建筑细部设计图集：黄金比例的精髓

何为中国传统建筑文化的精髓，这需要从认识中国建筑的传统特征入手。中国建筑包罗万象，有城池的、园林的、宫观寺院的、石窟佛塔的，有官式与民居的，但大体可以归为壮丽的皇家建筑、自由布局与潜在秩序的乡土建筑、有意境与情感的人文建筑三大类。无论是哪一种，都在不同层面及不同理解下追求并创造着建筑意境，它既可以理解为创造一种超越于可观物质舒适度的主观情趣，也可以理解为通过营造意境使建筑融入时代的文化之中。

中国传统建筑艺术作为传统文化的重要组成部分，从一个侧面鲜明地反映了儒家礼乐文化的要求。尽管在儒家“礼”的影响下，传统建筑讲究等级森严、规则对称、严肃方正等伦理美的原则，可在园林建筑设计中很少考虑横贯的中轴线，营造的是一种流通变幻、虚实相生、动静相济的和谐之境。

“天人合一”是传统建筑审美的文化之魂，它在传统园林建筑中得到了淋漓尽致的表达。无论是追求气势的皇家园林，还是小巧精致的私家园林，无不循着自然之法，模山范水、情景合一，将大千世界引入园林之中，使人工建筑与自然环境融为一体。我们要通过三个境界，即生境、画境、意境，来赏析中国传统园林建筑：第一重境界是创造一个生意盎然“木欣欣以向荣，泉涓涓而始流”的环境；第二重境界，通过取舍、概括、熔炼，融入中国山水画的笔意，渐入艺术美的画境；第三重境界不仅有高山流水、清风明月、亭台楼阁，还要有至真的情感与至上的品格。

中国传统建筑的文化性格是在漫长而恢弘的历史中形成的，实践理性为最高追求的文化思维尺度是中国建筑文化的特色；与任何自然相亲和、天人合一的时空意识相一致，是中国建筑文化的精神元素与文化塑造之源；“亲地”倾向“恋木”情结，基本上决定了中国建筑的技术、结构、空间组合与艺术形象。正是由于土木结构，墙体一般不承重，所以中国传统建筑门窗设置较自由。又因为建筑为群体组合，庭院便成为中国传统建筑的“采光器”，也是建筑群体的“呼吸器官”，它在文化心理上成为人与自然、人与人交融的建筑文化方式。因此，从古至今有“居不在大，有庭则灵”的说法。而纵观当代居住建筑，无论是四合院还是集合超高层建筑，已经找不到真正的“庭院”了，更丢失了人与人交流的建筑文化精神之所。

电磁兼容的问题常发生于高频状态下，个别问题（电压跌落与瞬时中断等）除外。高频思维，总而言之，就是器件的特性、电路的特性，在高频情况下和常规中低频状态下是不一样的，如果仍然按照普通的控制思维来判断分析，则会走入设计的误区。比如：

电容，在中低频或直流情况下，就是一个储能元件，只表现为一个电容的特性，但在高频情况下，它就不仅仅是个电容了，它有一个理想电容的特性，有漏电流（在高频等效电路上表现为R），有引线电感，还在导致电压脉冲波动情况下发热的ESR（等效串联电阻），（如图）。从这个图上分析，能帮我们设计师得出很多有益的设计思路。第一，按照常规思路，1/2πfc是电容的容抗，应该是频率越高，容抗越小，滤波效果越好，即越高频的杂波越容易被泄放掉，但事实并非如此，因为引线电感的存在，一支电容仅仅在其1/2πfc=2πf L等式成立的时候，才是整体阻抗最小的时候，滤波效果才最好，频率高了低了都会滤波效果下降，由此就可以分析出结论，为什么在IC的VCC端都会加两支电容，一支电解的，一支瓷片的，并且容值一般相差100倍以上多一点。就是两支不同的电容的谐振频率点岔开了一段距离，既利于对稍高频的滤波，也利于对较低频的滤波。

其次是线缆或PCB布线的高频等效特性（如图），无论高低频，走线电阻都是客观存在，但对于走线电感，则只在较高频时候才可以显现得出来。另外就是还有一个分布电容的存在，但是，在导线附近没有导体的时候，这个分布电容有也是白搭，就像没有男人，女人也不能生孩子一样，这是一个需要两个导体才可以发挥的作用。

电感和电阻的特性比较简单，易于理解，就不赘述了。

但磁环和磁珠的高频等效特性却不得不提一下，因为磁环对高频脉动的吸波作用，与电感的表现有点类似，所以经常被认为是电感特性，但事实上错了，磁环是个电阻特性，不过这个电阻有点特别，它的阻值大小是频率的函数R(f)，如此的话，在一个带有高频波动的信号穿过磁珠的时候，高频波动会因为I2R的作用而发热，将波动干扰经过电能——磁能——热能的转化过程，所以在导线上波动比较强烈的时候，磁环摸起来会是温的。

以上是EMC专业中高频思维的基础知识，有了这些，一系列的设计经验都可以迎刃而解了。比如：

IC的VCC端为何加装两只电容，一只电解电容，一只瓷片电容，是因为电容的高频等效特性，引线电感和电容的串联导致其综合阻抗随频率而变化，而在WL=(1/WC)的频率点上，是其阻抗最小的点（如图）。而且两个电容分别有自己的最小阻抗点，分别对应不同的频率点，以便于为IC不同频率范围的供电需求提供电流。

静电工作台的接地导线用宽的铜皮带和金属丝网蛇皮管，而不是黄绿的圆形接地线缆，圆形接地线缆的走线电感量偏大，不利于高频静电电荷的泄放。

线缆和线缆之间的间距不宜太近，否则会因为导线分布电容的存在而导致信号线缆之间出现串扰，当然，信号线对地线的耦合那又最好是近一点，这样，信号线上的波动干扰可以方便的泄放到地线上去。

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写到这里，让我不由得想起了庖丁解牛，在普通人眼里，牛就是一堆肉，但在庖丁的眼里，它是一个脉络清晰的骨架，于是就有了宛若艺术般的解剖过程，对电子工程师来说，把电子器件都当成一个高频等效的组合电路，则EMC的设计将如油画家，画出一幅美轮美奂的作品来。