1. Prasības tīkla signāla vadiem
Tāpat kā UTP CAT5e tīkla kabelim, ko parasti izmanto tīkla komunikācijā, tā pretestība ir 100 omi ar frekvenci 1 Mhz–100 Mhz. Tāpēc, lai iegūtu labākus signāla pārraides raksturlielumus, katrs diferenciālo signālu līniju pāris uz PCB ir jāprojektē/jāražo ar pretestību 100 omi. . Piemēram, ESMARC EVB V5.0 katra tīkla diferenciālo signālu līniju pāra līnijas platums ir 7 jūdzes, un līniju atstatums ir 8 jūdzes. PCB apstrādes un ražošanas dokumentācijā/pasūtī ir piedāvātas pretestības prasības: (līnijas platums-līnijas atstarpe-līnijas platums) 7mil-8mil-7mil, pretestība 100 omi. Normālos apstākļos PCB ražotājs no jauna pielāgos vara loksni atbilstoši jūsu prasībām, lai signāla līnijas pretestība būtu +/-10 robežās no vajadzīgās vērtības, lai izpildītu prasības.
Lai nodrošinātu, ka signāla fāzes starpība augstfrekvences diferenciālā signāla līnijā ir pietiekami maza, ir jānodrošina, lai katra diferenciālo signālu līniju pāra garums būtu pēc iespējas vienāds, vai arī jākontrolē maksimālā līnijas atšķirības garums. . Tīkla sakaru signālu līnijām signāla līniju maksimālā garuma starpība jākontrolē +/-25 milj. robežās. 10Mbps/100Mbps tīklam tā TX un RX sakaru līnijas ir salīdzinoši neatkarīgas, tāpēc tā TX un RX diferenciālo līniju garumu var kontrolēt atsevišķi. 1000 Mbps tīklam tā 4 diferenciālo signālu pāriem vienlaikus jāpārraida dati. Tāpēc 1000Mbps tīkla interfeisa vadiem ir jākontrolē ne tikai katra diferenciālo līniju pāra līnijas garuma atšķirība, bet arī jākontrolē atšķirība starp 4 diferenciālo līniju pāriem. Līnijas garuma atšķirība. Katra diferenciālo signālu līniju pāra rindu atstatumam jābūt lielākam par/vienādam ar katras signāla līnijas līnijas platumu, lai atbilstu shēmas plates EMI prasībām. Piemēram, ESMARC EVB V5.0 tīkla signāla līnijas līnijas platums ir 7 jūdzes, un diferenciālās līnijas līnijas atstatums ir 8 jūdzes.
Tālāk ir sniegts piemērs ESMARC EVB V5.0 novērtējuma panelim.
(1. attēls) (2. attēls)
1. attēlā ir CN8-1 1000 Mbps tīkla interfeisa PCB maršrutēšana, un 2. attēlā ir CN8-2 10Mbps/1000Mbps tīkla interfeisa PCB maršrutēšana. Attēlā var skaidri redzēt, ka katrs diferenciālsignāla līniju pāris ir pieslēgts stingri saskaņā ar diferenciālo vadu prasībām.
(3. attēls)
3. attēlā ir 1000Mbps tīkla interfeisa (CN8-1) izsekošanas garuma parametra vērtība. Šo parametru var atrast EDA rīkā. Iepriekš redzamajā attēlā NET1_TX ir 1000M_D0, NET1_RX ir 1000M_D1, kā arī 1000M_D2 un 1000M_D3 caur signāla džempera pretestību, kas kopā veido 4 diferenciālo signālu līniju pārus 1000Mbps tīkla interfeisam.
PCB izkārtojuma dizainā džemperu rezistori ir paredzēti starp 1000M_D2, 1000M_D3 diferenciālā signāla līnijām un mātesplates signāla tapām. Signāla līnijas garums starp tiem ir aptuveni 400 milj., tāpēc atšķirība starp četru diferenciālo signālu līniju pāru garumu ir salīdzinoši neliela. Tas būtībā var atbilst saziņas prasībām 1000Mbps vidē.
(4. attēls)
4. attēlā ir 10Mbps/100Mbps tīkla interfeisa (CN8-2) izsekošanas garuma parametra vērtība. No parametriem var redzēt, ka 100 Mbps tīkla interfeisam divi diferenciālo signālu līniju garumu pāri, TX un RX, ir neatkarīgi un attiecīgi kontrolē līniju garumus.
(5. attēls)
5. attēlā parādīts diferenciālo signālu līniju pāris 100M_NET2_RX. Garuma atšķirība starp divām signāla līnijām (100M_TPRX2+, 100M_TPRX2-) ir aptuveni 20 jūdzes, kas atbilst tīkla komunikācijas diferenciālās maršrutēšanas projektēšanas prasībām.
Papildus maršrutēšanai atbilstoši diferenciālām prasībām un PCB līnijas garuma kontrolei, ir arī jāņem vērā, ka pēc signāla līnijas izvadīšanas no porta abas signāla līnijas pēc iespējas ātrāk jāapstrādā ar vienādu garumu. Kā parādīts zemāk:
6. attēlā diferenciālā signāla līnijas izeja ir simetriska, tāpēc pēc izejas varat tieši sekot diferenciālajam maršrutam. 7. attēlā, tā kā diferenciālā signāla līnija ir asimetriska, pēc līnijas novilkšanas signāla līnija ir jāizlīdzina pēc iespējas agrāk un pēc tam jānovirza parastā diferenciālā signāla līnija.
2. Tīkla portu ESD aizsardzība
Tīkla lietojumprogrammu īpatnību dēļ ārējie signāli viegli traucē tīkla portus, tāpēc sistēmas tīkla signālam ir jāiziet cauri 1:1 tīkla transformatoram, pirms to var pievienot RJ45 ligzdai, piemēram, Intron izmantotajai integrācijai. 10Mbps/100Mbps tīkla interfeiss HR871181A, 1000Mbps tīkla interfeiss HR851178C, ir iekšējs 1:1 tīkla izolācijas transformators un kopējā režīma induktivitātes spole (kā parādīts 8. attēlā), kas var efektīvi novērst kopējā režīma traucējumu signālus sakaru līnijā un pie tajā pašā laikā neļaujiet līdzstrāvas traucējumu signālam sabojāt sistēmas tīkla disku.
Turklāt, lai vēl vairāk uzlabotu tīkla porta ESD raksturlielumus, varat izveidot īpašu ESD aizsardzības ierīci, un PCB dizainā ESD aizsardzības ierīcei jāatrodas pēc iespējas tuvāk RJ45 tīkla porta tapu paliktnim. . Kā parādīts zemāk:
Kā parādīts 9. attēlā, tīkla portam paredzētā ESD aizsardzības ierīce atrodas uz PCB plates, netālu no RJ45 tīkla porta pievada. 10. attēlā parādīta ESD aizsardzības ierīce, kas paredzēta tīkla portiem ESMARC EVB shēmā.
Visbeidzot, RJ45 tīkla ligzdai ar metāla apvalku ieteicams savienot metāla apvalku ar uzticamu un drošu zemējuma punktu ierīces uzstādīšanas vietā. Ja uz vietas esošās drošības zemējuma uzticamību nevar garantēt, RJ45 metāla apvalku ieteicams savienot ar plates zemējuma plati, izmantojot augstsprieguma kondensatoru (piemēram, 102M/1KV), kā tas ir apstrādē. ESMARC EVB.
