目录 / 文档-技术白皮书 / 38-EFT.WP.EDX.EMI v1.0
I. 章节目标与范围
- 目标:将 EDX.EMI 的端口—路径—场量链路落为可执行设计规程与工程清单,以 Re{ΔZ_rad(omega)}、P_rad(omega) 与 E_rad/H_rad、I_CM(omega) 的单调一致性及相干窗 KPI 与正实/因果门为核心,确保 Z_eft(omega)、T_arr 的一致性与可发布性。
- 范围:缝隙/开口、屏蔽/跨接、残桩/过孔、连接器/Launch、缆束/回流与现场测量耦合;频段覆盖相干窗 Ω 及其邻域。
- 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 )
II. 设计总则(Golden Rules.EMI)
- 封堵优先与最短回流:优先减少 sigma_seam/L_seam、加跨接与过孔桥、背钻长残桩,使 Re{ΔZ_rad}、I_CM 与 ΔW 同步下降。
- 混合模先行与端口归一:DM/CM 归一在前、回投单端在后;S↔Z 映射后必须通过 passivity/KK。
- 功率—场量一致性:以 P_rad ≈ ½·Re{ΔZ_rad}|I_port|^2 为中心,要求与 |E_rad|/|H_rad| 的相关系数 ρ ≥ ρ_gate。
- 相干窗内评估:相位/到达时拟合仅在 Ω 内进行;窗外采用能量合成,禁止外推窗内模型。
- 统一记录与回归:任何几何/接地/跨接改动同步更新 binding_ref/arrival、屏蔽参数与数据卡,确保回归可比。
- 两口径一致:同一 gamma(ell)/n_eff 上两种 T_arr 写法差值 ≤ u(T_arr) 为硬门。
III. 工程流程(六阶段)
- 需求与频带定义:确定 Ω=[ω1,ω2]、ρ_gate、Re{ΔZ_rad}/I_CM 门与现场条件;产出需求卡与初始 qa_gates。
- 拓扑与屏蔽/回流原型:标注 {γ_main, γ_side}、缝隙/跨接位置、残桩策略;估计 ΔW 与 ΔZ_rad 趋势;产出原型绑定卡。
- 版图与工艺落图:网格化/周期化缝隙、跨接/过孔桥、背钻、Launch 锥度与地指、缆束成对回流;输出 binding_ref 与屏蔽几何参数表。
- 计量计划与对齐流水线:端口一致化→去嵌/归一→S↔Z 映射→同步改正→路径改正→ΔZ_rad/P_rad→场量换算与相关性;输出 emi_metrology 卡。
- 原型迭代与证伪:实测/场站→KPI 与 J-系判据→不达标按“失败模式→处置表”闭环。
- 发布与签核:冻结 baseline_id 与 binding_ref;交付 dataset/pipeline/env_lock/audit 与联合验收卡。
IV. 屏蔽/接地/返回/连接/缆束规则(可检验)
- 屏蔽与缝隙:降低 sigma_seam/L_seam、减小 pitch_seam、提高 mesh_ratio;必要时加跨接/过孔栅栏。
验收:实施后 Re{ΔZ_rad}、|E/H|、I_CM 同步下降;ΔW 下降。 - 返回与跨接:关键走线两侧与跨平面处布置环形/棋盘式缝合(孔距 ≤ 20×线高)与过孔桥。
验收:ΔW 下降;I_CM 与 Re{ΔZ_rad} 下降;E_phase/GDR 不劣化。 - 残桩与过孔:限制 stub_len,优先背钻;标注 γ_side 并联动 ΔZ_rad。
验收:背钻后 w_side/ΔZ_rad/|E/H| 同步下降。 - 连接器/Launch:锥度+地指优化;端口先做 DM/CM 归一再回投;控制 |C_{DM→CM}|。
验收:I_CM 与 Re{ΔZ_rad} 不恶化;S↔Z 闭环功率/互易保持且过 passivity/KK。 - 缆束与回流:缆束成对回流、靠近关键信号返回;必要时在 ΔZ_rad 通道加入吸收/铁氧体并保证 Re{Z_eft}≥0。
验收:I_CM、Re{ΔZ_rad} 与 ΔW 下降。
V. KPI 与验收门限(与 M20-EMI 对齐)
- 工程级:mean(Re{ΔZ_rad}) 处置后下降;ρ(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;(若用)|C_{DM→CM}| 低于门;数据卡/审计轨完整。
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/ P_rad、E_rad/H_rad 标定与测距、I_CM、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。
- 硬门:Re{Z_eft}≥0、KK=pass、Re{ΔZ_rad}≥0、ρ(P_rad,E/H)≥ρ_gate、两口径 T_arr 一致。
VII. 实现绑定与协同(I30-EMI / I40-EMI / Mx-*)
- I30-EMI:bind_cable / path_correct_emi / mode_project/merge。
- I40-EMI:map_S_to_Z_eft / em_port_align / prad2field。
- Mx-*:invert / ppc / evidence;以证据优先、复杂度次之;PPC 残差近白为过门标准。
