千兆以太网一致性分析测试的操作方式与测试方案

发布时间:2024-04-16  

以太网是现今最常使用的一种计算机网络,历经不断的变化,从最开始的10M速率发展到100Mbps、1000Mbps甚至是10Gbps。其中以传输速率高、高性能等优势,已经广泛应用于电子、物联网、生活等行业。为满足负责产品设计、检测与验证的工程师对于快速检定设备的需求,对此RIGOL提供了完备的测试方案来完成快速验证100Mbps快速以太网与1000Mbps的信号质量,大幅提高了产品开发及测试效率。

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今天跟大家分享一下如何使用DS70000系列数字示波器与配套测试夹具,来完成1000Mbps一致性测试内容及测试方案。

1000Base-T物理层一致性分析

1000Base-Tx物理层分为PCS(Physical Coding Sublayer,物理编码子层)、PMA
(Physical Media Attachment,物理介质附加)与PAUTONEG相构成。

其中PCS使用的是4D-PAM5编码方式,即采取4对线,5个电平对信号进行传输。每对线的传输速度与100Base-T一样为125Mbps;每2bit转为1Baud传输,即每个UI能够传输2bit信息。4*125Mbps*2bit=1000Mbps可完成1000Mbps的传输速度。


               【1000Base-T拓扑图】


信号质量测试

按照 IEEE 802.3 标准对 1000BASE-T 物理层一致性测试的规定,被测设备应要在标准规定的四种测试模式下完成一系列一致性测试,模式可分为以下四种:

●模式1:模板测试、峰值电压测试、衰落测试

●模式2:主模式抖动

●模式3:从模式抖动

●模式4:波形失真测试,共模输出电压

推荐产品 PCA系列电流探头

1000Base-T信号质量测试应要采取带宽在1GHz以上、采样率为5GSa/s的数字示波器。此外在测试过程中,还应要选择合规的探头、线缆、测试夹具乃至干扰源。此作用是可降低重复性工作量,提高测试效率,RIGOL以太网一致性测试软件可以辅助工程师完成测试过程自动化。

●RIGOL DS70000系列实时采样数字示波器,支持最大5GHz带宽和20GSa/s采样率,可辅助工程师获取到更高的测试精度。

●RIGOL提供了足够性能的探头附件来满足以太网,其中包括高速有源差分探头(PVA7000,PVA8000系列),高速单端有源探头(RP7000S系列),电流探头(PCA系列)。

●RIGOL提供符合规范的测试夹具TF-ENET-STP,可应用于1000Base-T 以太网一致性测试,夹具包含TC2、TC3、TC4、TC5 四个部分,可满足不一样的测试项目。


            【1000Base-T测试夹具图】


●千兆以太网软件支持测试结果报告导出,测试报告把包含信号质量分析的各个测试项,各个测试项相应的合规指标范围与实测的值。经过对比将测试结果显示在最后一列,满足标准将显示结果为Passes,反之则会显示Failure。


            【千兆以太网报告示意(以实测结果为准)】


千兆以太网一致性分析测试要几步?

测试模式一:模板测试、峰值电压测试、衰落测试

测试具备两种情况,分别为有干扰与无干扰,按照规范要求,应要采用干扰信号模仿MDI信号传输时受邻道干扰的受压状况。此次演示无干扰信号的情况下的模式一测试。

测试准备

●准备一台可以完成千兆以太网一致性分析的数字示波器:之后按照规范要求,示波器应要有1GHz以上带宽,此次采用DS70504数字示波器进行演示;

●准备测试夹具,此次采用RIGOL 千兆以太网一致性测试夹具TF-ENET-STP;

●准备待测设备,此次采用一台具备网络接口的电脑和一块可以产生1000Base-T高速信号的demo板来完成演示;

●准备一个差分探头,此次使用RIGOL PVA8700探头;

●CAT6网络线缆一根、BNC线缆一根与跳线帽若干。

连接设备

●采用CAT6以太网线连接夹具TC2的J201接口和DUT的测试端口
●把差分探头安装到示波器的 CH1 通道

正式测量

1. 设置 DUT 产生测试模式一信号;
2. 采用差分探头连接夹具TC2 的测试点 P21;
3. 进入“配置界面”子菜单,选择信源与设备连接保持一致;
4. 点击“波形预览”按钮,在波形视图窗口中查看配置信号,确保配置信号正确;
5. 点击“启动测量”按钮,开始测量;
6.数据分析完成后,在操作界面的“1000Base-T 测量结论”显示窗口中查看测量结果。

在此需要注意的是:

夹具TC2有四组测量点,此次演示以Pair A为例介绍操作步骤。能够利用改变短接点,重复以上步骤来完成对四组测试对的测试。夹具 TC2 中测试对相应的短接点请参考下表:

设置“配置界面”子菜单中显示的参数为预览测试波形的配置参数。在启动测量后,测量参数将自动进行调整。

还有不懂的或是想要了解的可在后台留言进行讨论!如果有其他有趣的内容可分享出来一起了解,更多型号资料可在后台留言获得。

文章来源于:电子产品世界    原文链接
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