10M/100M/1G以太網(wǎng)測試
方案核心:N53XXB以太網(wǎng)一致性測試軟件
- 支持10Base-T、100Base-TX和1000Base-T規(guī)范要求的以太網(wǎng)物理層一致性測試
- 是德科技Infiniium系列9000示波器
- E5061B(或其他頻譜范圍可覆蓋2-80 MHz的網(wǎng)絡(luò)分析儀)
其他要求:
- N53XXC以太網(wǎng)測試夾具
- N53XXA千兆以太網(wǎng)抖動測試電纜
- 1130B差分探頭
- E2678B探頭前端
- 力矩扳手(擰3.5mm的射頻頭)
- 11500E Cable Assembly, 3.5 mm (m) to 3.5 mm (m), DC to 26.5 GHz (2PCS)
N6314A:610 毫米(24英寸)長的精密N型陽頭至N型陽頭測試端口電纜,12,4GHz |
N9910X-849 同軸適配器,N型(陰頭)至3.5mm(陽頭),18GHz |
11878A 適配器套件,3.5mm至N型,直流至18GHz
N9910X-708堅固的穩(wěn)相電纜,3.5mm(陽頭)至3.5mm(陰頭)26.5GHz
測試內(nèi)容:
- 峰值電壓
- 過沖
- 眼圖模板
- 上升和下降時間
- 占空比失真和抖動
- 回波損耗
對于10M/100M/1G以太網(wǎng)的信號質(zhì)量測試,由于最大信號波特率是125MBaud,且信號的邊沿不太陡,因此使用1GHz以上帶寬的示波器就夠了。除此之外,為了方便的吧RJ-45接口信號引出,加入傳輸線模型,提供信號接收端并進(jìn)行以太網(wǎng)信號的分析,還要有相應(yīng)的夾具。Keysight提供了N53XXC以太網(wǎng)測試夾具。
N53XXC測試夾具上劃分了不同的區(qū)域,可分別進(jìn)行10Base-T/100Base-Tx/1000Base-T的測量。也提供了專門區(qū)域連接矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀E5061B進(jìn)行回波損耗的測量。夾具附帶的短電纜可以連接夾具和被測件,附帶的校準(zhǔn)板用于回波損耗測量時進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)儀校準(zhǔn)。
回波損耗(Return Loss,即S11反射參數(shù))測試,以考量阻抗匹配情況?;夭〒p耗過大會引起信號反射、失真、串?dāng)_等。特別對于千兆以太網(wǎng),由于4對電纜同時雙向工作,對回波損耗測試要求更高,需要矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀。如果客戶購買了Keysight 9000X示波器和N53XXA以太網(wǎng)測試軟件,還需要用USB轉(zhuǎn)GPIB接口線(82357B)控制矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀E5061B完成回波損耗測試,并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。下圖1用E5061B測試回波損耗,測試結(jié)果由9000X示波器通過82357B讀出。圖2是測試的連接圖。VNA的start和stop頻率是2M-80MHz。
Figure 1 用E5061B測試回波損耗
Figure 2 測試電纜實物圖
E5061B通過N6314A與N9910X-849接到以太網(wǎng)測試夾具N53XXC的SMA陰頭上,N53XXC通過巴倫把單端信號轉(zhuǎn)化為差分信號+/-,送到2個SMA陰頭輸出,用Keysight的11500E線纜,接到DA+和DA-上,信號再進(jìn)入N53XXC轉(zhuǎn)成RJ45接頭到DUT或校準(zhǔn)件。圖2的校準(zhǔn)件通過短網(wǎng)線連接到N53XXC上,進(jìn)行open、short、load校準(zhǔn)。校準(zhǔn)后,將被測件如圖3的方式連到負(fù)載上進(jìn)行測試。
Figure 3 測試網(wǎng)線回波損耗連接示意圖
圖4、5、7是經(jīng)過開路、短路、負(fù)載校準(zhǔn)的結(jié)果,圖6、8是線纜與N53XXC沒有擰好或者再測試的時候,線纜有抖動的錯誤校準(zhǔn)。圖9是經(jīng)過校準(zhǔn)后的測得網(wǎng)線的回波損耗和阻抗。這說明必須為客戶配備力矩扳手。此外也可采購國產(chǎn)線纜,見圖10。
Figure 4 開路校準(zhǔn)圖
Figure 5 短路校準(zhǔn)圖(此時線纜與夾具良好接觸)
Figure 6 短路校準(zhǔn)圖(此時線纜與夾具接觸有問題,且線纜有搖晃)
Figure 7 負(fù)載校準(zhǔn)圖
Figure 8 校準(zhǔn)時,線纜與夾具沒擰緊的結(jié)果
Figure 9 C+/C-線校準(zhǔn)后的回波損耗和阻抗
Figure 10 推薦的國產(chǎn)電纜廠商(XX射頻、XX科技(深圳)有限公司)
Keysight的網(wǎng)絡(luò)分析儀測回波損耗測試方案與Fluke networks相比(外場測試見圖11、實驗室測試平臺見圖12),接線較為復(fù)雜,但網(wǎng)絡(luò)分析儀是個通用設(shè)備,可與示波器配合,且能進(jìn)行信號質(zhì)量的測試,并生成完整的測試報告。這個測試方案在工業(yè)類客戶、汽車企業(yè)網(wǎng)絡(luò)、半導(dǎo)體、線纜生產(chǎn)廠商等客戶處廣泛應(yīng)用。

Figure 11 Fluke Networks公司雙向測量近端串?dāng)_和回波損耗的測試方案
Figure 12 Keysight與Fluke Networks實驗室測試以太網(wǎng)的夾具