38-EFT.WP.EDX.EMI v1.0 | 第6章 电缆、连接与混合模耦合（I30 EMI / S40 EMI）

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第6章 电缆、连接与混合模耦合（I30 EMI / S40 EMI）

I. 章节目标与结构

1. 目标：建立电缆—板级接口与连接过渡的混合模（DM/CM）耦合口径与实现绑定（I30-EMI），给出共模通道、公共阻抗耦合与端口归一的一致规则（S40-EMI），使 I_CM(omega)、ΔZ_rad(omega) 与权重 w_{p,m}(omega) 的频率趋势可量化与可证伪。
2. 结构：变量与域 → S40-EMI 混合模耦合与等效 → I30-EMI 绑定与接口 → 工程实现与记录 → 可证伪准则 → 合规模板 → 跨章闭环。
3. 共享到达时两口径（等价，须显式 gamma(ell) 与 d ell 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 )

II. 变量与域（Symbols & Domain）

• 端口与归一：S(omega)、Znorm(omega)、T_mm/Z0_mm（DM/CM）、Z_eft(omega)、Z_c(omega)。
• 场量与电流：E_rad(omega,r)、H_rad(omega,r)、I_CM(omega)。
• 路径与权重：gamma(ell)、d ell、{γ_main, γ_side}、w_{DM}(omega)、w_{CM}(omega)、ΔW。
• 几何与连接：缆束回流配对、连接器/Launch、跨接/返回路径、屏蔽连续性 sigma_seam。
• QA 硬门：check_dim=pass、passivity(Re{Z_eft}≥0)、KK_consistency=pass、两口径 T_arr 一致。

S40-EMI｜混合模耦合与等效（Minimal）

S40-EMI-1（DM/CM 混合模映射）

• 单端域 S_se 通过混合模矩阵 T_mm 转为 S_mm = T_mm · S_se · T_mm^{-1}，再据 Z0_mm 归一得到
  Z_mm = Z0_mm^{1/2} ( I + S_mm ) ( I − S_mm )^{-1} Z0_mm^{1/2}，
  回投 SE 域前保持功率守恒与互易性。

S40-EMI-2（公共阻抗耦合与共模通道）

• 当返回路径不闭合或缆束回流不配对时，公共阻抗导致 DM→CM 转换，表现为 I_CM(omega) 与 Re{ΔZ_rad} 的同向增长。

S40-EMI-3（连接过渡/Launch 等效）

• 连接过渡不匹配引入模态转换矩阵 C(omega)：|C_{DM→CM}| 与 |C_{CM→DM}| 限定在设计门；|C| 升高会提升 w_{CM} 与 Re{ΔZ_rad}。

S40-EMI-4（缆束—板接口与 LISN 等效）

• 用 LISN/注入网络刻画共模端口，I_CM(omega) 与 ΔZ_rad(omega)、ΔW 在频率上保持单调一致的趋势。

S40-EMI-5（屏蔽与外泄路径一致性）

• 屏蔽缝隙或跨接不连续触发 γ_side，w_{CM/side}(omega) 上升；封堵/跨接后 w_{CM/side} 与 Re{ΔZ_rad} 同步下降。

I30-EMI｜电缆/连接与混合模绑定（Binding & Interfaces）

I30-EMI-1（端口与混合模对齐）
S_mm = to_mixed_mode(S_se, T_mm) ; Z_mm = renorm(S_mm, Z0_mm)

• 要求记录 T_mm/Z0_mm 版本与来源；Znorm(omega) 与混合模归一在 S↔Z 映射前统一。

I30-EMI-2（回流配对与路径注记）
binding_emi = bind_cable(layout, returns, harness, constraints)

• 产出：{γ_main, γ_side}、段级 {Δell_i, n_eff(i)} 与初值权重 w_{DM/CM,0}；明确回流配对与跨接位置。

I30-EMI-3（端口—电流—场的联测）

• 在相同归一与时基下同步采集 Z_eft/argZ、I_CM 与（若有）E/H；写入 arrival{...} 与 qa_gates。

I30-EMI-4（S↔Z 与 ΔZ_rad 一致性）
Z_eft = map_S_to_Z_eft(S, Znorm, mode='mixed', T_mm, Z0_mm)

