37-EFT.WP.EDX.HighSpeed v1.0 | 第3章 公设与物理图像（P10 HF ）

目录 ／ 文档-技术白皮书（V5.05） ／ 37-EFT.WP.EDX.HighSpeed v1.0

第3章 公设与物理图像（P10 HF ）

I. 章节目标与先决

1. 目标：提出高速域的最小公设族 P10-HF-*，给出色散与辐射的直观图像与可检验陈述，使后续 S20-HF-* / S30-HF-* / S50-HF-* / M10-HF-* / I30-HF-* 在统一口径下展开。
2. 共享到达时两口径（等价，须显式路径/测度并记录 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 )
3. 频域变量统一 omega；关键等式须 check_dim = pass；发布硬门：passivity 与 KK_consistency。

II. 物理直观图像（High-Frequency Relay）

• 路径—相位主导：在相干窗内，端口相位 arg Z_eft(omega) 由主路径族 {γ_p} 的到达时 T_arr,p 与缓变附加相位 φ_T(omega) 决定；线性相位项 omega·T_arr 给出一阶色散。
• 权重—模态竞争：几何/回流/边界改变 w_p(omega)，在带内呈缓变；主路径/主模态占优，切换主要表现为相位平移 ΔT_arr。
• 辐射—正实修正：参考面缝隙、长悬空支路与开口激活辐射通道，表现为 ΔZ_rad(omega) 的正实增量并与近/远场量联动。

III. 公设清单（P10-HF-*）

• P10-HF-1（相干窗线性相位）
  陈述：在预先选定的相干窗内，
  arg Z_eft(omega) ≈ ( omega · T_arr ) + φ_T(omega)，
  其中 φ_T(omega) 随频缓变，二阶曲率受控。
  适用域与约束：窗口由计量链给定；T_arr 按两口径之一计算并记录 delta_form；φ_T 可由材料/边界频散解释。
  可证伪要点：若线性拟合残差在窗口内系统性超门（见第7章 E_phase），否决窗口选择或线性相位假设。
• P10-HF-2（正实辐射修正）
  陈述：当边界不连续或回流不闭合触发辐射通道时，
  Z_eft(omega) = Z_ref(omega) + ΔZ_T(omega) + ΔZ_rad(omega)，
  且 Re{ΔZ_rad(omega)} ≥ 0 并满足 K–K 一致。
  适用域与约束：辐射通道开启条件由几何/屏蔽连续性判定；ΔZ_rad 作为等效端口修正记录。
  可证伪要点：封堵缝隙或缩短悬空支路后，Re{ΔZ_rad} 与 |E_rad|/|I_CM| 不下降则否决本公设或通道判定。
• P10-HF-3（权重缓变与路径切换）
  陈述：带内 w_p(omega) 对小扰动呈缓变；路径/模态切换主要体现为 ΔT_arr 引起的线性相位平移，而非突发的非因果相位畸变。
  适用域与约束：Σ_p w_p ≤ 1；权重由几何/回流/边界与材料频散共同决定。
  可证伪要点：在可控几何/回流切换下，若 Δarg Z(omega) 的斜率不满足 k_φ ≈ ΔT_arr（见第10章 P1），则否决权重缓变假设或路径建模。
• P10-HF-4（两口径一致性）
  陈述：对同一 gamma(ell) 与 n_eff，两种 T_arr 写法在不确定度内一致：
  |T_arr^{(n_over_c)} − T_arr^{(n_over_c\_times\_n)}| ≤ u(T_arr)。
  适用域与约束：两口径计算均须显式记录 gamma(ell)、d ell 与 delta_form。
  可证伪要点：若差值超门，即拒绝发布或退回路径/单位/记录核查。

IV. 工程推论与最小规则

• 相位线性化主则：在满足阻抗平衡前提下，最小化带内 Σ_p w_p · ∫_{γ_p} n_eff d ell 的斜率与波动（见第7章 E_phase/GDR）。
• 返回路径优先：层间/平面跨接处提供就近闭合回流与缝合过孔环，降低高频 w_side(omega) 与 ΔT_arr。
• 辐射门控：当检测到 Re{ΔZ_rad} 上升并伴随 |E_rad|/|I_CM| 增大时，优先处理屏蔽连续性与悬空支路。

V. 工程实现与记录（片段）

• 相位改正：arg Z_corr(omega) = arg Z_raw(omega) - ( omega · Δt_sync )。
• 高速增量字段：alpha_per_m、beta_per_m、T_group_s、Z_c(omega)、E_phase、GDR、ΔZ_rad(omega)。
• 记录模板：
• highspeed:
• coherence_window: {w1: ω1, w2: ω2}
• arrival: {form:"n_over_c", gamma:"explicit", measure:"d_ell", c_ref:299792458.0, Tarr_s:..., u_Tarr_s:..., delta_form:"n_over_c"}
• dispersion: {alpha_per_m:[...], beta_per_m:[...], T_group_s:[...]}
• radiation_gate: {Re_Zrad_min: 0.0, KK_consistency: "pass"}
• weights: {w_main:[...], w_side:[...]}
• qa_gates: {check_dim:"pass", passivity:"pass", KK:"pass"}

VI. 基线与样例（可复现）

• 差分微带 A/B（等长，护线/回流差异）：验证 k_φ ≈ ΔT_arr 与 E_phase 门。
• 过孔/平面跨接板：评估 w_p(omega) 漂移与 GDR 退化。
• 缝隙/开口板（可封堵）：验证 Re{ΔZ_rad} ≥ 0 与封堵后下降。
• 每例配 dataset_card / pipeline_card / env_lock 与参考输出，作为回归基线。

VII. 可证伪准则（本章对应）

• J-HF-1：相干窗内，Δarg Z(omega) 线性拟合 R^2 ≥ 0.98 且斜率 k_φ ≈ ΔT_arr；不满足则否决 P10-HF-3 或路径建模。
• J-HF-2：封堵缝隙后 Re{ΔZ_rad} 与 |E_rad|/|I_CM| 不下降则否决 P10-HF-2 或辐射通道假设。
• J-HF-3：两口径 T_arr 差超 u(T_arr) 则否决 P10-HF-4 或数据/记录口径。

VIII. 跨章引用与闭环

• 依赖：第2章（术语与符号）、《Current》卷第8章（路径/到达时）、第9章（计量链）。
• 输出对接：第4章（S20-HF-* / S30-HF-* 色散关系）、第5章（S50-HF-* 辐射修正）、第7章（相干窗指标）、第12章（布局与工艺规则）、第16章（设计规程）。