36-EFT.WP.EDX.Current v1.0 | 第7章 边界条件与接口（I30-*）

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第7章 边界条件与接口（I30-*）

I. 章节目标与结构

1. 目标：规范器件/导体/介质边界条件与数值实现接口，提供从版图到物理路径的绑定方法，并给出仿真—实验对齐的可执行 API，以支撑 S20-* / S40-* / S50-* 的验证与落地。
2. 结构：I30-1 界面连续条件 → I30-2 版图路径绑定 → I30-3 仿真—实验对齐 API。
3. 公共口径：到达时两式（等价，均显式 gamma(ell) 与 d ell，并在数据/报告层记录 delta_form）
   • 常量外提：T_arr = ( 1 / c_ref ) * ( ∫ n_eff d ell )
   • 一般口径：T_arr = ( ∫ ( n_eff / c_ref ) d ell )

II. 变量与单位（本章新增）

• BC：边界条件集合（法向/切向连续、源项、表面损耗等），单位依所含量确定。
• layout：版图/网表表示（网络、引脚、导体段、介质栈、约束）。
• path = { gamma_p(ell) }：物理路径族（可分段光滑），与 layout 双向映射。
• anchors = { a_k }：对齐锚点（探针/端口/标定件/时间基同步点）。
• deemb：去嵌入/去耦矩阵或算子（单位与端口维度相容）。
• sync：时间基/触发同步元数据（SI 单位）。

I30-1 界面连续条件（Continuity at Interfaces）

陈述

• 电流连续：( n · J_1 ) - ( n · J_2 ) = - ( ∂sigma_s / ∂t )；无表面蓄积时 ( n · J_1 ) = ( n · J_2 )。
• 功率通量：( n · ( S_1 - S_2 ) ) = - p_s，p_s 为界面损耗/注入项。
• 张度一致性：界面两侧 T_fil 的跳变通过 BC 中的等效源/损耗并入，不破坏 S20-* 的局域守恒；路径跨界时 gamma(ell) 段落连续。

适用域与约束

• 材料参数与界面几何可测；BC 明确法向 n 的定义；check_dim 通过。

可证伪要点

• 在固定网表与材料下，仅改变界面处理（镀层/接地/压接），若测得的 I/V/Z 与由连续条件预测的不符（且排除仪器与同步误差），则否决 BC 设定或适用域。

合规模板（记录）

BC:

current_normal: "( n · J1 ) - ( n · J2 ) = - ∂sigma_s/∂t"

power_flux: "( n · ( S1 - S2 ) ) = - p_s"

tension_consistency: "path segments across interface are C0; jump → equivalent sources"

check_dim: pass

I30-2 版图路径绑定（Layout–Path Binding）

陈述

• 建立 layout ↔ gamma(ell) 的双向映射：将导体段/过孔/层叠/护线与介质栈映射为路径段及其测度；为每条 gamma_p 赋予 w_p 与段级 n_eff。
• 绑定要求：端口/引脚/探针位置与 anchors 显式化；对每条路径段记录材料、几何、邻近边界与约束。

适用域与约束

• 路径分段可光滑拼接；w_p ≥ 0 且 Σ_p w_p ≤ 1；delta_form、gamma(ell)、d ell 在数据层强制记录。

可证伪要点

• 保持电气参数与材料不变，仅改变版图走线/护线/接地返回路径映射；若 arg Z(omega) 与 |Z| 的变化不随 ΔT_arr 与 w_p 预测响应，则否决绑定模型或路径集合。

合规模板（记录）

binding:

bind_id: "LAY2PATH-xxxx"

ports: ["P1","P2", ...]

anchors: [{id:"A1", type:"probe", pos: "..."}]

paths:

- id: "γ_main"

segments:

- {mat:"Cu", t_um:35, w_um:120, len_mm:10.2, layer:"L3", neigh:"GND_L2", n_eff: ..., notes:"..."}

weight: w_main

- id: "γ_side1"

segments: [...]

weight: w_side1

arrival:

form: "n_over_c" # or "one_over_c_times_n"

gamma: "explicit" # path stored

measure: "d_ell"

check_dim: pass

I30-3 仿真—实验对齐 API（Sim–Meas Alignment）

陈述

• 目标：将数值仿真输出与实验记录在相同口径下对齐，统一端口定义、去嵌入、时间基与路径校正；输出可直接用于 S40-* / S50-* 的核反演与阻抗映射。

接口与流程

1. 端口一致化：
   将仿真端口集合 ports_sim 映射至实验端口 ports_meas：map_ports(ports_sim, anchors)。
2. 去嵌入与基线：
   应用 deemb 至实验/仿真各自的夹具模型，固定 baseline_id：apply_deemb(data, deemb, baseline_id)。
3. 时间基/同步：
   对齐 sync（触发/采样/参考时钟），补偿 Δt_sync：time_align(data, sync)。
4. 路径改正：
   依据绑定记录修正 T_arr 与相位：path_correct(data, binding)。
5. 一致性检验：
   快速门限：check_dim、被动性（Re{Z}≥0）、K–K 一致性。

适用域与约束

• 必须记录 anchors、deemb、sync、binding 的版本号与参数；所有步骤在同一单位制下执行。

可证伪要点

• 若在完成 1)–4) 后仍存在系统性残差（如相位常量偏移不随 omega 线性、或幅值负实部），则否决对齐参数或绑定/核设定。

合规模板（接口原型）

api:

- id: "I30-3.map_ports"

proto: "map_ports(ports_sim, anchors) -> ports_meas_ordered"

- id: "I30-3.apply_deemb"

proto: "apply_deemb(dataset, deemb, baseline_id) -> dataset"

- id: "I30-3.time_align"

proto: "time_align(dataset, sync) -> dataset"

- id: "I30-3.path_correct"

proto: "path_correct(dataset, binding) -> dataset"

qa_gates: ["check_dim","passivity(Re{Z}≥0)","K-K_consistency"]

III. 合规模板（统一执行片段，可直接粘贴）

• 连续性与功率：( n · J_1 ) - ( n · J_2 ) = - ( ∂sigma_s / ∂t )；( n · ( S_1 - S_2 ) ) = - p_s。
• 到达时记录：T_arr = ( ∫ ( n_eff / c_ref ) d ell ) ; delta_form="n_over_c"; path: gamma(ell); measure: d ell。
• 版图绑定最小记录：bind_id、ports、anchors、paths{segments,weight}、arrival{form,gamma,measure}。
• 对齐 QA：check_dim=pass；Re{Z_eft}≥0；K–K 一致性通过。

IV. 与经典框架的对应与退化

V. 跨章与落地指引

• 前置依赖：S20-*（守恒与导通）、S40-*（核与权重）、S50-*（阻抗映射）。
• 后续衔接：I40-*（电路级绑定与测量栈）、M10-* / M20-*（计量链与证伪）。

VI. 本章小结
本章将界面连续、版图路径绑定与仿真—实验对齐在统一口径下固化为 I30-1…I30-3，规定了记录字段、QA 门限与可证伪准则，使 S20-* / S40-* / S50-* 的理论表述与工程实践在同一数据/接口层闭环。