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    PCB線路板調(diào)試技術(shù)之六類模塊

    發(fā)布時(shí)間:2021-06-09

    瀏覽次數(shù):563

        在PCB抄板及設(shè)計(jì)工作中,我們常常要對(duì)電路板進(jìn)行調(diào)試與測(cè)試,六類模塊電路板的調(diào)試就是其中一種,為了能讓大家更好的理解六類模塊電路板的調(diào)試技術(shù),我先給大家簡(jiǎn)單的介紹一下六類模塊。六類模塊的重要部件是線路板,其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、制作工藝基本上就決定了產(chǎn)品的性能指標(biāo),六類模塊執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)是 EIA/TIA 568B.2-1,當(dāng)中比較為重要的參數(shù)是插入損耗、回波損耗、近端串?dāng)_等。 

    PCB線路板調(diào)試技術(shù)之六類模塊

        插入損耗 (Insert Loss):由于傳輸通道阻抗的存在,它會(huì)隨著信號(hào)頻率的增加而使信號(hào)的高頻分量衰減加大,衰減不僅與信號(hào)頻率有關(guān),也與傳輸距離有關(guān),隨著長(zhǎng)度的增加,信號(hào)衰減也會(huì)隨著增加。回波損耗(Return Loss):由于產(chǎn)品中阻抗發(fā)生變化,就會(huì)產(chǎn)生局部震蕩,致使信號(hào)反射,被反射到發(fā)送端的一部分能量會(huì)形成噪音,導(dǎo)致信號(hào)失真,降低傳輸性能。如全雙工的千兆網(wǎng),會(huì)將反射信號(hào)誤認(rèn)為是收到的信號(hào)而引起有用信號(hào)的波動(dòng),造成混亂,反射的能量越少,就意味著通道采用線路的阻抗一致性越好,傳輸信號(hào)越完整,在通道上的噪音就越小。回波損耗RL的計(jì)算公式:回波損耗=發(fā)射信號(hào)÷反射信號(hào)。
      
        在設(shè)計(jì)中,保證阻抗的全線路一致性以及與100歐姆阻抗的六類線纜配合是解決回波損耗參數(shù)失效的有效手段。例如PCB線路的層間距離不均勻、傳輸線路銅導(dǎo)體截面變化、模塊內(nèi)的導(dǎo)體與六類線纜導(dǎo)體不匹配等,都會(huì)引起回波損耗參數(shù)變化。近端串?dāng)_(NEXT):NEXT是指在一對(duì)傳輸線路中,一對(duì)線對(duì)另一對(duì)線的信號(hào)耦合,即為當(dāng)一條線對(duì)發(fā)送信號(hào)時(shí),在另一條相鄰的線對(duì)收到的信號(hào)。這種串?dāng)_信號(hào)主要是由于臨近繞對(duì)通過電容或電感耦合過來的,通過補(bǔ)償?shù)霓k法,抵消、減弱其干擾信號(hào),使其不能產(chǎn)生駐波是解決該參數(shù)失效的主要辦法。

        在模塊試制階段,用理論做指導(dǎo),以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)為依據(jù),就能很快的達(dá)到預(yù)期效果。在國(guó)內(nèi)進(jìn)行的六類模塊PCB設(shè)計(jì)中,主要以線路對(duì)角補(bǔ)償理論做依據(jù),進(jìn)行大量的試制工作,同樣也可達(dá)到預(yù)期效果。模塊與插頭引起的信號(hào)外漏現(xiàn)象會(huì)發(fā)生相互間的信號(hào)干涉,為防止信號(hào)干涉現(xiàn)象,在平衡鏈路中導(dǎo)體進(jìn)行扭繞,達(dá)到平衡傳輸?shù)哪康模だ@結(jié)構(gòu)會(huì)造成信號(hào)間的相位變化,也會(huì)增大線路上的信號(hào)衰減,這個(gè)結(jié)構(gòu)稱之為非屏蔽結(jié)構(gòu)(UTP)。4對(duì)平衡雙絞線中,每對(duì)線的絞距不同,線纜尾端使用模塊化的連接件,形成連接件和接插件之間的相連,相互連接區(qū)內(nèi)形成導(dǎo)體之間進(jìn)行的平衡結(jié)構(gòu),即為六類系統(tǒng)的比較久鏈路。在比較久鏈路內(nèi)產(chǎn)生了在平衡線路中所發(fā)生的信號(hào)干擾現(xiàn)象,即為串?dāng)_,解決串?dāng)_問題是進(jìn)行高速通信用連接件制造的重要技術(shù)。
      
        在接觸端子之間產(chǎn)生接觸損失會(huì)導(dǎo)致衰減、反射損失等現(xiàn)象,這種損失在高速信號(hào)傳輸時(shí),會(huì)產(chǎn)生障礙和故障,解決這類問題是進(jìn)行高速通信用連接件制造的重要技術(shù)。在模塊與插頭的連接線路中,插頭內(nèi)的每對(duì)連接端子是平衡線路,平衡線路中導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生信號(hào)外漏及阻抗損耗,阻礙通信的比較大因素就是信號(hào)外漏。可通過研究E場(chǎng)和H場(chǎng)解決此類問題或從研究反向衰減的方法中尋找解決方案,這是高速通信用連接件制造的重要技術(shù)。E場(chǎng)和H場(chǎng)平衡線路上所發(fā)生的信號(hào)干擾,即電磁場(chǎng)干擾,可通過E場(chǎng)和H場(chǎng)的分布進(jìn)行描述。

        電子通信線路測(cè)試的主要參數(shù)是掃頻下進(jìn)行的相關(guān)測(cè)量,在這個(gè)頻率信號(hào)上附加語(yǔ)音或數(shù)據(jù)包進(jìn)行傳輸,傳輸速度越高頻率越快。用信號(hào)外漏的解決方法來解釋產(chǎn)生問題的插座信號(hào)外漏現(xiàn)象,比較基本的方法是根據(jù)電感和電容所發(fā)生的信號(hào)外漏仿真圖,在信號(hào)集中區(qū)域收集信號(hào)并進(jìn)行返送。在設(shè)計(jì)中,耦合電容的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵參數(shù),與耦合線路的長(zhǎng)度、線間距離、寬度、補(bǔ)償線路布置等有關(guān)。考慮到六類系統(tǒng)采用4對(duì)線同時(shí)傳輸信號(hào),必然會(huì)對(duì)其產(chǎn)生綜合遠(yuǎn)端串繞,可通過分析,進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真,設(shè)計(jì)出補(bǔ)償線路。國(guó)內(nèi)同行一般進(jìn)行的六類模塊試制過程主要是在確定主干回路后,在設(shè)計(jì)出補(bǔ)償回路,進(jìn)行大量的方案設(shè)計(jì)和樣品制作,在補(bǔ)償線路、PCB層間結(jié)構(gòu)基本確定后,后續(xù)工作主要是通過工藝改進(jìn),從而提高性能。
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