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第1章 绪论1

1.1 航天器电磁兼容性的特殊性3

1.2 电磁干扰接口控制的主要方法5

1.3 专业技术发展前景8

1.3.1 电磁兼容性技术的主要发展阶段8

1.3.2 现阶段存在的主要问题9

1.3.3 发展趋势10

1.4 本章小结12

第2章 常用的电磁兼容性基础知识和电磁干扰控制方法13

2.1 电磁兼容性基础知识14

2.2 航天器电磁兼容性工程手册和标准概况16

2.3 航天器电搭接18

2.3.1 电搭接的功能和作用18

2.3.2 电搭接的主要类型19

2.3.3 电搭接的主要方式24

2.3.4 搭接表面的清洁和防护25

2.3.5 搭接的验证26

2.4 航天器接地27

2.4.1 航天器接地概述27

2.4.2 接地系统的类型29

2.4.3 接地测试验证的方法31

2.4.4 航天器规模与接地方式的选择31

2.4.5 航天器接地设计33

2.5 航天器电缆布局和屏蔽39

2.5.1 电路的分类39

2.5.2 电缆屏蔽和接地要求41

2.5.3 电缆和连接器的选择43

2.5.4 电缆束布局44

2.5.5 电缆的质量保证46

2.6 本章小结49

第3章 电磁兼容性管理50

3.1 电磁兼容性管理标准概况51

3.2 航天器实施EMC管理的必要性52

3.3 电磁兼容性工作组54

3.3.1 电磁兼容性工作组的责任54

3.3.2 电磁兼容性工作组的工作内容55

3.3.3 电磁兼容性工作组各级职责55

3.4 EMC控制大纲和技术要求57

3.4.1 制定EMC控制大纲的目的57

3.4.2 EMC控制大纲和技术要求的内容57

3.5 EMC试验大纲和报告61

3.5.1 EMC试验大纲61

3.5.2 EMC测试报告62

3.6 航天器主要研制阶段的EMC管理工作63

3.6.1 可行性论证阶段63

3.6.2 方案阶段63

3.6.3 初祥研制阶段64

3.6.4 正样研制阶段65

3.6.5 各研制阶段的主要EMC工作汇总66

3.7 本章小结68

第4章 航天器电磁兼容性预测分析方法介绍69

4.1 EMC的电磁场分析方法70

4.1.1 电磁兼容性分析的任务和特点70

4.1.2 电磁兼容性的电磁场分析方法71

4.2 电磁场数值分析方法72

4.2.1 电磁场分析方法的基础知识72

4.2.2 加权残数法与数值求解方法75

4.3 统计电磁学分析方法78

4.3.1 统计电磁学的基本知识78

4.3.2 统计电磁学的分析方法80

4.4 天线间互耦的S参数分析82

4.4.1 天线间互耦的原理和对于电磁兼容性的影响82

4.4.2 天线间互耦的S参数分析方法85

4.5 频谱兼容性分析88

4.6 本章小结93

第5章 航天器系统级电磁兼容性分析94

5.1 航天器系统级电磁兼容性标准规范概况95

5.2 裕度的确定102

5.3 系统间电磁兼容性分析104

5.3.1 航天器与运载和发射场电磁兼容性分析104

5.3.2 一箭多星测控干扰分析108

5.3.3 编队飞行航天器间的电磁环境分析和验证113

5.3.4 航天器多径效应分析114

5.3.5 同步轨道卫星共轨极化隔离分析117

5.4 电磁兼容性限值分析119

5.5 航天器射频兼容性分析121

5.5.1 航天器射频兼容性分析类型121

5.5.2 航天器射频设备间耦合分析方法121

5.5.3 航天器射频设备与其他设备间耦合分析方法125

5.5.4 系统射频兼容性分析软件130

5.6 无源互调的场路结合分析132

5.6.1 无源互调的原理及其对于电磁兼容性的影响132

5.6.2 无源互调的分析方法135

5.6.3 无源互调的场路结合分析方法135

5.7 航天器线缆串扰分析方法141

5.8 航天器场线耦合分析150

5.9 电磁辐射对人员和电起爆装置的危害及防护156

5.9.1 电磁辐射危害的量化要求156

5.9.2 电磁辐射危害分析与验证161

5.10 本章小结164

第6章 电子设备通用EMC设计和实施165

6.1 航天器设备级EMC标准和规范概况166

6.2 设备通用EMC设计要求178

6.2.1 航天器EMC设计原则178

6.2.2 航天器电子设备EMC设计依据179

