100M以太網(wǎng)口回波損耗測試

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，回波損耗是一項重要的指標；通過測量回波損耗，可以很清楚的單板設計的阻抗和雙絞線的特性阻抗之間的關系，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；【關鍵詞】回波損耗、網(wǎng)絡分析儀、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)標準802.3中要求。UTP標稱阻抗100Ω，在2.0～80.0MHz范圍內(nèi)阻抗回輸損耗應滿足下列要求：

2～30MHz：＞16dB

30～60MHz：＞16～20lg（f/30）dBf：頻率，以MHz計

60～80MHz：＞10dB二、測試回波損耗的基本概念及重要意義回波損耗基本概念回波損耗(RL，簡稱回損)，顧名思義，指的是一種損耗。實際上，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，數(shù)據(jù)電纜有（或本應該有）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?；夭〒p耗的基本定義：RL=20log∣(Zin-100)/(Zin+100)∣ 2、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，回波損耗是一項重要的指標；通過測量回波損耗，可以很清楚的單板設計的阻抗和雙絞線的特性阻抗之間的關系，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)標準802.3中要求，在測試以太網(wǎng)口物理層指標中，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，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)，因此回損并不構(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，回損則有可能造成很大的影響。因為千兆位以太網(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，信號的傳輸端同時也是來自另一端信號的接收端。傳統(tǒng)的以太網(wǎng)也同樣會遇到回損問題，但由于它采用的是不同的線對進行數(shù)據(jù)傳送和接收，因此對于較大回損問題有較強的免疫力。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。回損問題并不僅僅只存在于千兆位以太網(wǎng)。而是某些系統(tǒng)對嚴重的回損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，測試時可以用一種儀器給被測端口發(fā)信號，同時接收發(fā)射回來的信號，并實時的計算回損，網(wǎng)絡分析儀就可以完成這樣的工作。網(wǎng)絡分析儀的S11測試，就可以測試以太網(wǎng)接收端口的回波損耗；本次測試使用高速實驗室配置的安立公司（Anritsu）的矢量網(wǎng)絡分析儀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)絡分析儀輸出的單分信號轉(zhuǎn)換為差分信號。由于高速實驗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準的二端口測量，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，因此估計夾具的影響不會太大，所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?。?，使用標準的OLST校準方法。四、測試步驟以及測試結(jié)果1、校準：使用安立的標準校準件進行OLST二端口標準。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對時夾具的回波損耗：測量3、6對時夾具的回波損耗：可見兩種情況下夾具的回波損耗接近0dB，近乎全反射，可見影響很小。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：2端口（未加防雷器）3、6對差分信號：7端口（未加防雷器）1、2對差分信號：7端口（未加防雷器）3、6對差分信號：9端口（加防雷器）1、2對差分信號：9端口（加防雷器）3、6對差分信號： 上面分別測量了各個以太網(wǎng)接收端口處的回波損耗，圖中顯示了回波損耗的曲線以及在30MHz、5