• ΔZ_rad = Z_eft − (Z_ref + ΔZ_T)；约束 Re{ΔZ_rad} ≥ 0，并通过 KK_consistency。

III. 工程实现与记录（最小执行口径）

• 必填字段：S(omega)、Znorm(omega)、T_mm/Z0_mm（若用）、Z_eft/argZ、I_CM(omega)、ΔZ_rad(omega) 与 Re_Zrad_min、binding_ref、arrival{form,gamma,measure,c_ref,Tarr,u_Tarr,delta_form}、w_{DM/CM}(omega)/ΔW、（可选）E_rad/H_rad 摘要、qa_gates{check_dim,passivity,KK}。
• 相位改正：arg Z_corr(omega) = arg Z_raw(omega) − ( omega · Δt_sync )，相位解缠后再拟合。
• 一致性：DM/CM 归一→S↔Z→ΔZ_rad→回投 SE 域的闭环保持功率/互易；I_CM 与 Re{ΔZ_rad}/ΔW 趋势一致；两口径 T_arr 一致。

IV. 可证伪准则（I30-EMI / S40-EMI 对应）

• J-EMI-6-1（混合模一致）：S_se→S_mm→Z_mm→Z_se 后功率或互易性断裂，否决 T_mm/Z0_mm 或归一流程。
• J-EMI-6-2（公共阻抗耦合）：回流配对/跨接改进后，I_CM 与 Re{ΔZ_rad} 未下降，否决公共阻抗等效或绑定记录。
• J-EMI-6-3（连接过渡）：优化 Launch/地指后 |C_{DM→CM}| 不减或 KPI/ΔZ_rad 不改善，否决过渡模型或几何参数。
• J-EMI-6-4（路径联动）：ΔW 方向与 Re{ΔZ_rad} 不一致，否决 γ_side 标注或权重模型。
• J-EMI-6-5（两口径一致）：|T_arr^{(1)}−T_arr^{(2)}| > u(T_arr)，拒绝发布。

V. 合规模板（可直接粘贴）

• 混合模与电缆绑定记录（YAML）
• emi_cable_binding:
• ports: ["P1","P2"]
• mixed_mode:
• enabled: true
• T_mm: "/cfg/T_mm.yaml"
• Z0_mm_ohm: [100.0, 25.0] # DM/CM
• returns:
• paired: true
• bridges: {via_fence: true, pitch_mm: 2.0}
• paths:
• - {id:"γ_main", segments:[{len_m:0.010, n_eff:2.14, layer:"L3", neigh:"GND_L2"}], w_init_DM:0.82, w_init_CM:0.18}
• - {id:"γ_side", segments:[{len_m:0.003, n_eff:2.38, layer:"L3", neigh:"slot_L2"}], w_init_DM:0.05, w_init_CM:0.95}
• arrival:
• form: "n_over_c"
• gamma: "explicit"
• measure: "d_ell"
• c_ref: 299792458.0
• Tarr_s: 1.234e-09
• u_Tarr_s: 6.0e-12
• delta_form: "n_over_c"
• 数值流程（伪代码）
• # 混合模归一
• S_mm = T_mm @ S_se @ inv(T_mm)
• Z_mm = map_S_to_Z_eft(S_mm, Z0_mm, mode="mixed")
• Z_se = back_to_single_ended(Z_mm, T_mm) # 如需回投
• # 共模/端口一致性
• ΔZ_rad = Z_se - (Z_ref + ΔZ_T)
• assert min(Re(ΔZ_rad)) >= 0.0 and KK_consistency(Z_se)
• # I_CM 与 ΔZ_rad / ΔW 趋势一致
• assert corr(I_CM, Re(ΔZ_rad)) > rho_gate and monotone(ΔW, Re(ΔZ_rad))
• # 两口径 T_arr
• assert abs(Tarr_n_over_c - Tarr_one_over_c_times_n) <= u_Tarr

VI. 跨章引用与闭环

• 依赖：第2章（术语与符号）、第3章（P10-EMI 公设）、第5章（缝隙/开口/残桩）、《EDX.HighSpeed》第13章（EMI 协同）、第8章（S↔Z 映射）。
• 对接：第7章（抗扰与注入）、第9章（计量链与合规口径）、第11章（工程规则：屏蔽/接地/返回路径），以及附录（实现/API、数据卡）用于发布与回归。