6.3 通用EMC分析设计和实施182

6.3.1 稳态传导发射设计（CE101、CE102、CE106）182

6.3.2 瞬态传导发射设计（CE107）190

6.3.3 稳态传导敏感度设计（CS101、CS102、CS103、CS104、CS105、CS114）192

6.3.4 瞬态传导敏感度设计（CS106、CS115、CS116）200

6.3.5 辐射发射设计（RE101、RE102、RE103）204

6.3.6 辐射敏感度设计（RS101、RS103）211

6.3.7 静电放电敏感度（ESD）设计216

6.4 设计案例219

6.4.1 PCB设计221

6.4.2 屏蔽设计230

6.4.3 滤波设计237

6.4.4 搭接和接地设计243

6.4.5 线缆设计246

6.5 本章小结249

第7章 航天器典型电子部件选用和模块EMC设计250

7.1 典型电子器件和模块的选用251

7.1.1 电阻器251

7.1.2 电容器252

7.1.3 电感器253

7.1.4 半导体分立器件254

7.1.5 变压器255

7.1.6 数字电路器件256

7.2 供配电电子单机功能、组成及特点介绍257

7.3 配电单元EMC设计260

7.4 DC/DC变换器模块EMC设计（EMI干扰分析、吸收电路设计、滤波设计）264

7.4.1 EMI干扰分析264

7.4.2 元器件布局269

7.4.3 吸收电路设计269

7.4.4 电源滤波器设计270

7.5 数据采集单元EMC设计275

7.5.1 元器件合理选用275

7.5.2 PCB设计276

7.6 通用处理器模块EMC设计278

7.6.1 处理器模块介绍278

7.6.2 处理器模块的电磁干扰特性278

7.6.3 处理器模块EMC设计281

7.7 总线管理模块EMC设计283

7.7.1 总线接口模块的特点简要介绍283

7.7.2 1553B接口电路特点以及布局（隔离总线）284

7.7.3 RS-422接口电路特点以及布局（差分总线）286

7.7.4 CSB电路特点以及布局（单端总线）289

7.8 射频电路EMC设计291

7.8.1 方案与布局291

7.8.2 屏蔽设计292

7.8.3 滤波接地293

7.8.4 布线规则295

7.9 射频单机的电源EMC设计297

7.9.1 电源噪声对射频单机的影响297

7.9.2 常见滤波元件的非线性化效应298

7.10 射频单机的EMC结构设计301

7.10.1 屏蔽效能301

7.10.2 屏蔽设计302

7.10.3 产品腔体谐振309

7.10.4 屏蔽材料312

7.10.5 接地与搭接315

7.11 射频单机的PCB及高速数字电路EMC设计316

7.11.1 PCB的EMC设计基础317

7.11.2 高速数字信号的串扰和反射318

7.11.3 高速数字信号的印制线阻抗和EMI控制319

7.11.4 电源完整性（PI）320

7.12 本章小结322

第8章 航天器典型电子设备EMC设计和整改323

8.1 供配电整机EMC设计324

8.1.1 整机布局设计324

8.1.2 整机滤波设计326

8.1.3 屏蔽设计326

8.1.4 接地设计327

8.1.5 整机EMC测试及改进327

8.2 综合电子系统管理单元EMC设计和整改330

8.2.1 系统管理单元的组成和电磁特性330

8.2.2 系统管理单元的EMC设计331

8.2.3 系统管理单元EMC测试与整改332

8.2.4 设计改进建议335

8.3 综合电子综合业务单元EMC设计337

8.3.1 综合电子产品的组成和电磁特性337

8.3.2 综合电子产品的EMC测试和整改338

8.3.3 设计改进建议341

8.4 固态放大器EMC设计342

8.4.1 固态放大器概述342

8.4.2 固态放大器的结构EMC设计344

8.4.3 固态放大器的电路EMC设计347

8.4.4 工艺对固态EMC的影响349

8.4.5 固态放大器EMC设计实例350

8.5 射频接收机EMC设计354

8.5.1 接收机概述354

8.5.2 接收机射频电路的EMC设计356

8.5.3 接收机EMC设计实例363

8.6 红外地球敏感器EMC设计改进实例371

8.6.1 红外地球敏感器产品工作原理及特点371

