10M/100M/1000M以太網(wǎng)的測試
對于10M/100M/1000M以太網(wǎng)的信號質量測試,,由于比較大信號波特率是125MBaud, 且信號的邊沿并不太陡,因此使用1GHz以上帶寬的示波器就足夠了,。除此以外,,為了方便 地把RJ-45接口上信號引出、加入傳輸線模型,、提供信號端接并進行以太網(wǎng)信號的分析,,還 需要有相應的測試夾具,圖7.14是典型的以太網(wǎng)測試夾具,。
以 太 網(wǎng)測試夾具上劃分了不同的區(qū)域,,可以分別進行10Base-T/100Base-Tx/1000Base-T的測量,另外還有專門區(qū)域可以連接矢量網(wǎng)絡分析儀進行回波損耗的測量,。夾具附帶的校準板可用于回波損耗的測量時進行網(wǎng)絡儀校準,。 什么是以太網(wǎng),以太網(wǎng)有那些分類,;信號完整性測試以太網(wǎng)測試系列
10M 以太網(wǎng)
10Mbps以太網(wǎng)即標準以太網(wǎng),,由IEEE802.3定義,同一公共通信信道上的所有用戶共享這個帶寬,,這個公共信道稱為總線,。在交換式LAN中,每個交換式端口都是一個以太網(wǎng)總線,,采用星型拓撲結構,。這種連接方式下將有可能提供全雙工的連接,此時,,將提供20Mbps的總帶寬,。根據(jù)IEEE802.3的規(guī)定,,10M以太網(wǎng)目前使用的線纜有:10Base-T雙絞線、10Base5粗同軸電纜以及10Base2細同軸電纜,。10Base-T是目前使用為的一種以太網(wǎng)電纜標準,。它具有一個優(yōu)勢就是易于擴展,維護簡單,,價格低廉,,一個集線器加上幾根10Base-T電纜,就能構成一個實用的小型局域網(wǎng)(當然還得有計算機),,10Base-T的缺點是:電纜的比較大有效傳輸距離是距集線器100m,,即使是高質量的5類雙絞線也只能達到150m。3類到6類雙絞線在塑料外殼內均有這樣的四對線纜,,區(qū)別主要在于類數(shù)越高的雙絞線,,單位長度內的絞環(huán)數(shù)越多,擰得越緊,,這使得5類或者6類雙絞線的交感更少并且在更長的距離上信號質量更好,,更適用于高速計算機通信。各種設備需要使用具體的線纜連接起來,。目前應用于各種網(wǎng)絡設備的接口可能使用雙絞線接口或光纖接口,。雙絞線和光纖接口之間不能直接相連,必須使用光電轉換設備,。
上海校準以太網(wǎng)測試以 太網(wǎng)供電(Power over Ethernet,PoE)技術也被應用于車載以太網(wǎng),;
IEEE802 .3規(guī)定了很多以太網(wǎng)信號的參數(shù),對于10Base-T/100Base-Tx/1000Base-T 的電氣參數(shù),,可以分別參考IEEE 802.3規(guī)范的14,、25和40節(jié)。如果不借助相應的軟件,,要 完全手動進行這些參數(shù)的測量是一件非常煩瑣和耗時耗力的工作,,為了便于快速完成以太 網(wǎng)信號的測量,比較好借助于相應的一致性測試軟件,。圖7. 15是以太網(wǎng)一致性測試軟件界 面,。這個測試軟件除了支持標準的10Base-T/100Base-Tx/1000Base-T以太網(wǎng)信號質量測 試以外,還可以支持節(jié)能以太網(wǎng)(Energy Efficient Ethernet,EEE,參考802 . 3az標準) 的 測試,。
資源共享能力強
隨著Internet/ Intranet的發(fā)展,,以太網(wǎng)已滲透到各個角落,網(wǎng)絡上的用戶已解除了資源地理位置上的束縛,,在聯(lián)入互聯(lián)網(wǎng)的任何一臺計算機上就能瀏覽工業(yè)控制現(xiàn)場的數(shù)據(jù),,實現(xiàn)“控管一體化”,這是其他任何一種現(xiàn)場總線都無法比擬的,。
可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Υ?
