以太網作為當前最普遍的一種計算機網絡，經過多年發展，從最初的10M速率發展至100Mbps、1000Mbps乃至10Gbps。當中千兆以太網以傳輸速率高、高性能等特點，已經廣泛應用在電子、物聯網、生活等行業。為滿足負責產品設計、檢測和驗證的工程師對于快速檢定設備的需求，RIGOL提供了完備的測試方案實現快速驗證100Mbps快速以太網及1000Mbps千兆以太網的信號質量，提升產品開發及測試效率。

本篇小編將為大家講解演示，如何使用DS70000系列數字示波器與配套測試夾具，進行1000Mbps千兆以太網一致性測試內容及測試方案。

本期內容

視頻示范如何使用DS70000系列數字示波器進行千兆以太網一致性分析測試

案例背景

1000Base-T物理層一致性分析

1000Base-Tx物理層分為PCS(Physical Coding Sublayer，物理編碼子層)、PMA(Physical Media Attachment，物理介質附加)及PAUTONEG組成。

其中PCS采用的是4D-PAM5編碼方式，即使用4對線，5個電平對信號進行傳輸。每對線的傳輸速度與100Base-T一樣為125Mbps;每2bit轉為1Baud傳輸，即每個UI可以傳輸2bit信息。4*125Mbps*2bit=1000Mbps實現1000Mbps的傳輸速度。

▲1000Base-T拓撲圖

測試原理

信號質量測試

根據 IEEE 802.3 標準對 1000BASE-T 物理層一致性測試的規定，被測設備需要在標準規定的四種測試模式下進行一系列一致性測試：

測試模式1：模板測試、峰值電壓測試、衰落測試

測試模式2：主模式抖動

測試模式3：從模式抖動

測試模式4：波形失真測試，共模輸出電壓

產品支持

PCA系列電流探頭

1000Base-T信號質量測試需要使用帶寬在1GHz以上、采樣率為5GSa/s的數字示波器。同時在測試過程中，還需搭配合規的探頭、線纜、測試夾具以及干擾源。為降低重復性工作量，提高測試效率，RIGOL 以太網一致性測試軟件能夠幫助工程師實現測試過程自動化。

RIGOL DS70000系列實時采樣數字示波器，支持最大5GHz帶寬與20GSa/s采樣率，幫助工程師獲得更高的測試精度。

RIGOL提供了足夠性能的探頭附件來完成以太網一致性分析測試，包含高速有源差分探頭(PVA7000，PVA8000系列)，高速單端有源探頭(RP7000S系列)，電流探頭(PCA系列)。

RIGOL提供符合規范的測試夾具TF-ENET-STP，用于 1000Base-T 以太網一致性測試，夾具包括 TC2、TC3、TC4、TC5 四個部分，能夠支持不同的測試項目。

▲1000Base-T測試夾具圖

千兆以太網一致性分析測試軟件支持測試結果報告導出，測試報告將包含信號質量分析的各個測試項，各個測試項對應的合規指標范圍以及實測的值。通過對比將測試結果顯示在最后一列，滿足標準將顯示結果為Passes，否則會顯示Failure。

▲千兆以太網一致性分析測試報告示意(以實測結果為準)

測試步驟

千兆以太網一致性分析測試要幾步?

測試模式一：模板測試、峰值電壓測試、衰落測試

模式一測試存在有干擾和無干擾兩種情況，根據規范要求，需要使用干擾信號模仿MDI信號傳輸時受鄰道干擾的受壓狀況。本次演示無干擾信號的情況下的模式一測試。

測試準備

· 準備一臺支持千兆以太網一致性分析的數字示波器：根據規范要求，示波器需要有1GHz以上帶寬，本次使用DS70504數字示波器進行演示;

· 準備測試夾具，本次使用RIGOL 千兆以太網一致性測試夾具TF-ENET-STP;

· 準備待測設備，本次使用一臺帶有網絡接口的電腦與一塊能產生1000Base-T高速信號的demo板進行演示;

· 準備一個差分探頭，本次使用RIGOL PVA8700探頭;

· CAT6網絡線纜一根、BNC線纜一根與跳線帽若干。

連接設備

· 使用 CAT6 以太網線連接夾具 TC2 的 J201 接口和 DUT 的測試端口

· 將差分探頭安裝到示波器的 CH1 通道

正式測量

1. 設置 DUT 產生測試模式一信號;

2. 使用差分探頭連接夾具TC2 的測試點 P21;

3. 進入“配置界面”子菜單，選擇信源與設備連接保持一致;

4. 點擊“波形預覽”按鈕，在波形視圖窗口中查看配置信號，確保配置信號正確;

5. 點擊“啟動測量”按鈕，開始測量;

6. 數據分析完成后，在操作界面的“1000Base-T 測量結論”顯示窗口中查看測量結果。

注意事項劃重點

夾具 TC2 有四組測量點，本次演示以 Pair A 為例介紹操作步驟。可以通過改變短接點，重復以上步驟完成對四組測試對的測試。夾具 TC2 中測試對所對應的短接點請參考下表：

設置“配置界面”子菜單中顯示的參數為預覽測試波形的配置參數。在啟動測量后，測量參數會自動進行調整。

審核編輯：湯梓紅