38-EFT.WP.EDX.EMI v1.0 | 第7章 抗扰度与注入通道（S50 EMI）

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第7章 抗扰度与注入通道（S50 EMI）

I. 章节目标与结构

1. 目标：定义抗扰度的注入通道模型与最小判据，建立外部场/端口/缆束注入对 Z_eft(omega)、ΔZ_rad(omega)、I_CM(omega) 与权重 w_{p,m}(omega) 的可校准响应关系与记录口径，并给出发布门限与可证伪准则。
2. 结构：变量与域 → S50-EMI 注入通道与响应 → 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）

• 注入方式：外场注入 E_ext(omega), H_ext(omega)（暗室/TEM/GTEM）、电端口注入（CDN/BCI）、缆束注入（LISN/注入网络）。
• 端口与归一：S(omega)、Znorm(omega)、T_mm/Z0_mm（DM/CM）、Z_eft(omega)、Z_c(omega)。
• 辐射与场量：ΔZ_rad(omega)（约束 Re{ΔZ_rad} ≥ 0）、E_rad(omega,r)、H_rad(omega,r)、I_CM(omega)。
• 路径/模态与权重：gamma(ell)、d ell、w_{p,m}(omega)、ΔW。
• 检测器：detector ∈ {pk, qpk, avg}（IF 带宽/时间常数写入数据卡）。
• QA 硬门：check_dim=pass、passivity(Re{Z_eft}≥0)、KK_consistency=pass、两口径 T_arr 一致。

S50-EMI｜注入通道与响应（Minimal）

S50-EMI-1（外场注入的一阶响应）

• 外加 E_ext/H_ext 诱发权重再分配：
  w_{p,m}(omega) = w_{p,m}^{(0)}(omega) + G_{p,m}(omega) · u_ext(omega)，
  其中 u_ext ∈ {E_ext, H_ext}，G_{p,m} 为耦合增益（标定得到）。
• 由此引起端口相位与到达时漂移：
  Δarg Z_eft(omega) ≈ omega · ΔT_arr + φ_Δ(omega)，
  ΔT_arr 与 Σ_{p,m}Δw_{p,m} 线性相关，φ_Δ(omega) 为缓变项。

S50-EMI-2（CDN/BCI/端口注入的共模等效）

• 端口/夹具注入在混合模域表示：
  x_mm^+(out) = C_inj(omega) · x_mm^+(in)，
  C_inj 的 DM→CM 元决定 I_CM(omega) 上升与 Re{ΔZ_rad} 的同步上升。

S50-EMI-3（缆束注入与 LISN 一致性）

• 共模端口由 LISN/注入网络表征：
  I_CM(omega) = H_cm(omega) · u_inj(omega)，
  频率趋势与 Re{ΔZ_rad}(omega)、ΔW 单调一致。

S50-EMI-4（S↔Z 与混合模归一）

• 注入前后均在相同 Znorm(omega) 与 T_mm/Z0_mm 下完成 S↔Z 映射：
  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，映射后通过 passivity/KK。

S50-EMI-5（功率与场量的抗扰一致）

• 抗扰度门以端口等效功率与场量一致为基：
  P_rad(omega) ≈ (1/2) · Re{ΔZ_rad(omega)} · |I_port(omega)|^2，
  注入提升导致 P_rad、|E_rad|/|H_rad|、I_CM 同向上升；采取封堵/回流闭合后同向下降。

III. 工程实现与记录（最小执行口径）

• 必填字段：injection:{type, level, site, detector, if_bw, time_const}、S(omega)、Znorm(omega)、T_mm/Z0_mm（若用）、Z_eft/argZ、ΔZ_rad(omega) 与 Re_Zrad_min、I_CM(omega)、（若有）E_rad/H_rad 摘要、binding_ref、arrival{form,gamma,measure,c_ref,Tarr,u_Tarr,delta_form}、w_{p,m}(omega)/ΔW、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：注入前后 S↔Z/归一链路一致；I_CM 与 Re{ΔZ_rad}/ΔW 趋势一致；两口径 T_arr 一致。

IV. 可证伪准则（S50-EMI 对应）

• J-EMI-7-1（归一与因果）：注入前后任一侧 Re{Z_eft}<0 或 KK 失败，否决归一/映射或端口基。
• J-EMI-7-2（外场一致性）：提升 E_ext/H_ext 而 I_CM、Re{ΔZ_rad} 或 |E_rad|/|H_rad| 不随之单调上升，否决耦合模型或注入记录。
• J-EMI-7-3（端口/缆束一致）：CDN/BCI/LISN 注入强度提升而 I_CM 与 Re{ΔZ_rad} 不同向，否决共模等效或绑定记录。
• J-EMI-7-4（相位—到达时）：Δarg Z 斜率不满足 k_φ ≈ ΔT_arr（窗内），否决相位改正或权重模型。
• J-EMI-7-5（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）

• 注入记录（YAML）
• immunity_injection:
• band_GHz: [f_min, f_max]
• injection:
• type: "CDN|BCI|E-field|H-field|TEM|GTEM"
• level: {unit:"V/m|A|dBuV", profile:"sweep|step", value:[...]}
• site: {distance_m: 3.0, coords: "..." } # 外场
• detector: "qpk"
• if_bw_kHz: 120
• time_const_ms: 1.0
• normalization:
• Znorm_ohm: [50.0, 50.0]
• mixed_mode: {enabled:true, T_mm:"/cfg/T_mm.yaml", Z0_mm_ohm:[100,25]}
• 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"
• impedance:
• Z_eft: {real:[...], imag:[...]}
• deltaZ_rad: {Re_ohm:[...], Im_ohm:[...]} # Re ≥ 0
• currents_fields:
• I_CM_A: [ ... ]
• E_rad_peak_dBuV_m: [ ... ]
• H_rad_peak_dBA_m: [ ... ]
• weights:
• w_DM: [ ... ]
• w_CM: [ ... ]
• ΔW: 0.21
• qa_gates: {check_dim:"pass", passivity:"pass", KK:"pass"}
• 数值流程（伪代码）
• # 归一 → S↔Z
• S_mm = T_mm @ S_se @ inv(T_mm)
• Z_mm = Z0_mm**0.5 @ (I+S_mm) @ inv(I-S_mm) @ Z0_mm**0.5
• Z_se = back_to_single_ended(Z_mm, T_mm)
• assert min(Re(Z_se)) >= 0.0 and KK_consistency(Z_se)
• # 相位改正与 KPI
• phi = unwrap(arg(Z_se) - ω*Δt_sync)
• k_phi = linfit(phi_after - phi_before, ω).slope
• Tarr = fit_linear_phase(phi, ω).slope
• assert abs(k_phi - ΔTarr) <= 3*u_Tarr
• # 注入一致性
• P_rad = 0.5 * Re(ΔZ_rad) * abs(I_port)**2
• assert corr(P_rad, E_rad_env) > rho_gate
• assert corr(I_CM, Re(ΔZ_rad)) > rho_gate

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4章（最小方程与等效源）、第6章（电缆/连接与混合模）、《EDX.HighSpeed》第13章（EMI 协同）、第8章（S↔Z 映射）。
• 对接：第9章（计量链与合规口径）、第10章（实验设计与证伪）、第11章（工程规则：屏蔽/接地/返回路径），以及附录（函数原型/数据卡）用于发布与回归。