信號完整性測試以太網(wǎng)測試系列

10M/100M/1000M以太網(wǎng)的測試

對于10M/100M/1000M以太網(wǎng)的信號質(zhì)量測試，由于比較大信號波特率是125MBaud, 且信號的邊沿并不太陡，因此使用1GHz以上帶寬的示波器就足夠了。除此以外，為了方便 地把RJ-45接口上信號引出、加入傳輸線模型、提供信號端接并進(jìn)行以太網(wǎng)信號的分析，還 需要有相應(yīng)的測試夾具，圖7.14是典型的以太網(wǎng)測試夾具。

以 太 網(wǎng)測試夾具上劃分了不同的區(qū)域，可以分別進(jìn)行10Base-T/100Base-Tx/1000Base-T的測量，另外還有專門區(qū)域可以連接矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行回波損耗的測量。夾具附帶的校準(zhǔn)板可用于回波損耗的測量時進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)儀校準(zhǔn)。 什么是以太網(wǎng)，以太網(wǎng)有那些分類；信號完整性測試以太網(wǎng)測試系列

10M 以太網(wǎng)

10Mbps以太網(wǎng)即標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)，由IEEE802.3定義，同一公共通信信道上的所有用戶共享這個帶寬，這個公共信道稱為總線。在交換式LAN中，每個交換式端口都是一個以太網(wǎng)總線，采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這種連接方式下將有可能提供全雙工的連接，此時，將提供20Mbps的總帶寬。根據(jù)IEEE802.3的規(guī)定，10M以太網(wǎng)目前使用的線纜有：10Base-T雙絞線、10Base5粗同軸電纜以及10Base2細(xì)同軸電纜。10Base-T是目前使用為的一種以太網(wǎng)電纜標(biāo)準(zhǔn)。它具有一個優(yōu)勢就是易于擴(kuò)展，維護(hù)簡單，價格低廉，一個集線器加上幾根10Base-T電纜，就能構(gòu)成一個實用的小型局域網(wǎng)（當(dāng)然還得有計算機(jī)），10Base-T的缺點(diǎn)是：電纜的比較大有效傳輸距離是距集線器100m，即使是高質(zhì)量的5類雙絞線也只能達(dá)到150m。3類到6類雙絞線在塑料外殼內(nèi)均有這樣的四對線纜，區(qū)別主要在于類數(shù)越高的雙絞線，單位長度內(nèi)的絞環(huán)數(shù)越多，擰得越緊，這使得5類或者6類雙絞線的交感更少并且在更長的距離上信號質(zhì)量更好，更適用于高速計算機(jī)通信。各種設(shè)備需要使用具體的線纜連接起來。目前應(yīng)用于各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的接口可能使用雙絞線接口或光纖接口。雙絞線和光纖接口之間不能直接相連，必須使用光電轉(zhuǎn)換設(shè)備。
上海校準(zhǔn)以太網(wǎng)測試以 太網(wǎng)供電(Power over Ethernet,PoE)技術(shù)也被應(yīng)用于車載以太網(wǎng)；

IEEE802 .3規(guī)定了很多以太網(wǎng)信號的參數(shù)，對于10Base-T/100Base-Tx/1000Base-T 的電氣參數(shù)，可以分別參考IEEE 802.3規(guī)范的14、25和40節(jié)。如果不借助相應(yīng)的軟件，要 完全手動進(jìn)行這些參數(shù)的測量是一件非常煩瑣和耗時耗力的工作，為了便于快速完成以太 網(wǎng)信號的測量，比較好借助于相應(yīng)的一致性測試軟件。圖7. 15是以太網(wǎng)一致性測試軟件界 面。這個測試軟件除了支持標(biāo)準(zhǔn)的10Base-T/100Base-Tx/1000Base-T以太網(wǎng)信號質(zhì)量測 試以外，還可以支持節(jié)能以太網(wǎng)(Energy Efficient Ethernet,EEE,參考802 . 3az標(biāo)準(zhǔn)) 的  測試。

資源共享能力強(qiáng)

隨著Internet/ Intranet的發(fā)展，以太網(wǎng)已滲透到各個角落，網(wǎng)絡(luò)上的用戶已解除了資源地理位置上的束縛，在聯(lián)入互聯(lián)網(wǎng)的任何一臺計算機(jī)上就能瀏覽工業(yè)控制現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)“控管一體化”，這是其他任何一種現(xiàn)場總線都無法比擬的。

可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Υ?

