本书将不同专业领域关于地线的知识点串联起来，系统讲述地线的来龙去脉，分析地线相关的问题。全书共分13章，第1~5章主要介绍地线的类型和用途，重点讲解接地的原理和分析方法；第6~12章主要介绍在某些重点领域，地线的具体应用、地线设计的总体方案，以及值得注意的技术细节；第13章解答一些关于接地的常见问题。本书适合电子行业从业人员和电子爱好者阅读。通过学习本书，读者可系统了解地线相关的理论和多行业实践经验，构建相对完整的地线知识框架。

田学军（网名：JT硬件乐趣），清华大学电子工程专业硕士研究生毕业。职业生涯中一直从事消费类电子产品、工业自动化设备、光电检测仪器等的研发和生产工作。曾在外资、国企和民企中担任研发工程师、项目主管、总工程师等职务。曾主持数个电子产品开发项目，生产销售产值过亿元。持有技术专利一项，被珠海市政府收录为专家库成员。在电子和光电产品的研发、生产、项目管理、研发团队建设等方面有较多技术积累和实践经验。在长期的技术开发和团队领导过程中，对电路设计、产品研发和大规模生产等的学习、研究和培训形成了系统的理解和独到的见解。2024年出版《高速PCB设计经验规则应用实践》（ISBN：978-7-302-67231-9）。

01 接地概述 1
1.1 接地概念的起源和发展历程 2
1.2 接地的作用与分类 5
1.3 接地符号 7
1.4 什么是好的接地 9
1.4.1 接地电极 9
1.4.2 接地电阻 11
1.4.3 接地导体 15
1.4.4 地线的交流阻抗 15
1.5 测量接地电阻 16
1.5.1 电压降法（三点法） 16
1.5.2 电流钳法 18
1.5.3 Wenner法（四点法） 19
1.5.4 星三角法 20
02 防雷接地 22
2.1 雷电的形成 23
2.2 雷电的危害 24
2.3 防雷系统 26
2.4 其他防雷元件 29
03 电力系统接地 37
3.1 中性线和PE地线的来历 37
3.2 低压配电系统的接地方式 41
3.3 不同接地方式的优缺点 44
3.4 发电厂和变电站的接地装置 46
3.5 低压配电接地 48
3.6 施工现场用电接地 52
3.6.1 施工现场的复杂性 52
3.6.2 施工现场的用电保护措施 52
04 防静电接地 57
4.1 静电的产生 58
4.2 静电的危害 59
4.3 静电放电模型 61
4.4 防静电接地 62
4.4.1 静电的防范 62
4.4.2 防静电材料 64
4.4.3 防静电接地系统 64
05 信号接地 70
5.1 工作接地 70
5.2 导体的电阻和阻抗 72
5.2.1 电阻 72
5.2.2 寄生电感和寄生电容的阻抗 74
5.3 传输线效应 76
5.4 环路 78
5.5 环路阻抗 79
5.6 最小阻抗与最短路径 81
5.7 影响环路阻抗的因素 82
5.8 地线中的信号与噪声 83
5.8.1 常见的噪声类型 84
5.8.2 信号频谱 87
5.8.3 差模噪声和共模噪声 92
5.9 噪声的耦合方式 98
5.9.1 电场耦合 99
5.9.2 磁场耦合 101
5.9.3 共地耦合 103
5.9.4 地线环路耦合 106
5.10 接地方案 110
5.10.1 浮地方案 111
5.10.2 单点接地方案 112
5.10.3 串联接地（菊花链接地） 114
5.10.4 多点接地方案 116
5.10.5 复合接地方案 117
5.10.6 频率选择性接地 119
5.10.7 接地设计 120
06 PCB中的地线设计 122
6.1 PCB中的噪声与地线设计 122
6.1.1 高速PCB的特点和地线设计的挑战 122
6.1.2 同时开关噪声 124
6.1.3 传输线回流路径与地平面 128
6.1.4 串扰 133
6.1.5 差分数据线的共模干扰 135
6.2 接地方案的选择 136
6.2.1 单点接地方案 137
6.2.2 分割接地方案 140
6.2.3 多点接地方案 142
6.3 高速PCB的地平面设计 143
6.3.1 单层PCB和双层PCB 144
