38-EFT.WP.EDX.EMI v1.0 | 第11章 工程规则：屏蔽/接地/返回路径（Design Rules.EMI）

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第11章 工程规则：屏蔽/接地/返回路径（Design Rules.EMI）

I. 章节目标与结构

1. 目标：将屏蔽、接地与返回路径的几何与工艺落为可执行工程规则与验收门限，以 Re{ΔZ_rad(omega)}、I_CM(omega) 与场量包络 E_rad/H_rad 的单调一致性为核心，确保端口—路径—场量在发射/抗扰语境下可量化、可回归、可证伪。
2. 结构：变量与域 → 设计总则 → 规则分项（屏蔽/返回/连接/缆束/PI）→ KPI 与验收 → 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)、（若用）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)、I_CM(omega)。
• 屏蔽几何：sigma_seam（缝隙等效电导）、L_seam、pitch_seam、mesh_ratio。
• 路径/权重：gamma(ell)、d ell、{γ_main, γ_side}、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. 设计总则（Golden Rules.EMI）

• 封堵优先：优先处理高 sigma_seam、长缝/开口、未闭合回流与长残桩；以降低 Re{ΔZ_rad} 与 ΔW 为一号目标。
• 混合模先行：DM/CM 归一在前、回投单端在后；S↔Z 映射后必须通过 passivity/KK。
• 返回最短闭合：跨层/跨平面处用过孔桥/环就近闭合回流，抑制外泄路径 γ_side 与 I_CM。
• 窗口内评估：在相干窗内进行相位/到达时拟合与功率—场量一致性评估；窗外使用能量合成，不外推窗内模型。
• 统一记录：所有设计变更同步更新 binding_ref/arrival 与屏蔽几何参数，保持回归可比。

IV. 工程规则（分项，可检验）
A. 屏蔽连续性与缝隙治理

• 规则 A1：降低 sigma_seam、缩短 L_seam、减小 pitch_seam、提高 mesh_ratio；必要时加跨接条/过孔栅栏。
• 验收：实施后 Re{ΔZ_rad}、|E_rad|/|H_rad| 与 I_CM 同步下降；ΔW 同向下降。

B. 返回路径与跨接

• 规则 B1：关键走线两侧与跨平面处布置环形/棋盘式缝合过孔，孔距 ≤ 20×线高；断带处加过孔桥。
• 验收：缝合加密使 ΔW 下降；I_CM 与 Re{ΔZ_rad} 同向下降；相位 KPI（E_phase/GDR）不劣化。

C. 残桩/过孔与背钻

• 规则 C1：限制 stub_len；优先背钻或吸收；对长桩标注 γ_side 并联动 ΔZ_rad。
• 验收：背钻后 w_{side}、Re{ΔZ_rad} 与 |E_rad|/|H_rad| 同步下降。

D. 连接器/Launch 与端口 DM/CM

• 规则 D1：过渡采用锥度+地指优化；端口先做 DM/CM 归一再回投 SE 域；控制转换矩阵 C(omega) 的 |C_{DM→CM}| 上限。
• 验收：I_CM 与 Re{ΔZ_rad} 不因过渡恶化；S↔Z 回路保持功率/互易并通过 passivity/KK。

E. 缆束与共模回流

• 规则 E1：缆束成对回流并靠近关键信号返回；必要时在 ΔZ_rad 通道加入吸收/铁氧体（仍须 Re{Z_eft}≥0）。
• 验收：优化后 I_CM 与 Re{ΔZ_rad} 同向下降；ΔW 下降。

F. PI/接地网格

• 规则 F1：近端去耦与低阻返回路径靠近高速回路；PI 平面避免大面积断带与窄颈。
• 验收：Re{ΔZ_rad}、I_CM、ΔW 达标；无新生外泄路径。

V. KPI 与验收门限（与 M20-EMI 对齐）

• 工程级：mean(Re{ΔZ_rad}) 封堵后下降；corr(P_rad, E/H) ≥ ρ_gate（建议 ≥ 0.8）；I_CM 与 Re{ΔZ_rad} 单调一致；ΔW ≤ ΔW_gate。
• 发布级：满足工程级且：passivity/KK=pass、两口径 T_arr 一致；（如使用）|C_{DM→CM}| 降至门限；数据卡完整。