以太網(wǎng)的引入將為控制系統(tǒng)的后續(xù)發(fā)展提供可能性，用戶在技術(shù)升級方面無需獨(dú)自的研究投入，對于這一點(diǎn)，任何現(xiàn)有的現(xiàn)場總線技術(shù)都是無法比擬的。同時，機(jī)器人技術(shù)、智能技術(shù)的發(fā)展都要求通信網(wǎng)絡(luò)具有更高的帶寬和性能，通信協(xié)議有更高的靈活性，這些要求以太網(wǎng)都能很好地滿足。 工業(yè)以太網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)有哪些；

回波損耗：由于10GBase-T的信號在4對差分線上同時有信號的收發(fā)，因此對于信 號的反射非常敏感?；夭〒p耗測試時被測件工作在正常的信號發(fā) 送模式，用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀對發(fā)射端口的回波損耗進(jìn)行測試。

由于10GBase-T的測試涉及信號質(zhì)量測試、頻譜測試和回波損耗測試，所以需要多臺 儀器配合才能完成相關(guān)工作。測試中使用的主要測試儀器是示波器，對于示波器帶寬的要 求建議在4GHz或以上。

對于MGBase-T及NBase-T標(biāo)準(zhǔn)來說，只不過是把符號速率降到了400MBaud(5GBase-T)  和200MBaud(2 . 5GBase - T),其采用的技術(shù)與10GBase -T類似，測試夾具及測試軟件也可 以共用。在實際的測試中，使用測試夾具把4對差分信號引出，測試軟件安裝在示波器上。 測試軟件控制示波器完成測試項目的設(shè)置和自動的一致性測試，也可以控制頻譜儀或矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀完成頻譜、回?fù)p等的測試。是10GBase-T/MGBase-T/NBase-T的測試 軟件和測試夾具 10Base-T以太網(wǎng)測試有哪些項目；上海校準(zhǔn)以太網(wǎng)測試

以太網(wǎng)是有線還是無線；信號完整性測試以太網(wǎng)測試系列

由于在這些接口上，數(shù)據(jù)的速率真正達(dá)到了10Gbps左右，因此對于測試的帶寬要求更高。雖然SFP+的規(guī)范中對于測試設(shè)備的帶寬要求在12GHz以上，但是考慮到示波器的頻響方式不同，以及現(xiàn)代的芯片比標(biāo)準(zhǔn)制定時都有更陡的邊沿，使用實時示波器進(jìn)行測量時建議使用20GHz以上的帶寬。圖7.30是用實時示波器進(jìn)行SFP+接口測試的例子。

為了提高數(shù)據(jù)速率，IEEE還在10G以太網(wǎng)的接口標(biāo)準(zhǔn)上提出了用4路10G信號傳輸40G以太網(wǎng)信號的標(biāo)準(zhǔn)，比如40GBase-KR4、40GBase-SR4、40GBase-LR4、40GBase-ER4、40GBase-CR4,如果采用光纖進(jìn)行傳輸時可能采用的是QSFP+(QuadSmallForm-factorPluggable)的光模塊接口。QSFP+的光模塊電接口一側(cè)采用的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)與相應(yīng)的10G以太網(wǎng)接口類似，而40GBase-KR4也是用4對10Gbps的差分線同時傳輸實現(xiàn)40Gbps的傳輸速率。因此這些40G以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)對于測試儀表的帶寬要求也與對應(yīng)的10G接口要求類似，只不過要測試的端口數(shù)更多。對于采用了光口作為以太網(wǎng)信號傳輸?shù)慕涌?，如果還想進(jìn)行光口的眼圖、抖動、消光比、光功率、波長等的測試，需要借助相應(yīng)的光采樣示波器、光功率計等完成，可以參考后面關(guān)于光信號測試的章節(jié) 信號完整性測試以太網(wǎng)測試系列

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