信号完整性测试以太网测试

10GSFP+接口简介及测试方法

10G以太网还有很多标准，比如通过背板传输的10GBase-KR(BacKplaneRandomSignaling)标准，通过光纤传输的10GBase-SR(ShortReach)、10GBase-LR(LongReach)、10GBase-ER(ExtendedReach)、10GBase-LRM(LongReachMultimode)等标准。这些总线单对差分线或者单根光纤上的数据速率真正达到了10G左右(10.3125Gbps或9.95328Gbps)。图7.28是一些典型的采用了SFP+接口以及10GBase-KR接口的设备。

除了10GBase-KR接口是电接口外，其他标准使用的都是光接口通过光纤 传输。要把电信号承载在光上传输，就需要用到相应的光模块。表7.2是10G以太网发展 历史上使用过的10G光模块的类型。 什么是以太网，以太网有那些分类；信号完整性测试以太网测试

有线以太网与无线网络类似，有线网络在终端之间以数据帧的方式进行传输。目前，通信速率有100Base-TX（100Mbit/s快速以太网）、千兆以太网（1Gbit/s）、万兆以太网（10Gbit/s）和100G以太网（100Gbit/s）。对于大多数应用，千兆以太网可以在常规的网线上正常工作，如CAT5e和CAT6线缆。这些线缆符合1000BASE-T标准，即IEEE802.3ab。千兆以太网接口符合802.3ab-1999（CL40）标准，需要四对线或通道。因此每个通道的编码传输速率是125兆(MBd)，带宽为62.5MHz（每个编码2位数据）。1000BASE-T（千兆以太网）的差分信号典型值是750mV，负载100Ω时的限值为820mV>Vsignal>670mV。信号完整性测试以太网测试工业以太网物理层介绍；

集线器的工作特点：

集线器多用于小规模的以太网，由于集线器一般使用外接电源（有源），对其接收的信号有放大处理。在某些场合，集线器也被称为“多端口中继器”。

集线器同中继器一样都是工作在物理层的网络设备。

共享式以太网存在的弊端：由于所有的节点都接在同一域中，不管一个帧从哪里来或到哪里去，所有的节点都能接受到这个帧。随着节点的增加，大量的将导致网络性能急剧下降。而且集线器同时只能传输一个数据帧，这意味着集线器所有端口都要共享同一带宽。

发射机功率谱密度：正常发送的10GBase-T的信号是类似噪声的信号，从时域分析比较困难，对其功率的衡量主要是从频域测试。这时被测件发出正常的随机数据流，

用频谱仪(或者示波器做FFT变换)测量其频域的功率分布，确保满足频谱模板的要求。·发射机功率：与上面一个测试类似，都是在频域进行测量。这个测试是用频谱仪测量验证被测件在频域发送的总功率满足3.2～5.2dBm的要求。

发送时钟频率：与发射机抖动测试项目的测试方法类似，被测件发出类似时钟的信号， 用示波器测量信号频率验证被测件的符号速率在800MHz±50ppm*  的范围内。 车载以太网实施及验证的要求；

另外，对于以太网测试来说，还需要测试被测件的回波损耗(即S11反射参数),以考量 被测件的阻抗匹配情况。回波损耗过大会引起信号反射、失真、串扰等。特别是对于千兆以太网来说，由于其是4对电缆同时双向工作，所以对回波损耗要求更高。要进行回波损耗的 测量，只依靠示波器是不够的，还需要用到矢量网络分析仪(VNA)。有些以太网测试软件 还提供了网络分析仪的控制功能，可以用示波器的主机通过GPIB或网络接口控制矢量网 络仪完成回波损耗的测试，并对测试数据进行分析运算(比如换算到阻抗为85Ω或1152 时的反射情况),把测试结果添加到测试报告中。图7.18是进行回波损耗测试时的 组网。100Base-Tx和1000Base-T以太网信号电平编码方式对比；信号完整性测试以太网测试

100Base-Tx的信号波形和信号模板；信号完整性测试以太网测试

千兆以太网前端

典型的以太网前端使用 RJ45 端口，可用于全双工传输。能实现这一点是因为连接器中包含两对信号线，每个方向一对（差分电压）。IEEE 标准要求RJ45 使用变压器实现电气隔离。变压器可以保护设备免受线路高压，或者设备之间的电位差引起的损害。千兆以太网接口的电路

千兆以太网接口分立电路网络变压器（LAN变压器）是设备连接网线的接口。在设备和线缆之间的变压器能够提供必须的隔离，同时匹配阻抗和实现差分。此外，变压器还能保护设备免受瞬态干扰，并抑制设备内部、外部线缆和设备之间的共模信号，同时不能影响信号收发性能，必须能够达到1Gbit/s的数据传输速率。另外还需要一些器件满足匹配和电磁兼容(EMC)测试。
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