PCB線路闆調試技術之(zhī)六類模塊

在PCB抄闆及設計(jì)工作中(zhōng)，我們常(cháng)常要對電(diàn)路闆(pǎn)進行(háng)調試與測試，六類模塊電路闆的調試就是其中一種，為了能讓大家更好的理解六類模塊電(diàn)路闆的調試技術，我(wǒ)先給大家簡單的(de)介紹一下六類模塊。六類模塊(kuài)的核心部件是(shì)線路闆，其設計結構、制作工藝基本上就決(jué)定(dìng)了産品的性能(néng)指标(biāo)，六類模(mó)塊(kuài)執行的标準是 EIA/TIA 568B.2-1，當中(zhōng)最為重要(yào)的參數是(shì)插入損耗、回波損耗、近端串擾等。

插入損耗 (Insert Loss)：由于傳(chuán)輸通道阻抗的存在，它會随着信号頻率(lǜ)的增加而使信号的(de)高頻分量(liàng)衰減加(jiā)大，衰減不僅與信号頻率有關，也與傳輸距離有關，随着長度的增加，信号(hào)衰減也會随着增加。回波(bō)損耗(hào)(Return Loss)：由于産品中阻抗發生變化，就會産生局部震蕩，緻使信号反(fǎn)射，被反射到發送端的一部分能量會形成噪(zào)音，導緻信号失真，降低傳輸性能。如全雙工的千兆網，會将反射信号誤認為(wéi)是收到(dào)的信号(hào)而引起有用信号的波動，造成混亂，反射的能(néng)量越少，就意味着通道采用線路的(de)阻抗一緻性越好，傳輸信号越完(wán)整(zhěng)，在通道上的噪音就越小。回波損耗RL的計算(suàn)公式：回波損耗=發射信号÷反(fǎn)射信号。

在(zài)設計中，保證阻抗的全線路一(yī)緻性以及與100歐姆阻(zǔ)抗的六類線纜配合是解(jiě)決(jué)回波損耗參數(shù)失效(xiào)的有效手段。例如PCB線路的層(céng)間距(jù)離不(bú)均勻、傳輸線路銅導體截面變(biàn)化、模塊内的導體與六類(lèi)線纜導體不匹配等(děng)，都會引起回波損耗參數(shù)變化。近端串擾(NEXT)： NEXT是指在一對傳輸線路中，一(yī)對線對另(lìng)一(yī)對線的信(xìn)号耦合，即(jí)為當一條(tiáo)線對發送信号時，在另一條相鄰的線對收到的信号。這種串擾信号主要是由于臨近繞對(duì)通過電容或電感耦(ǒu)合過來(lái)的，通過補償的辦法，抵消、減(jiǎn)弱其幹擾信号(hào)，使其不能(néng)産(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，以計算機(jī)輔助(zhù)設計為依(yī)據，就能很快的達到(dào)預(yù)期效果(guǒ)。在國内進行的六類模塊PCB設計中，主(zhǔ)要以線路對角補償理論做依據，進(jìn)行大量的試制(zhì)工(gōng)作，同樣也可達到預期效果。模塊與插頭引起的信号(hào)外漏現象會發生相互間的信号幹涉，為防止信号(hào)幹涉現象，在平衡鍊路中導體進行扭繞，達到平衡傳輸的目的，扭繞結構會造成信号間的相位(wèi)變化，也會增大線路上的信号衰減，這個結構稱之為非屏蔽結構(UTP)。4對平衡雙絞線中，每(měi)對線的(de)絞距不(bú)同，線纜尾端使用(yòng)模塊化的連(lián)接件，形(xíng)成連接件和接插件之間的相連(lián)，相互連接區内形成導體之間進行(háng)的平衡結構，即為六類系統的永久鍊路。在永(yǒng)久鍊路内産生了在平衡線路中所發生的信(xìn)号幹擾現象，即(jí)為串擾，解決串(chuàn)擾問題是進行高速(sù)通信用連接件制造的核心技術。

在(zài)接觸端子之間産生接觸損失會導(dǎo)緻衰減、反射損(sǔn)失等現象，這種損失在高速信号傳(chuán)輸(shū)時，會産生障礙和故障，解決這類問題(tí)是進行高速通(tōng)信用連接件制造的核心技術。在模塊與插頭(tóu)的連接線路中，插頭内(nèi)的每對(duì)連接端子是(shì)平衡線路，平衡線路中導體會産生信号外漏及阻抗損耗，阻礙通信的最大因(yīn)素就是信号外漏。可(kě)通過研究(jiū)E場和H場解(jiě)決此(cǐ)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(zào)的核心技術。E場和H場平衡線路上所發生的信号幹擾，即電磁場幹擾，可通過E場和H場的分布(bù)進(jìn)行描述。

電子通信線路測試的主要參數是(shì)掃頻下進(jìn)行的相(xiàng)關測量，在這個頻率信号(hào)上附加語(yǔ)音或數據包進行(háng)傳輸，傳輸速度越高頻率越(yuè)快。用信号外漏的解決方法來(lái)解釋産生問題的插座信号外漏現象，最(zuì)基本的方法是根據電感和電(diàn)容所發生(shēng)的信号外漏仿(páng)真(zhēn)圖，在信号集中區域收(shōu)集信号(hào)并進行返送。在設計中，耦合電容的設計是關鍵參數，與耦合線路(lù)的長度、線間距離、寬度(dù)、補(bǔ)償線路布置等有關。考慮到(dào)六類(lèi)系統采用4對線同(tóng)時傳輸信号，必然(rán)會對(duì)其産生綜合遠端串繞，可通過分析，進行計算機仿真，設計出(chū)補償線路。國内同行一般進行的六類模塊試制過程主要是在确定主幹回路後，在設計出補償回路，進(jìn)行大量(liàng)的方案設計和樣品(pǐn)制作，在補償線(xiàn)路、PCB層間(jiān)結構基(jī)本确定(dìng)後，後續(xù)工作主要是通過工藝改(gǎi)進，從而提高性(xìng)能。

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