38-EFT.WP.EDX.EMI v1.0 | 第9章 计量链与合规口径（M10 EMI）

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第9章 计量链与合规口径（M10 EMI）

I. 章节目标与结构

1. 目标：固化 EMI 场景从采集/仿真到 Z_eft(omega)、ΔZ_rad(omega)、I_CM(omega) 与场量包络 E_rad/H_rad 的对齐与计量链，统一端口归一、混合模归一、时间基改正、路径改正、场量标定与检测器口径；给出不确定度预算、记录字段与发布 QA。
2. 结构：变量与域 → 计量链流程 → 不确定度预算 → 记录与 QA → 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/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）、P_rad(omega)、E_rad(omega,r)、H_rad(omega,r)。
• 电流与注入：I_CM(omega)、LISN/注入网络参数。
• 检测器与带宽：detector ∈ {pk,qpk,avg}、IF_BW、time_const。
• 路径与权重：gamma(ell)、d ell、w_{p,m}(omega)、ΔW。
• QA 硬门：check_dim=pass、passivity(Re{Z_eft}≥0)、KK_consistency=pass、两口径 T_arr 一致、（启用时）Re{ΔZ_rad}≥0。

III. 计量链流程（执行口径）

• 端口一致化（Port Harmonization）
  对齐端口命名/方向；在混合模域统一 T_mm/Z0_mm；输出 S_aligned 与端口基信息。
• 去嵌与归一（De-embed & Renorm）
  S_deemb = deembed(S_raw, fixture)；S_ren = renorm(S_deemb, Znorm(omega))；记录 fixture/baseline_id/Znorm 版本与哈希。
• S→Z 映射（见第8章）
  Z_eft = Z0^{1/2}(I+S_ren)(I−S_ren)^{-1}Z0^{1/2}；若混合模，先 S_mm 再映射；立即执行 passivity/K–K。
• 时间基改正（Sync Correction）
  arg Z_corr(omega) = arg Z_raw(omega) − ( omega · Δt_sync )；Δt_sync 由共享时钟/触发估计；相位解缠后用于拟合。
• 路径改正与到达时记录（Path & Arrival）
  依据 binding_ref 将布局映射为 {γ_p}，写入 arrival{form,gamma,measure,c_ref,Tarr,u_Tarr,delta_form}；通过两口径 T_arr 一致性后进入辐射评估。
• 辐射等效（Port→Radiation）
  选定反辐射基线 Z_base=Z_ref+ΔZ_T，估计 ΔZ_rad = Z_eft − Z_base；强制 Re{ΔZ_rad}≥0，并通过 K–K；由 P_rad ≈ ½ Re{ΔZ_rad}|I_port|^2 得端口等效功率。
• 场量标定与检测器口径（Field & Detector）
  以标定因子 K_E/K_H 与测距 R 换算 E_rad/H_rad 包络；应用 detector(IF_BW,time_const) 生成合规读数（曲线注明检测器）。
• 共模电流与一致性（CM Consistency）
  同步采集 I_CM(omega)（LISN/注入网络）；核对 I_CM 与 Re{ΔZ_rad}/P_rad/ΔW 的单调一致趋势。
• QA 汇总与数据卡
  汇总 Z_eft/argZ/ΔZ_rad/P_rad/E_rad/H_rad/I_CM/arrival/qa_gates，输出 dataset_card/pipeline_card/env_lock。

IV. 不确定度预算（最小合成）

• 到达时
• u^2(T_arr) ≈ Σ_i ( (Δell_i/c_ref)^2 u^2(n_eff(i)) + ( n_eff(i)/c_ref )^2 u^2(Δell_i) ) + u^2(Δt_sync)
• 相位与群时延
• u^2(arg Z) ≈ u^2_inst + (omega^2 · u^2(Δt_sync)) + u^2(KK_fit)
• u^2(T_group) ≈ Var_numdiff(arg Z, ω)
• S→Z 映射与归一
  u(Z_eft) 由 u(S) 与 u(Znorm) 线性传播，近奇异点加入正则项误差；混合模变换 T_mm/Z0_mm 的校准误差单列。
• 场量与检测器
• u^2(P_rad) ≈ (½ |I_port|^2)^2 · u^2(Re{ΔZ_rad}) + (Re{ΔZ_rad} · |I_port|)^2 · u^2(|I_port|)
• u^2(E_env) ≈ (∂E/∂P_rad)^2 u^2(P_rad) + u^2(K_E) + u^2(site)
• 记录要求：在数据卡列出 u(T_arr)、u(arg Z)、u(ΔZ_rad)、u(P_rad)、u(E/H)、u(I_CM) 的来源与数值；门限不满足不得发布。