VIII. 容差与健壮性(DFM/DFA)
- 将 sigma_seam/L_seam/pitch_seam/mesh_ratio、stub_len、跨接间距、Launch 几何与 AF/PF 误差、站址测距 R 以 ±σ 注入 SimStack.EMI,计算 KPI 与 ρ(P_rad,E/H) 容差敏感度;高敏项收紧设计窗口或提升制造/校准等级。
- 验收:容差蒙特卡罗通过率 ≥ 95%(可在项目卡细化)。
IX. 可证伪准则(Design Protocol 对应)
- J-DP-EMI-1(正实/因果):Re{Z_eft}<0 或 KK 失败,否决归一/映射配置。
- J-DP-EMI-2(功率—场量相关):corr(P_rad,E/H) < ρ_gate,否决场站/因子或辐射等效链。
- J-DP-EMI-3(封堵/跨接/背钻):实施后 Re{ΔZ_rad} 与 |E/H|/I_CM 未同步下降,否决处置方案或几何记录。
- J-DP-EMI-4(混合模闭环):S_se→S_mm→Z_mm→Z_se 功率/互易破坏或 KPI 恶化,否决 T_mm/Z0_mm 或回投流程。
- J-DP-EMI-5(两口径一致):|T_arr^{(1)}−T_arr^{(2)}| > u(T_arr),拒绝发布。
X. 合规模板(可直接粘贴)
- 设计验收卡(YAML)
- design_protocol_emi:
- project_id: "EDXEMI-PRJ-001"
- binding_ref: "LAY2PATH-EMI-0001"
- baseline_id: "BLSN-EMI-001"
- bands:
- - {w1: ω1, w2: ω2}
- arrival:
- form: "n_over_c" # or "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"]
- signoff:
- design_owner: "..."
- emi_owner: "..."
- metrology_owner: "..."
- date: "2025-09-16"
- 验收脚本(伪代码)
- # S↔Z 与正实/因果
- Z = map_S_to_Z(S_ren, Znorm(ω), T_mm=Tmm, Z0_mm=Z0mm)
- ΔZ_rad = Z - Z_base
- assert min(Re(Z)) >= 0.0 and KK_consistency(Z)
- assert min(Re(ΔZ_rad)) >= 0.0
- # 相位/到达时与 KPI
- phi = unwrap(arg(Z) - ω*Δt_sync)
- Tarr = fit_linear_phase(phi, ω).slope
- E_phase = max_abs(phi - (ω*Tarr + φ0_opt))
- GDR = max_abs(grad(phi, ω) - median(grad(phi, ω)))
- assert abs(Tarr_n_over_c - Tarr_one_over_c_times_n) <= u_Tarr
- # 功率—场量与共模一致
- P_rad = 0.5 * Re(ΔZ_rad) * abs(I_port)**2
- ρE, ρH = corr(P_rad, E_env), corr(P_rad, H_env)
- assert ρE >= ρ_gate and ρH >= ρ_gate
- ΔW = sum_abs(w_side[ω2] - w_side[ω1])
- assert monotone(ΔW, Re(ΔZ_rad))
- # 处置前后单调性(封堵/背钻/跨接)
- 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)
XI. 执行清单(工程勾选表)
checklist_emi:
- [ ] 定义 Ω、ρ_gate 与发布门限
- [ ] 标注 γ_main/γ_side、缝隙/跨接/残桩与回流方案
- [ ] 完成 DM/CM 归一、S↔Z 映射、phase_corr、path_correct
- [ ] 计算 Z_eft/ΔZ_rad/P_rad/E/H/I_CM/ΔW 与 KPI
- [ ] 封堵/跨接/背钻复测:Re{ΔZ_rad}/E/H/I_CM 与 ΔW 均下降
- [ ] 两口径 T_arr 一致(≤ u_Tarr),passivity/KK 通过
- [ ] 归档 dataset/pipeline/env_lock/audit(sha256)
- [ ] 设计/EMI/计量三方签署
XII. 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)、第11章(工程规则)。
- 收口:本章将屏蔽—回流—连接—缆束—场站—端口—数据合规贯通为签核条款,据此执行 EMI 设计的预测性、可调参与可证伪的工程落地。
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首次发布: 2025-11-11|当前版本:v5.1
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