PCB線路[Lu]闆調試技[Ji]術之六類(Lei)模塊[Kuai]

在PCB抄闆及(Ji)設計(Ji)工作中[Zhong]，我們常常要對電[Dian]路闆(Pan)進行調試與測試，六類模塊電(Dian)路[Lu]闆的調試就(Jiu)是(Shi)其中一種，為(Wei)了能[Neng]讓大家更好的理解六類模塊電路闆的[De]調試技術，我(Wo)先給大家簡單的[De]介紹一下六類模塊。六類模塊的核心部件是線路闆，其設計(Ji)結構、制作(Zuo)工藝(Yi)基本上就決定了産品的性能[Neng]指标[Biao]，六類模塊(Kuai)執行的标準是[Shi] EIA/TIA 568B.2-1，當中最為重要的參數是插入損耗、回(Hui)波損耗、近端[Duan]串擾(Rao)等。

插入損耗 (Insert Loss)：由于傳(Chuan)輸通道阻抗(Kang)的存(Cun)在，它會随着信号頻率的增加而使[Shi]信号的高頻分量衰減(Jian)加大，衰減不僅與信号頻(Pin)率有(You)關，也與傳輸距離有(You)關，随着長度的增加，信号[Hao]衰減也(Ye)會随着增加。回波損耗(Hao)(Return Loss)：由于産(Chan)品中阻抗發[Fa]生變化，就會[Hui]産生局部震蕩，緻使信号反[Fan]射，被反射到發送端的[De]一部分能量會形(Xing)成噪音，導緻信号失(Shi)真，降低傳輸性(Xing)能。如全雙工的千兆網，會将反射信号誤認為是收到的信号而引起有用(Yong)信[Xin]号的波動[Dong]，造[Zao]成(Cheng)混亂，反射的能[Neng]量越少，就意味着[Zhe]通(Tong)道采用線[Xian]路的阻抗一(Yi)緻性越好，傳輸信号越完整，在通道上的噪音(Yin)就越小。回波損耗(Hao)RL的計算公式：回(Hui)波(Bo)損耗=發射信号÷反[Fan]射(She)信号。

在設計中，保(Bao)證阻抗的全線(Xian)路一(Yi)緻性以及與(Yu)100歐姆阻抗的(De)六類線纜配合是解決[Jue]回波損耗參(Can)數失(Shi)效的有效(Xiao)手段。例如PCB線[Xian]路的層間距[Ju]離不均勻、傳(Chuan)輸線路銅導體截面變(Bian)化、模塊内的導[Dao]體與六類[Lei]線纜[Lan]導體[Ti]不匹配等[Deng]，都會引[Yin]起回波(Bo)損耗參數(Shu)變化。近[Jin]端串擾(NEXT)： NEXT是指在一對傳輸線(Xian)路中，一對線對(Dui)另(Ling)一(Yi)對線的信号耦合，即為當一條線(Xian)對發送(Song)信号時，在另一條相鄰的線(Xian)對收到的信(Xin)号。這種串擾信号主[Zhu]要是由于臨近繞對通過電[Dian]容或電感耦(Ou)合過來的，通[Tong]過[Guo]補償(Chang)的辦法，抵消[Xiao]、減弱其[Qi]幹擾信号[Hao]，使其不能産生駐波是解決該參數失(Shi)效的主要辦(Ban)法。

在模塊試制階段[Duan]，用理論做指導，以計[Ji]算機輔助設計(Ji)為依據，就能很快的達到預期(Qi)效[Xiao]果。在國内進[Jin]行的六類模塊(Kuai)PCB設計中，主要以線路對角補償理論做依據，進行大量的試制(Zhi)工[Gong]作，同樣也可(Ke)達到預期[Qi]效果(Guo)。模塊與插頭引[Yin]起的信号[Hao]外漏現象會發生相[Xiang]互間的信号幹[Gan]涉，為防止信号幹(Gan)涉現象，在平[Ping]衡鍊(Lian)路中導體進行扭繞，達到(Dao)平衡傳輸的(De)目的，扭繞結構會(Hui)造成信(Xin)号間的[De]相位變化，也會增大線路上的(De)信号衰減，這個結構稱之為非屏蔽結構(UTP)。4對平衡雙絞線中，每對(Dui)線的絞距不(Bu)同，線纜尾端[Duan]使用模塊化的連接件，形成連接(Jie)件和接插件之間[Jian]的相連，相互(Hu)連接區内[Nei]形成導體之間進行(Hang)的平衡結構，即為六類系統的(De)永久鍊路[Lu]。在永久鍊路内産(Chan)生[Sheng]了在平衡線路中所發生的信(Xin)号幹擾現象，即(Ji)為串擾，解決串(Chuan)擾(Rao)問題是進行[Hang]高速[Su]通信用連接件制(Zhi)造的核心技術。

在(Zai)接觸(Chu)端子之間産生(Sheng)接觸損失會導緻衰減、反[Fan]射損失等現象，這種損失在高速信[Xin]号傳[Chuan]輸時，會産生障礙和[He]故障(Zhang)，解決這類問[Wen]題[Ti]是進行高速通[Tong]信用(Yong)連接件制造的核心技術。在模塊與插頭(Tou)的連接線路中，插頭内[Nei]的每對[Dui]連接端子是平衡(Heng)線路，平衡線(Xian)路中導體會[Hui]産生信号外漏及[Ji]阻抗損(Sun)耗，阻礙通信(Xin)的最大因素就是信(Xin)号外[Wai]漏。可通過研[Yan]究E場和H場解決此類問題(Ti)或從研究反向衰減的方法中尋找解決方案[An]，這是高速通信用(Yong)連接(Jie)件制造的核心技術。E場和H場平衡線路上所發生[Sheng]的信号幹擾[Rao]，即電磁場幹擾，可通過E場和H場的分(Fen)布進行描述(Shu)。

電子通信線[Xian]路測試的主[Zhu]要[Yao]參數是掃頻下(Xia)進[Jin]行的相(Xiang)關測(Ce)量，在這個頻率(Lü)信号上附加語(Yu)音或數據包(Bao)進行傳輸，傳[Chuan]輸速度越高(Gao)頻率越[Yue]快。用信号外漏的[De]解決方法來(Lai)解釋産生問題[Ti]的插座信号外(Wai)漏現象，最基本[Ben]的方法是根[Gen]據電(Dian)感和電容所(Suo)發生的信号外漏仿真圖，在信号集中區域收(Shou)集信[Xin]号[Hao]并(Bing)進行[Hang]返送。在設計中(Zhong)，耦合電容的設[She]計是關鍵參數[Shu]，與耦合線路的長度[Du]、線間距離、寬度[Du]、補償線路[Lu]布置等有關(Guan)。考慮到六類(Lei)系統采用4對線同時(Shi)傳輸[Shu]信号，必然[Ran]會對(Dui)其産生綜合遠端串(Chuan)繞，可通過分析[Xi]，進行(Hang)計算機仿真，設計出補償線路(Lu)。國内同行一般進行的六類[Lei]模塊試制過程主要是在确定主幹回路後[Hou]，在設計出補償回路[Lu]，進行大量的(De)方案設計和(He)樣品制作，在補償線[Xian]路、PCB層間結構基(Ji)本(Ben)确定後，後續(Xu)工作[Zuo]主要是通過工藝改進，從(Cong)而提高性能。

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