以太網(wǎng)的引入將為控制系統(tǒng)的后續(xù)發(fā)展提供可能性,,用戶在技術升級方面無需獨自的研究投入,對于這一點,,任何現(xiàn)有的現(xiàn)場總線技術都是無法比擬的,。同時,機器人技術,、智能技術的發(fā)展都要求通信網(wǎng)絡具有更高的帶寬和性能,,通信協(xié)議有更高的靈活性,這些要求以太網(wǎng)都能很好地滿足,。 工業(yè)以太網(wǎng)的優(yōu)點有哪些,;
回波損耗:由于10GBase-T的信號在4對差分線上同時有信號的收發(fā),因此對于信 號的反射非常敏感,?;夭〒p耗測試時被測件工作在正常的信號發(fā) 送模式,用矢量網(wǎng)絡分析儀對發(fā)射端口的回波損耗進行測試,。
由于10GBase-T的測試涉及信號質量測試,、頻譜測試和回波損耗測試,所以需要多臺 儀器配合才能完成相關工作,。測試中使用的主要測試儀器是示波器,,對于示波器帶寬的要 求建議在4GHz或以上。
對于MGBase-T及NBase-T標準來說,,只不過是把符號速率降到了400MBaud(5GBase-T) 和200MBaud(2 . 5GBase - T),其采用的技術與10GBase -T類似,,測試夾具及測試軟件也可 以共用。在實際的測試中,,使用測試夾具把4對差分信號引出,,測試軟件安裝在示波器上。 測試軟件控制示波器完成測試項目的設置和自動的一致性測試,,也可以控制頻譜儀或矢量網(wǎng)絡分析儀完成頻譜,、回損等的測試。是10GBase-T/MGBase-T/NBase-T的測試 軟件和測試夾具 10Base-T以太網(wǎng)測試有哪些項目,;上海校準以太網(wǎng)測試
以太網(wǎng)是有線還是無線,;信號完整性測試以太網(wǎng)測試系列
由于在這些接口上,數(shù)據(jù)的速率真正達到了10Gbps左右,,因此對于測試的帶寬要求更高,。雖然SFP+的規(guī)范中對于測試設備的帶寬要求在12GHz以上,但是考慮到示波器的頻響方式不同,,以及現(xiàn)代的芯片比標準制定時都有更陡的邊沿,,使用實時示波器進行測量時建議使用20GHz以上的帶寬。圖7.30是用實時示波器進行SFP+接口測試的例子。
為了提高數(shù)據(jù)速率,,IEEE還在10G以太網(wǎng)的接口標準上提出了用4路10G信號傳輸40G以太網(wǎng)信號的標準,,比如40GBase-KR4、40GBase-SR4,、40GBase-LR4,、40GBase-ER4、40GBase-CR4,如果采用光纖進行傳輸時可能采用的是QSFP+(QuadSmallForm-factorPluggable)的光模塊接口,。QSFP+的光模塊電接口一側采用的標準和技術與相應的10G以太網(wǎng)接口類似,,而40GBase-KR4也是用4對10Gbps的差分線同時傳輸實現(xiàn)40Gbps的傳輸速率。因此這些40G以太網(wǎng)的標準對于測試儀表的帶寬要求也與對應的10G接口要求類似,,只不過要測試的端口數(shù)更多,。對于采用了光口作為以太網(wǎng)信號傳輸?shù)慕涌冢绻€想進行光口的眼圖,、抖動,、消光比、光功率,、波長等的測試,,需要借助相應的光采樣示波器、光功率計等完成,,可以參考后面關于光信號測試的章節(jié) 信號完整性測試以太網(wǎng)測試系列
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