VI. 记录与 QA（与数据/管线卡对齐）

• 必填：binding_ref、arrival{form,gamma,measure,c_ref,Tarr,u_Tarr,delta_form}、屏蔽几何 {sigma_seam,L_seam,pitch_seam,mesh_ratio}、Znorm(ω)、（若用）T_mm/Z0_mm、Z_eft/argZ、ΔZ_rad、I_port/I_CM、E_rad/H_rad 标定与测距、ΔW、qa_gates{check_dim,passivity,KK}。
• 相位改正：arg Z_corr(ω) = arg Z_raw(ω) − ( ω · Δt_sync )；相位解缠后拟合。

VII. 可证伪准则（Design Rules.EMI 对应）

• J-DR-EMI-1（封堵验证）：封堵/网格化后 Re{ΔZ_rad} 与 |E|/|H|/I_CM 未同步下降，否决缝隙等效或几何记录。
• J-DR-EMI-2（返回跨接）：加过孔桥/缝合后 ΔW 未下降或 KPI 恶化，否决返回策略或路径注记。
• J-DR-EMI-3（背钻验证）：背钻后 w_{side} 与 Re{ΔZ_rad} 未下降，否决残桩参数或加工执行。
• J-DR-EMI-4（混合模归一）：归一/回投后 passivity/KK 失败，否决端口基或归一配置。
• J-DR-EMI-5（两口径一致）：|T_arr^{(1)}−T_arr^{(2)}| > u(T_arr)，拒绝发布。

VIII. 合规模板（可直接粘贴）

• 设计验收卡（YAML）
• design_rules_emi:
• 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"
• shielding:
• seams: {sigma_seam_S: 0.12, L_seam_mm: 18.0, pitch_seam_mm: 3.0, mesh_ratio: 0.6}
• bridges:{via_fence: true, pitch_mm: 2.0}
• returns:
• stitch_vias: {ring: true, pitch_mm: 2.0}
• backdrill: {enabled: true, max_stub_mm: 0.5}
• connectors:
• launch: {tapered: true, ground_fingers: "optimized"}
• modal_coupling_limit: {abs_C_DM2CM_max: 0.2}
• cables:
• pairing: {cm_return_paired: true}
• absorbers: {enabled: false}
• targets:
• Re_Zrad_drop: {required: true}
• rho_PRad_E: {gate: 0.8}
• rho_PRad_H: {gate: 0.8}
• ΔW_gate: 0.20
• qa_gates: ["check_dim","passivity(Re{Z}≥0)","KK_consistency"]
• 验收脚本（伪代码）
• # 正实/因果
• assert min(Re(ΔZ_rad)) >= 0.0 and KK_consistency(Z_eft)
• # 封堵/跨接/背钻前后
• assert mean(Re(ΔZ_rad_after)) < mean(Re(ΔZ_rad_before))
• assert mean(E_after) < mean(E_before) and mean(I_CM_after) < mean(I_CM_before)
• # 混合模一致
• assert passivity(Z_eft) and reciprocity_preserved(S_se, T_mm, Z0_mm)
• # ΔW
• ΔW = sum_abs(w[p,m](ω2) - w[p,m](ω1))
• assert ΔW <= ΔW_gate and monotone(ΔW, Re(ΔZ_rad))
• # 两口径到达时
• assert abs(Tarr_n_over_c - Tarr_one_over_c_times_n) <= u_Tarr

IX. 跨章引用与闭环

• 依赖：第4章（最小方程与等效）、第5章（缝隙/开口/残桩）、第6章（电缆/连接与混合模）、第8章（S↔Z 与场量映射）、第9章（计量链）、第10章（实验设计与证伪）。
• 对接：第14章（仿真栈与基准算例，用于回归与版图/工艺评审）、第16章（设计规程与工程清单，将本章门限纳入签核）。