六类模块

六类模块学习知识

六类模块PCB调试技术

前言

六类模块的核心部件是线路板，它的设计结构、制作工艺，基本上决定了产品的性能指标。国内的同行在设计其PCB时，往往对于其失效机理理解不透彻，导致产品性能指标不够高或不能满足要求。本文章根据某外国公司综合布线专家的讲课内容以及自己实际操作经验进行整理。对于Cat6、超CAT6+ 产品的PCB 试制，具有重要的参考价值。

关键词：插入损耗、回波损耗、近端串扰、信号外漏、补偿

1、执行标准及对于重要指标的定义

六类模块执行标准是 EIA/TIA 568B.2-1，其中最重要的参数是插入损耗、回波损耗、近端串扰等。

插入损耗（Insert Loss）：由于传输通道阻抗存在，它会随着信号频率增加，而使信号的高频分量衰减加大，衰减不仅与信号的频率有关，也与传输距离有关。随着长度的增加，信号衰减也随着增加。用单位长度上信号沿传输通道损失的数量来度量，表示源发射端信号传递到接收端信号强度的比率。

信号的衰减（图1）

回波损耗(Return Loss)：由于产品中阻抗发生变化，就会产生局部的震荡，造成信号反射。被反射到发送端的一部分能量会形成噪声，导致信号失真，降低传输性能。如全双工的千兆网，会将反射信号误认为是收到的信号而引起有用信号的波动，造成混乱。反射的能量越少，意味着通道采用的线路的阻抗一致性越好，传输信号越完整，在通道上的噪声越小。回波损耗RL的计算公式：回波损耗=发射信号÷反射信号。

在设计中，保证阻抗的全线路一致性，以及与100欧姆阻抗的六类线缆配合，是解决回波损耗参数失效的途径。

例如PCB线路的层间距离不均匀、传输线路铜导体截面变化、模块内的导体与六类线缆导体不匹配等，都会引起回波损耗参数变化。

回波损耗（图2）

近端串扰（NEXT）： NEXT是指在一对传输线路中，一对线对另一对线的信号耦合，也就是说，当一条线对发送信号时在另一条相邻的线对收到的信号。这种串扰信号主要是由于临近绕对通过电容或电感耦合过来的。

如何减少电容或电感耦合过来的信号,或者通过补偿的办法,抵消、减弱其干扰信号,使其不能产生驻波,是解决该参数失效的主要办法。

近端串扰（图3）

2、核心技术以及失效机理

下述内容主要根据韩国产品超六类模块PCB试制过程的解释，具有很重要的参考意义。在模块的试制阶段，用理论做指导，以计算机辅助设计为依据，很快达到预期的效果。

在我们国内进行的六类模块PCB设计中，主要以线路对角补偿理论做依据，进行大量的试制工作,也同样可以达到预期的效果。下述理论作为参考。

3.1 模块与插头引起的信号外漏现象

信号在链路上，会发生相互间的信号干涉现象。为了防止信号干涉现象，在平衡链路中导体进行扭绕，达到平衡传输的目的。扭绕结构虽然会造成信号间的