100M以太網(wǎng)口回波損耗測試

1、100M以太網(wǎng)口回波損耗測試【摘要】在以太網(wǎng)的物理層接口性能中，回波損耗是一項(xiàng)重要的指標(biāo)；通過測量回波損耗，可以很清楚的單板設(shè)計(jì)的阻抗和雙絞線的特性阻抗之間的關(guān)系，單板被測網(wǎng)口的回波越小，說明單板的輸入阻抗特性與雙絞線阻抗匹配的越好；【關(guān)鍵詞】回波損耗、網(wǎng)絡(luò)分析儀、802.3一、回波損耗測試規(guī)范要求測量100M以太網(wǎng)口的回波損耗是否滿足以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)802.3中要求。UTP標(biāo)稱阻抗100Q,在2.080.0MHz范圍內(nèi)阻抗回輸損耗應(yīng)滿足下列要求：230MHz：16dB3060MHz：16201g(f/30)dBf：頻率，以MHz計(jì)6080MHz：10dB二、測試回波損耗的基本概念及重要意義1、回波

2、損耗基本概念回波損耗(RL,簡稱回?fù)p)，顧名思義，指的是一種損耗。實(shí)際上，它測量的是傳輸信號被反射到發(fā)射端的比例。我們都知道，在使用非屏蔽雙絞線時(shí)，數(shù)據(jù)電纜有(或本應(yīng)該有)100歐姆的阻抗。但是在一個指定的頻率上，阻抗值很少能正好等于100歐姆，下面的圖形說明了回波損耗的產(chǎn)生過程。回波損耗的基本定義：RL=20log|(Zin-100)/(Zin+100)I2、測試回波損耗的重要意義在以太網(wǎng)的物理層接口性能中，回波損耗是一項(xiàng)重要的指標(biāo)；通過測量回波損耗，可以很清楚的單板設(shè)計(jì)的阻抗和雙絞線的特性阻抗之間的關(guān)系，單板被測網(wǎng)口的回波越小，說明單板的輸入阻抗特性與雙絞線阻抗匹配的越好；以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)802

3、.3中要求，在測試以太網(wǎng)口物理層指標(biāo)中，要測試輸入端口的回波損耗；以往，我們在使用非屏蔽雙絞線傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，其中一個線對用來傳輸數(shù)據(jù)，另一個線對用來接收數(shù)據(jù)，因此回?fù)p并不構(gòu)成很大的問題。但是在現(xiàn)在的傳輸方案，如千兆位以太網(wǎng)中，回?fù)p則有可能造成很大的影響。因?yàn)榍д孜灰蕴W(wǎng)采用的是雙向傳輸，即4個線對同步傳輸和接收數(shù)據(jù)。對任一個線對來說，信號的傳輸端同時(shí)也是來自另一端信號的接收端。GigabitEthernetNGonfliguration八4,Port1Port20b2sn止向反射參數(shù)被測件s盟反向反射參數(shù)12=g掃2銅.b仁a2,分別是入射信號和出射佶號，可以肴出S蔘數(shù)是兩個信號的比值。傳統(tǒng)的以

4、太網(wǎng)也同樣會遇到回?fù)p問題，但由于它采用的是不同的線對進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送和接收，因此對于較大回?fù)p問題有較強(qiáng)的免疫力。在傳統(tǒng)以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸過程中，部分信號被返回到傳輸端，但該傳輸端并不會作為接收端來接收這些反射的信號，因此，噪音幾乎不會對傳輸產(chǎn)生很大的影響?；?fù)p問題并不僅僅只存在于千兆位以太網(wǎng)。而是某些系統(tǒng)對嚴(yán)重的回?fù)p性能的抵抗能力更低罷了。三、測試方法按照回波損耗的產(chǎn)生的原理，測試時(shí)可以用一種儀器給被測端口發(fā)信號，同時(shí)接收發(fā)射回來的信號，并實(shí)時(shí)的計(jì)算回?fù)p，網(wǎng)絡(luò)分析儀就可以完成這樣的工作。sn=b問S21止向傳輸參數(shù)此項(xiàng)比值包拈幅度和相位S門反向傳輸參數(shù)網(wǎng)絡(luò)分析儀的S11測試，就可以測試以太網(wǎng)接收端口

5、的回波損耗；本次測試使用高速實(shí)驗(yàn)室配置的安立公司（Anritsu）的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀MS4624D。通過一個自制以太網(wǎng)測試夾具。由于以太網(wǎng)信號為差分形式，理論上需要儀器發(fā)出差分平衡信號。業(yè)界通常的做法是使用平衡-不平衡變壓器，將矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀輸出的單分信號轉(zhuǎn)換為差分信號。由于高速實(shí)驗(yàn)室目前尚未配置平衡-不平衡變壓器，我們采取的方法是使用標(biāo)準(zhǔn)的二端口測量，將測得的二端口S參數(shù)（S11、S12、S21、S22）經(jīng)過儀器的線性矢量合成運(yùn)算得到平衡S參數(shù)Sd1d1。（MS4624D有四個測量端口，具有對平衡器件的測量功能）另外，考慮到只需要測量到100MHz,頻率不算很高，因此估計(jì)夾具的影響不會太大，所