V. 记录与 QA（与数据/管线卡对齐）

• 必填字段：
  S(omega)、Znorm(omega)、deemb{method,version,artifact,baseline_id}、（若用）T_mm/Z0_mm、sync{dt_sync_s}、binding_ref、
  arrival{form,gamma,measure,c_ref,Tarr,u_Tarr,delta_form}、Z_eft{real,imag}、argZ、
  deltaZ_rad{Re,Im}、I_port、P_rad、E_rad/H_rad 标定与测距、（若采集）I_CM、qa_gates{check_dim,passivity,KK}。
• 硬门：Re{Z_eft}≥0、KK=pass、两口径 T_arr 一致、（启用时）Re{ΔZ_rad}≥0 与封堵后下降、P_rad 与 |E|/|H| 趋势一致。

VI. 可证伪准则（M10-EMI 对应）

• J-EMI-M10-1（归一/映射）：不同 baseline_id/Znorm/T_mm/Z0_mm 重跑若 Z_eft/ΔZ_rad/E/H/I_CM 漂移超出不确定度，否决当前归一或映射配置。
• J-EMI-M10-2（同步）：相位改正前后未呈线性时间平移，否决 Δt_sync 估计或采集时序。
• J-EMI-M10-3（功率—场量一致）：P_rad 与 |E|/|H| 趋势不一致，否决场探头/天线口径或换算。
• J-EMI-M10-4（两口径 T_arr）：两口径 T_arr 差超 u(T_arr)，拒绝发布。
• J-EMI-M10-5（辐射正实）：Re{ΔZ_rad}<0 或封堵后不降，否决辐射等效或几何记录。

VII. 合规模板（可直接粘贴）

• 计量链卡（YAML）
• emi_metrology:
• fixture: {method:"TRL", version:"1.2", artifact:"/artifacts/deemb.json", baseline_id:"BLSN-EMI-001"}
• Znorm_ohm: [50.0, 50.0]
• mixed_mode: {enabled:true, T_mm:"/cfg/T_mm.yaml", Z0_mm_ohm:[100.0,25.0]}
• sync: {ref:"10MHz", scheme:"shared_ref+trigger", dt_sync_s: 2.0e-12}
• binding_ref: "LAY2PATH-EMI-0001"
• arrival:
• form: "n_over_c" # 或 "one_over_c_times_n"
• 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"
• sparams: "/artifacts/S.s2p"
• mapping:
• Z_eft: {real:[...], imag:[...]}
• argZ: [...]
• radiation:
• deltaZ_rad: {Re_ohm:[...], Im_ohm:[...]} # Re ≥ 0
• P_rad_W: [ ... ]
• fields:
• site: {distance_m: 3.0, coords: "..."}
• E_rad_peak_dBuV_m: [ ... ]
• H_rad_peak_dBA_m: [ ... ]
• detector: {type:"qpk", if_bw_kHz:120, time_const_ms:1.0}
• currents:
• I_CM_A: [ ... ]
• qa_gates: {check_dim:"pass", passivity:"pass", KK:"pass"}
• 计算片段（伪代码）
• # 去嵌/归一 → S→Z
• S_ren = renorm(deembed(S_raw, fixture), Znorm(ω))
• Z = map_S_to_Z(S_ren, Znorm(ω), T_mm=Tmm, Z0_mm=Z0mm)
• assert min(Re(Z)) >= 0.0 and KK_consistency(Z)
• # 相位改正与到达时
• phi = unwrap(arg(Z) - ω*Δt_sync)
• Tarr = fit_linear_phase(phi, ω).slope
• assert abs(Tarr_n_over_c - Tarr_one_over_c_times_n) <= u_Tarr
• # 辐射与场量
• ΔZ_rad = Z - Z_base
• P_rad = 0.5 * Re(ΔZ_rad) * abs(I_port)**2
• E_env = K_E(ω,R)*sqrt(P_rad); H_env = K_H(ω,R)*sqrt(P_rad)
• assert corr(P_rad, E_env) > rho_gate and corr(P_rad, H_env) > rho_gate

VIII. 跨章引用与闭环

• 依赖：第2章（术语与符号）、第4章（最小方程与等效源）、第6章（电缆/连接与混合模）、第7章（抗扰与注入）、第8章（S↔Z 与场量映射）。
• 对接：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）、第15章（数据与复现），以及附录（函数原型/数据卡）用于发布与回归。