六類PCB調(diào)試技術(shù)模塊詳解

線路板制造、線路板設(shè)計(jì)、PCBA加工廠家講解PCB調(diào)試技術(shù)的六大類模塊

在PCB編寫和設(shè)計(jì)工作中，我們經(jīng)常需要對(duì)電路板進(jìn)行調(diào)試和測(cè)試。 六類模塊電路板的調(diào)試就是其中之一。 為了讓大家更好的了解六種模組電路板的調(diào)試技術(shù)，我先給大家簡(jiǎn)單介紹一下六種模組。 六類模塊的重要組成部分是電路板。 它的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和制造工藝基本上決定了產(chǎn)品的性能指標(biāo)。 六類模塊執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為EIA/TIA 568B 2-1。 最重要的參數(shù)是插入損耗、回波損耗、近端串?dāng)_等。

PCB調(diào)試技術(shù)六類模塊

插入損耗：由于傳輸通道阻抗的存在，會(huì)隨著信號(hào)頻率的升高，對(duì)信號(hào)高頻成分的衰減增加。 衰減不僅與信號(hào)頻率有關(guān)，還與傳輸距離有關(guān)。 隨著長(zhǎng)度的增加，信號(hào)衰減也會(huì)增加。 回波損耗：由于產(chǎn)品內(nèi)部阻抗的變化，會(huì)產(chǎn)生局部振動(dòng)，引起信號(hào)反射。 部分能量反射到發(fā)送端會(huì)形成噪聲，造成信號(hào)失真，降低傳輸性能。 例如，全雙工千兆網(wǎng)絡(luò)會(huì)將反射信號(hào)誤認(rèn)為是接收信號(hào)，造成有用信號(hào)波動(dòng)，造成混亂。 反射能量越少，信道中使用的線路阻抗的一致性越好，傳輸信號(hào)越完整，信道上的噪聲就越少。 回波損耗RL的計(jì)算公式：回波損耗=發(fā)射信號(hào)÷反射信號(hào)。

在設(shè)計(jì)中，保證全線阻抗的一致性，配合阻抗為100歐姆的六類電纜，是解決回波損耗參數(shù)失效的有效手段。 例如PCB線路層距不均、傳輸線銅導(dǎo)體截面變化、模塊內(nèi)導(dǎo)體與六類線纜導(dǎo)體不匹配等都會(huì)引起回波損耗參數(shù)的變化。 近端串?dāng)_（NEXT）：NEXT是指一對(duì)傳輸線中一對(duì)線與另一對(duì)線之間的信號(hào)耦合，即一對(duì)線發(fā)送信號(hào)時(shí)，相鄰另一對(duì)線接收到的信號(hào) 線。 這種串?dāng)_信號(hào)主要是由于相鄰線對(duì)之間通過(guò)電容或電感耦合。 解決這種參數(shù)故障的主要方法是通過(guò)補(bǔ)償來(lái)抵消和削弱干擾信號(hào)，使其不能產(chǎn)生駐波。

在模塊試制階段，以理論為指導(dǎo)，以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，可以快速達(dá)到預(yù)期效果。 國(guó)內(nèi)在六類模塊PCB的設(shè)計(jì)中，主要基于線路對(duì)角線補(bǔ)償理論進(jìn)行了大量的試制工作，也能達(dá)到預(yù)期的效果。 模塊和插頭引起的信號(hào)泄漏會(huì)造成信號(hào)相互干擾。 為防止信號(hào)干擾，在平衡鏈路中對(duì)導(dǎo)體進(jìn)行絞合，實(shí)現(xiàn)平衡傳輸。 雙絞結(jié)構(gòu)會(huì)引起信號(hào)之間的相位變化，增加線路上的信號(hào)衰減。 這種結(jié)構(gòu)稱為非屏蔽結(jié)構(gòu)（UTP）。 4對(duì)平衡雙絞線中，每對(duì)線的絞距不同。 模塊化連接器用于電纜末端，形成連接器與連接器之間的連接。 互連區(qū)形成導(dǎo)體間的平衡結(jié)構(gòu)，是六類系統(tǒng)中較長(zhǎng)的鏈路。 在比較長(zhǎng)的鏈路中，平衡線路中出現(xiàn)的信號(hào)干擾現(xiàn)象稱為串?dāng)_。 解決串?dāng)_問(wèn)題是制造高速通信連接器的一項(xiàng)重要技術(shù)。

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接觸端子之間的接觸損耗會(huì)導(dǎo)致衰減、反射損耗等現(xiàn)象。 這種損耗會(huì)在高速信號(hào)傳輸時(shí)造成障礙和故障。 解決這些問(wèn)題是制造高速通信用連接器的一項(xiàng)重要技術(shù)。 在模塊與插頭的連接線中，插頭中的每一對(duì)連接端子都是一條平衡線，平衡線中的導(dǎo)體會(huì)造成信號(hào)泄漏和阻抗損耗。 阻礙通信的較大因素是信號(hào)泄漏。 這種問(wèn)題可以通過(guò)研究E場(chǎng)和H場(chǎng)或研究反向衰減的方法來(lái)解決，這是制造高速通信連接器的一項(xiàng)重要技術(shù)。 E場(chǎng)和H場(chǎng)平衡線上的信號(hào)干擾，即電磁干擾，可以用E場(chǎng)和H場(chǎng)的分布來(lái)描述。

電子通信線路測(cè)試的主要參數(shù)是掃頻下的相關(guān)測(cè)量。 傳輸速度越高，頻率越快。 信號(hào)泄漏的解決方案是用來(lái)說(shuō)明socket信號(hào)泄漏問(wèn)題的。 基本方法是根據(jù)電感和電容引起的信號(hào)泄漏仿真圖，在信號(hào)集中區(qū)采集信號(hào)并發(fā)回。 在設(shè)計(jì)中，耦合電容的設(shè)計(jì)是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，它與耦合線的長(zhǎng)度、線距、寬度、補(bǔ)償線布局等有關(guān)。 考慮到四對(duì)線同時(shí)為六類系統(tǒng)傳輸信號(hào)，不可避免地要為它們生成一個(gè)綜合的遠(yuǎn)程串行繞組。 通過(guò)分析，可以進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬設(shè)計(jì)補(bǔ)償線路。 國(guó)內(nèi)同行普遍進(jìn)行的六類模塊試制過(guò)程，主要是在主電路確定后設(shè)計(jì)補(bǔ)償電路，進(jìn)行大量的方案設(shè)計(jì)和樣品生產(chǎn)。 補(bǔ)償電路和PCB層間結(jié)構(gòu)基本確定后，后續(xù)工作主要是通過(guò)工藝改進(jìn)來(lái)提升性能。 PCB制造商、PCB設(shè)計(jì)人員和PCBA制造商將對(duì)六類PCB調(diào)試技術(shù)模塊進(jìn)行講解。