8.6.2 红外地球敏感器在轨出现的电磁敏感问题372

8.7 带有通用处理器模块的星载电子单机EMC改进实例376

8.8 本章小结380

第9章 航天器磁设计与试验技术381

9.1 航天器的磁性及其影响382

9.1.1 影响航天器姿态382

9.1.2 影响航天器磁敏感仪器的测试精度383

9.2 航天器主要磁性来源384

9.2.1 磁性材料384

9.2.2 工作电流385

9.3 航天器磁性指标确定与分配386

9.3.1 系统指标的确定386

9.3.2 单机指标的确定387

9.4 航天器磁矩预估与磁场仿真方法390

9.4.1 航天器磁矩预估方法390

9.4.2 航天器磁场仿真方法392

9.4.3 系统级磁性建模与仿真方法403

9.5 单机设备的磁设计与控制要求406

9.5.1 单机设备磁设计程序406

9.5.2 单机设备元器件选择与布局设计408

9.5.3 单机设备的材料选择409

9.5.4 单机设备的电流设计410

9.5.5 单机设备的磁试验验证411

9.6 分系统及整星磁设计与控制要求412

9.6.1 整星设备布局设计412

9.6.2 电缆布线设计412

9.6.3 太阳电池阵磁设计414

9.7 磁试验技术419

9.7.1 磁试验要求419

9.7.2 磁试验流程421

9.8 本章小结427

第10章 航天器电子设备EMC试验验证428

10.1 程控测试软件中插值和因子的说明429

10.2 电子设备EMC试验带宽和步进等参数431

10.3 主要的程控EMC试验方法433

10.3.1 CE101电源线传导发射433

10.3.2 CE102电源线传导发射438

10.3.3 CE106天线端口传导发射442

10.3.4 CS101电源线传导敏感度444

10.3.5 CS102地线传导敏感度447

10.3.6 CS114电缆束注入传导敏感度450

10.3.7 RE101磁场辐射发射455

10.3.8 RE102电场辐射发射457

10.3.9 RE103天线谐波和乱真输出辐射发射464

10.3.10 RS101磁场辐射敏感度467

10.3.11 RS103电场辐射敏感度468

10.4 主要的非程控EMC试验方法473

10.4.1 CE107电源线尖峰信号（时域）传导发射473

10.4.2 CS103天线端口互调传导敏感度474

10.4.3 CS104天线端口无用信号抑制传导敏感度476

10.4.4 CS105天线端口交调传导敏感度477

10.4.5 CS106电源线尖峰信号传导敏感度478

10.4.6 CS112静电放电敏感度479

10.4.7 CS115和CS116电缆束注入瞬态传导敏感度481

10.5 特殊设备的EMC试验484

10.5.1 PCU EMC试验方法484

10.5.2 电推进 EMC试验方法491

10.5.3 PIM试验方法505

10.5.4 微放电试验方法517

10.6 电子设备EMC结果评价和改进建议533

10.7 本章小结536

第11章 航天器系统级EMC试验验证537

11.1 电磁环境效应的试验538

11.1.1 试验要求538

11.1.2 试验内容539

11.1.3 电磁环境效应的评价542

11.2 航天器系统典型工况下内部电子设备间的兼容性545

11.2.1 相互干扰测试矩阵545

11.2.2 相互干扰试验工况选择546

11.2.3 相互干扰试验的实施547

11.3 航天器系统与外部电磁环境的兼容性验证549

11.3.1 航天器与运载火箭的EMC试验验证549

11.3.2 航天器间的EMC试验验证553

11.3.3 航天器与地面电磁环境的兼容性试验555

11.4 关键电子设备EMC裕度验证556

11.4.1 关键电子设备的定义和裕度要求556

11.4.2 设备和分系统EMC试验验收557

11.4.3 关键电子设备单机及分系统级安全裕度验证558

11.4.4 航天器关键电子设备EMC裕度验证560

11.5 特殊的系统级EMC试验564

11.5.1 航天器紧缩场有效载荷PIM测试564

11.5.2 电推进点火状态整星射频兼容性试验570

11.5.3 空间站等大型航天器系统级验证572

11.6 本章小结576

参考文献578

缩略语584

符号表589

索引591