6.3.2 多层PCB的叠层设计 146
6.3.3 保持地平面的完整性 147
6.3.4 接地过孔 149
6.4 PCB地线设计实例 152
07 屏蔽接地 160
7.1 电场屏蔽 160
7.2 磁场屏蔽 162
7.3 电磁波屏蔽 164
7.3.1 吸收损耗 164
7.3.2 反射损耗 165
7.4 屏蔽效果综述 166
7.5 孔洞和缝隙的影响 167
7.6 屏蔽接地 168
7.7 屏蔽体内的电路板接地问题 168
08 电缆接地 172
8.1 屏蔽电缆的结构和类型 172
8.2 屏蔽层接地的原理 178
8.2.1 屏蔽电缆的耦合原理 179
8.2.2 电缆屏蔽层对噪声的抑制 184
8.3 信号电缆的接地设计 193
8.3.1 带状电缆的接地 193
8.3.2 音频电缆的接地 195
8.3.3 同轴电缆的接地 197
8.3.4 屏蔽双绞线的接地 199
8.3.5 屏蔽接地方式与猪尾巴效应 199
09 音频系统接地 203
9.1 音频系统的信号特征 203
9.2 音频系统的构成与接口 205
9.2.1 音频系统的构成 205
9.2.2 音频接口 205
9.2.3 音频接口的转换 207
9.3 噪声的来源 209
9.3.1 外部噪声和内部噪声 209
9.3.2 音频信号的失真 211
9.4 音频电路的接地设计 212
9.4.1 PCB接地 212
9.4.2 电缆屏蔽接地 219
10 自动控制系统接地 229
10.1 自动控制系统的构成 229
10.1.1 传感器 229
10.1.2 控制器 231
10.1.3 执行器件 232
10.1.4 通信网络器件 232
10.1.5 电源模块及供电网络 233
10.2 自动控制系统的接地方案 234
10.2.1 自动控制系统的复杂性 234
10.2.2 接地方案 235
10.3 电源的接地 238
10.3.1 交流配电接地 238
10.3.2 直流配电接地 242
10.3.3 工作接地 244
10.4 控制系统接地的实施 245
10.4.1 控制系统接地 245
10.4.2 控制柜接地 246
10.5 电缆接地 250
10.5.1 交流电源线 250
10.5.2 信号线接地 251
10.5.3 变频器和电机接地 253
10.6 现场总线接地 256
10.6.1 RS485电缆接地 258
10.6.2 CAN总线接地 262
10.6.3 工业以太网接地 266
11 仪器、仪表系统接地 270
11.1 仪器接地 272
11.1.1 仪器的接地方式 272
11.1.2 仪器测量过程中的接地 275
11.2 仪表接地 276
11.2.1 仪表接地的目的和重要性 277
11.2.2 仪表的接地方式 277
11.2.3 仪表接地的实施 281
12 电子信息系统接地 287
12.1 数据中心接地 287
12.1.1 接地的目的 288
12.1.2 接地的类型 289
12.1.3 接地电阻 290
12.1.4 防雷接地 291
12.1.5 等电位联结 293
12.1.6 安全保护接地 294
12.1.7 防静电接地 295
12.1.8 屏蔽接地 295
12.2 通信站点的接地 295
12.2.1 外部接地系统 297
12.2.2 内部接地系统 302
13 关于接地的常见问题 309
13.1 TN-S、TN-C-S系统中为什么需要PE地线？ 309
13.2 为什么不接大地的“信号地”也叫地？ 310
13.3 为什么说地只是长胡萝卜和土豆的地方？ 311
13.4 飞机、汽车怎么接地？ 312
13.5 接地为什么能减小噪声？ 313
13.6 地线中都是噪声，为什么还要接地？ 314
13.7 为什么防雷接地必须与其他接地系统相连？ 315
13.8 电缆屏蔽层应该一端接地，还是两端接地？ 316
13.9 金属机箱中的电路板的地线应该怎么连？ 317
13.10 可以用示波器探头测量电阻两端的电压吗？ 317