電磁相容分析與設計：從PI與SI根因探討

電磁相容性(EMC)是電子設備或系統的主要性能之一，電磁相容設計則是實現設備或系統規定的功能，使系統效能得以充分發揮的重要保證，故必須在設備或系統功能設計的同時，進行電磁相容設計。要了解電機電子產品與系統的電磁相容性問題與解決方法，必須遵循一套完整的相關測試標準法規，並由主管機關進行合理的頻譜分配、控制與管理頻譜的使用，且依據頻率、工作時間、天線方向性等規定工作方式，分析電磁環境並選擇地域，進行電磁相容性管理等。

本書係作者透過多年的產品研發、國家標準審訂、測試實驗室認證評鑑以及學術研究的經驗，從EMC實務分析與根本原因及原理說明的方式，納入電源完整性與訊號完整性等重要議題，因此有別於傳統一般EMC參考書籍只著重在EMC現象與問題的解決而已，同時也藉由模擬軟體的分析案例，提供讀者練習之用，因此本書可謂兼顧理論與實務、模擬與量測技術並重；同時為配合高科技產業的發展趨勢，本書也將IC晶片與無線通訊的EMC效應與設計方案納入，因此適合目前已經服務於半導體、IC設計、電機電子產品、資訊通訊產品、車用電子產品等開發與製造的工程人員參考，更適合在學學生於準備將來就業時的研習使用，尤其在台灣即將開始推動EMC設計工程師職能認證以協助產業界培育及評選適用的工程人員之際，本書更可以提供最合適的參考資料。

本書雖是從實務角度出發，但為了提供完整且嚴謹的理論依據，本書最後補充有關電磁基礎原理（附錄A）與屏蔽技術原理（附錄B），以方便讀者或學生更了解電磁相容技術的相關學理，進而發展出屬於自己的研究與創新領域。

林漢年

現任：逢甲大學通訊工程系所副教授(兼積體電路EMC研究發展中心主任)；中華民國國家標準(CNS)電子工程委員會委員；數位廣播產業推動委員會執行委員；全國認證基金會(TAF)中華民國實驗室認證體系(CNLA)實驗室認證評審員；電子商務/電子資料交換標準委員會RFID技術委員；藍芽產業聯盟實驗室評審員(BTA for Bluetooth SIG BQTF)
學歷：美國紐約科技大學電子物理博士
研究領域：無線通訊系統、數位廣播系統、電磁相容性設計、射頻及微波電路設計、光纖通信、天線工程等

序言

電磁相容性 (EMC) 的要求是各國為確保電機電子產品能於其所規劃應用的環境中正常操作而強制要求檢驗的項目，也因此成為產品設計與系統整合工程師所必備的工程技術能力。作者利用多年的產品研發、標準審訂、測試實驗室認證評鑑以及學術研究的經驗，從 EMC 實務分析與根本原因及原理說明的方式，納入電源完整性與訊號完整性等重要議題，有別於一般傳統的 EMC 參考書籍只著重在 EMC 現象與問題的解決，本書同時藉由模擬軟體的分析案例，提供讀者做為練習之用，故可謂兼顧理論與實務、模擬與量測技術並重；同時，為配合高科技產業的發展趨勢，本書也將 IC 晶片與無線通訊的 EMC 效應與設計方案納入，因此適合目前已經服務於半導體、IC 設計、電機電子產品、資訊通訊產品、車用電子產品等開發與製造的工程人員參考，更適合在學學生準備將來就業時的研習使用，尤其在台灣從 2017 年開始推動 EMC 設計工程師職能認證以協助產業界培育及評選適用的工程人員之際，本書更可以提供最合適的參考資料。

要了解電機電子產品與系統的電磁相容性問題與相關測試標準法規，我們首先要從分析形成電磁干擾現象的基本要素出發，而這些組成要素與相關的干擾能量傳輸機制也就是相關測試法規與測試方法的基礎。首先，由電磁干擾源發射的電磁能量，經過耦合路徑傳輸到對電磁雜訊敏感的設備，這個過程稱為 電磁干擾效應。 為了實現電磁相容性的設計與各類電氣產品對應的驗證測試，我們必須從干擾源、耦合路徑和敏感電路這三個基本要素出發，在技術和組織運用兩方面著ii 序言手。所謂技術，就是從分析電磁干擾源、耦合路徑和敏感設備著手，採取有效的技術，抑制干擾源、消除或減弱干擾的耦合、降低敏感設備對干擾的回應，並對人為 干擾進行限制，驗證所採用技術的有效性。而組織則是制定和遵循一套完整的標準和規範，進行合理的頻譜分配，控制與管理頻譜的使用，依據頻率、工作時間、天線方向性等規定工作方式，分析電磁環境並選擇地域，進行電磁相容性管理等。

電磁相容性是電子設備或系統的主要性能之一，電磁相容設計是實現設備或系統規定的功能、使系統效能得以充分發揮的重要保證，故必須在設備或系統功能設計的同時，進行電磁相容設計。電磁相容設計的目的是使所設計的電子設備或系統在預期的電磁環境中實現電磁相容。其要求是使電子設備或系統滿足 EMC標準的規定並具有以下兩方面的能力：
1. 能在預期的電磁環境中正常工作，而且無效能降低或故障。
2. 對於該電磁環境不是一個污染源。

第1章 電磁相容簡介與目的
第2章 電氣系統之電磁相容雜訊源分析
第3章 電磁耦合之原理分析
第4章 電源完整性之效應分析
第5章 訊號完整性之效應分析
第6章 電磁干擾之效應分析
第7章 電磁相容符合性法規要求與量測原理
第8章 電磁相容性失效分析
第9章 系統產品之電磁相容設計策略
附錄A 基礎電磁原理
附錄B 電磁屏蔽原理分析