磁兼容故障排除技術(shù)》并不是一本講述EMC試驗(yàn)的理論書(shū)籍。然而，正如本書(shū)的書(shū)名所表明的，它給出了簡(jiǎn)單的和直接的辦法，用于對(duì)看似非常復(fù)雜的EMC問(wèn)題進(jìn)行排除和解決。使用本書(shū)給出的簡(jiǎn)單、低成本的EMI故障排除工具箱及故障排除技術(shù)，能夠節(jié)約時(shí)間和成本。既然產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員遲早都需要診斷和解決EMC問(wèn)題，那么本書(shū)應(yīng)是我們所有人書(shū)架上的必備之書(shū)。 亨利·W.奧特 亨利·奧特咨詢公司 美國(guó)新澤西州利文斯頓