PCB線路闆調試技術(Shu)之六類模塊[Kuai]

在PCB抄[Chao]闆及設計[Ji]工作中[Zhong]，我們常常要對電路闆進行[Hang]調[Diao]試與測試，六類模塊電[Dian]路闆的調試就[Jiu]是其中一種，為了能讓大家更好的理(Li)解六類模塊電路闆的[De]調試技術，我先給大家簡單的介紹一下六類[Lei]模塊。六類模塊的核[He]心部件是線路[Lu]闆，其設計[Ji]結構、制作工藝(Yi)基本上就決定[Ding]了産品的性能(Neng)指标，六類模塊執行的标準是[Shi] EIA/TIA 568B.2-1，當中最為重(Zhong)要的參數是插入損耗、回(Hui)波損耗、近端串擾(Rao)等。

插入損耗 (Insert Loss)：由于傳[Chuan]輸通道阻抗的存在，它會随着信号頻率的增加而[Er]使信号的高頻分量衰減[Jian]加大，衰減不僅與信号頻率有(You)關，也與[Yu]傳輸距離有關，随着長度的(De)增加，信号衰減也[Ye]會[Hui]随着[Zhe]增加。回波損耗(Hao)(Return Loss)：由于産品中阻抗發生變化，就會(Hui)産生局部震[Zhen]蕩，緻使信号反射，被反射到發[Fa]送端的(De)一部分[Fen]能量會形(Xing)成噪音，導緻信号失真，降低傳輸性[Xing]能。如全雙[Shuang]工的千兆網，會将反射信[Xin]号誤認為是收到的信号而引起有(You)用信号的波動，造成混亂，反[Fan]射的能[Neng]量越少，就意味着通道采用線[Xian]路的阻抗一緻(Zhi)性越好(Hao)，傳輸信号越完整[Zheng]，在通道上的噪音就越小。回波損耗[Hao]RL的計算公式：回波損耗=發射信号÷反[Fan]射信号。

在設計(Ji)中，保證阻抗的全線路一(Yi)緻性以及與(Yu)100歐姆阻(Zu)抗的六類線纜配合(He)是解決回[Hui]波損耗參[Can]數失(Shi)效的有效手段。例如PCB線路的層間距(Ju)離不[Bu]均勻、傳輸線路銅導體截面變(Bian)化(Hua)、模塊内的導體與六類線纜導體不匹(Pi)配等(Deng)，都會引(Yin)起回波損耗參數(Shu)變化。近[Jin]端串擾[Rao](NEXT)： NEXT是指(Zhi)在一對傳輸(Shu)線[Xian]路中，一對線對另一對線的信号耦(Ou)合，即為當一條線[Xian]對發送[Song]信号時，在另[Ling]一(Yi)條相鄰的線對收到的(De)信号。這(Zhe)種串(Chuan)擾信号主要[Yao]是由于臨近繞對通過電容或電感(Gan)耦合過[Guo]來的，通過補償的辦法，抵消、減弱其幹擾信号[Hao]，使其不能産生駐[Zhu]波是解決該[Gai]參數失效的主要辦[Ban]法[Fa]。

在模塊試制階段(Duan)，用理論做指導，以計算機輔助(Zhu)設計(Ji)為依據，就能很(Hen)快的達到預期效(Xiao)果。在國内進[Jin]行的六(Liu)類模[Mo]塊PCB設計中，主(Zhu)要以[Yi]線路對角補償理論做依據，進(Jin)行大量的試制[Zhi]工[Gong]作(Zuo)，同樣也可達到預期效果。模塊與[Yu]插頭引[Yin]起的[De]信号外漏現(Xian)象會發生(Sheng)相[Xiang]互間的信(Xin)号幹涉，為防止信号幹涉現象，在平衡鍊路中導體(Ti)進行扭繞[Rao]，達到平衡傳輸的目[Mu]的，扭繞結構會造成信号間的[De]相位(Wei)變化(Hua)，也會增(Zeng)大線路上的信号衰減，這個結構稱之[Zhi]為非[Fei]屏蔽結構(UTP)。4對平(Ping)衡雙絞線中，每[Mei]對線的絞距不[Bu]同，線纜尾端使用(Yong)模塊化的連接件(Jian)，形成連接件和接[Jie]插件之間的相連，相互連接區内形(Xing)成[Cheng]導體之間進行[Hang]的平衡結構，即為六(Liu)類系統的永[Yong]久[Jiu]鍊路。在永[Yong]久鍊路(Lu)内産生(Sheng)了在平衡[Heng]線路中所發生的信号幹擾現象，即[Ji]為串擾，解決串(Chuan)擾問題是進行高速通信用連接件制[Zhi]造(Zao)的核心技術。

在接觸[Chu]端子之間産(Chan)生接觸損失會導[Dao]緻衰減、反射損[Sun]失[Shi]等現[Xian]象，這種(Zhong)損失[Shi]在高速信(Xin)号傳[Chuan]輸時，會産生障礙和[He]故障，解決這類[Lei]問題[Ti]是進行高速通信用(Yong)連接件制[Zhi]造的核心技術。在模[Mo]塊與插頭的連接線路中[Zhong]，插頭(Tou)内的每對(Dui)連接(Jie)端子是平衡線路，平衡線(Xian)路中導體會(Hui)産[Chan]生[Sheng]信[Xin]号外[Wai]漏及阻抗損耗，阻礙通信[Xin]的最大因素(Su)就是信号外漏。可通過研究E場和H場解[Jie]決此(Ci)類問題或從研(Yan)究反向衰減的方(Fang)法中尋找解(Jie)決方案，這是高[Gao]速通信用連接[Jie]件制造[Zao]的核心技術(Shu)。E場和H場平衡線路上所發[Fa]生的信号幹擾，即電磁場[Chang]幹擾，可通[Tong]過[Guo]E場和H場的分[Fen]布進(Jin)行描述。

電子通信線路測試的主要[Yao]參數是掃頻下進[Jin]行的相關測量，在(Zai)這個頻率信号上附加語音或數據包進行傳輸，傳輸速度越高(Gao)頻率越快。用信号外漏[Lou]的(De)解決方法來(Lai)解釋[Shi]産生問題的插座信号外(Wai)漏現象，最基本的方[Fang]法是根據電感和電容所(Suo)發生的信号外漏仿真圖，在信号集中區域收集信号并進行返送。在設計中(Zhong)，耦合電容的(De)設計是(Shi)關鍵參數[Shu]，與耦合線[Xian]路的(De)長度、線間距離(Li)、寬[Kuan]度、補償線路布置等有關。考慮到六類[Lei]系統采用4對線同時傳輸信号，必然會對其産生綜[Zong]合遠端串繞，可通過分析，進行計算機[Ji]仿真，設(She)計出補償線路。國内同行一般進行的六類模[Mo]塊試制過[Guo]程主要[Yao]是[Shi]在(Zai)确定主幹回[Hui]路後，在設計出補償回路(Lu)，進行大量[Liang]的方案設計和樣品(Pin)制作，在(Zai)補償線[Xian]路、PCB層(Ceng)間結構基本[Ben]确定後，後續[Xu]工作[Zuo]主要是(Shi)通過工藝改(Gai)進，從而提高性能。

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