6、以忽略了夾具的影響（通過對夾具的測量也發(fā)現(xiàn)夾具本身產(chǎn)生的反射很?。?，使用標(biāo)準(zhǔn)的OLST校準(zhǔn)方法。四、測試步驟以及測試結(jié)果1、校準(zhǔn)：使用安立的標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)件進(jìn)行OLST二端口標(biāo)準(zhǔn)。2、連接好儀器與被測單板，單板上電。3、測試夾具的回波損耗：評估夾具的影響。夾具的回波損耗測試結(jié)果如下:測量1、2對時(shí)夾具的回波損耗:SD1D1DIFFERENTIAGROUP1LOOMAONITUDELMODE汀嚴(yán)=-l,q上rRANSNISSION/REFLEClIONlB6.03dBHMCH1-SDID1REFERENCEPLANE0.0000nn申2|.34.|.1:33J2500tkHz-0.0MdE2：明kHz

7、-0.0GdEI：53J5000tkHz-0.050dEJ79.r500fkHz-0.062dEkARKETOPE仆kORE0001Hz100.000mNHz測量3、6對時(shí)夾具的回波損耗:bD：11FFERENTIA.IDEIHSII：3；Ch/REFLECTIJIGROUP110.000000MHzISO.000000MHzCH1-SD1D1REFERENCEPLANE1:30-0.032dBMHzMH7-0.09dB59.950000IlHz-0.051dB79.975000MIL-0,068dB1,燈K111卜卜仲門上0,0000HH可見兩種情況下夾具的回波損耗接近OdB，近乎全反射，可

8、見影響很小。4、2609A百兆以太網(wǎng)回波損耗測試結(jié)果及分析2端口（未加防雷器）1、2對差分信號：SD1D1DIFFERENT.ALMODETRAN3MIS3ION/REFLECTIONGROUP1CH1-SD1D1REFERENCEPLANE0.0000mmI.rmMAANTlimFRFF=-17.QIQdRA.RRfdR/D：U0.00000fMHZ00.000000MHZ1:30.025030MHz-2917,.987530liH-2L577dB5QMHz-lb.593dB牛79.975030MHz-12.238dBMARKERTOPEAKMORE2端口（未加防雷器）3、6對差分信號:SD

9、1T1DTFFFRFNrTAI.FflDFGROUP1TRANSMISSION/REFLECTIONCH1-SD1D1REFERENCEPLANE0.0000mnLOGIIAGNITUDEfREF=-17.919dB6.000lB/DIV1：2：4:10.t00000MHz100.0000E0MHz30.025090-27.285dB.987590-20.017dB59.950090-15.225dB79.9750Q0-11.025dBMARKERTOPEAKMOREMHzMHzMH?MH?7端口（未加防雷器）1、2對差分信號SD1D1DIFFERENTIALMOETRANSMIS3HN/RE

10、FLECTIONGROUP1LOG1ACNI1UDERET-!?dDG.000dD/D：UREFERENCEPLANE0.0000m1:30.02500MHz-31.123dB2：.98750MHz-2.188dB3：59.95000MHz-19.69dB4：79.97500MHz-H.928dBdn10.000000MHZ100.000000MHZMARKERTOPEAKMORE7端口（未加防雷器）3、6對差分信號UH1-SU1LHREFERENCEPLANE0.0900mnTRRNSNISSION/REFLECTIONLOGMAGNITUDEkRFF=-I7.9I9rIRh,fiAArR/

11、DTU1:；.1:410.t00000MHz100.00000MHzSDITInTFFFRFNTTHl.mDFGROUP130.025090-28.909cB907500-21.755cDhM.MhHMLLl-16.969dB79.9750f0-12.86dBMARKERTOPEAKMuKtMHzMHzHH7MHz9端口（加防雷器）1、2對差分信號SD1D1DIFFERENTIALMODETRANISON/REFLECTIONGROUP1CH1-SD1D1REFERENCEPLANE0.0000mm9端口（加防雷器）3、6對差分信號:1：30.023000IIHz-19.993dB-17.205dBj:59.950000IIHz-13.333dB-13.233dBMHHKtHIUHtHKMORESD1D1DIFFERENTIALMODEGROUF11TRANSMISSION/REFLECTIONCH1-SD1D1REFERENCEPLANE0.0000mm1:30.025000-22.了留dBMHz2：.987500MHz-19.同1dB3：59.950000MHz-13