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PCB線路板調(diào)試技術(shù)之六類模塊

文章出處:http://bentengpersadamultindo-jember.com網(wǎng)責(zé)任編輯:恒成和電路板作者:恒成和線路板人氣:-發(fā)表時間:2017-03-17 16:34:00

在PCB抄板及設(shè)計工作中,我們常常要對電路板進行調(diào)試與測試,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),我先給大家簡單的介紹一下六類模塊。六類模塊的核心部件是線路板,其設(shè)計結(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)中最為重要的參數(shù)是插入損耗、回波損耗、近端串?dāng)_等。

 

    插入損耗 (Insert Loss):由于傳輸通道阻抗的存在,它會隨著信號頻率的增加而使信號的高頻分量衰減加大,衰減不僅與信號頻率有關(guān),也與傳輸距離有關(guān),隨著長度的增加,信號衰減也會隨著增加?;夭〒p耗(Return Loss):由于產(chǎn)品中阻抗發(fā)生變化,就會產(chǎn)生局部震蕩,致使信號反射,被反射到發(fā)送端的一部分能量會形成噪音,導(dǎo)致信號失真,降低傳輸性能。如全雙工的千兆網(wǎng),會將反射信號誤認(rèn)為是收到的信號而引起有用信號的波動,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,傳輸信號越完整,在通道上的噪音就越小?;夭〒p耗RL的計算公式:回波損耗=發(fā)射信號÷反射信號。

 

    在設(shè)計中,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,都會引起回波損耗參數(shù)變化。近端串?dāng)_(NEXT): NEXT是指在一對傳輸線路中,一對線對另一對線的信號耦合,即為當(dāng)一條線對發(fā)送信號時,在另一條相鄰的線對收到的信號。這種串?dāng)_信號主要是由于臨近繞對通過電容或電感耦合過來的,通過補償?shù)霓k法,抵消、減弱其干擾信號,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),以計算機輔助設(shè)計為依據(jù),就能很快的達到預(yù)期效果。在國內(nèi)進行的六類模塊PCB設(shè)計中,主要以線路對角補償理論做依據(jù),進行大量的試制工作,同樣也可達到預(yù)期效果。模塊與插頭引起的信號外漏現(xiàn)象會發(fā)生相互間的信號干涉,為防止信號干涉現(xiàn)象,在平衡鏈路中導(dǎo)體進行扭繞,達到平衡傳輸?shù)哪康?,扭繞結(jié)構(gòu)會造成信號間的相位變化,也會增大線路上的信號衰減,這個結(jié)構(gòu)稱之為非屏蔽結(jié)構(gòu)(UTP)。4對平衡雙絞線中,每對線的絞距不同,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)體之間進行的平衡結(jié)構(gòu),即為六類系統(tǒng)的永久鏈路。在永久鏈路內(nèi)產(chǎn)生了在平衡線路中所發(fā)生的信號干擾現(xiàn)象,即為串?dāng)_,解決串?dāng)_問題是進行高速通信用連接件制造的核心技術(shù)。

 

    在接觸端子之間產(chǎn)生接觸損失會導(dǎo)致衰減、反射損失等現(xiàn)象,這種損失在高速信號傳輸時,會產(chǎn)生障礙和故障,解決這類問題是進行高速通信用連接件制造的核心技術(shù)。在模塊與插頭的連接線路中,插頭內(nèi)的每對連接端子是平衡線路,平衡線路中導(dǎo)體會產(chǎn)生信號外漏及阻抗損耗,阻礙通信的最大因素就是信號外漏??赏ㄟ^研究E場和H場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核心技術(shù)。E場和H場平衡線路上所發(fā)生的信號干擾,即電磁場干擾,可通過E場和H場的分布進行描述。

 

    電子通信線路測試的主要參數(shù)是掃頻下進行的相關(guān)測量,在這個頻率信號上附加語音或數(shù)據(jù)包進行傳輸,傳輸速度越高頻率越快。用信號外漏的解決方法來解釋產(chǎn)生問題的插座信號外漏現(xiàn)象,最基本的方法是根據(jù)電感和電容所發(fā)生的信號外漏仿真圖,在信號集中區(qū)域收集信號并進行返送。在設(shè)計中,耦合電容的設(shè)計是關(guān)鍵參數(shù),與耦合線路的長度、線間距離、寬度、補償線路布置等有關(guān)??紤]到六類系統(tǒng)采用4對線同時傳輸信號,必然會對其產(chǎn)生綜合遠端串繞,可通過分析,進行計算機仿真,設(shè)計出補償線路。國內(nèi)同行一般進行的六類模塊試制過程主要是在確定主干回路后,在設(shè)計出補償回路,進行大量的方案設(shè)計和樣品制作,在補償線路、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,從而提高性能。

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