10GBASE-T以太网信号完整性测量方案

、带宽为2MHZ的中频滤波器，以滤除与测试无关的噪声和杂波的影响。在泰克的自动测量方案中，就可以选择采用软件滤波器来进行滤波。

发送端抖动-从模式 与主模式不同，从模式下的抖动测试需要有一个连接伙伴(Link Partner)来辅助测量，即与另一台支持10GBASE-T的设备互连。Link Partner进入测试模式1，在主模式下同时往A、B、C三对数据链路上发送伪随机码(PRBS33)。DUT进入测试模式3，在接收到Link Partner的信号之后，从中恢复出一个200MHZ的时钟，以数据循环{2个 "+16" Symbol, 2个"-16" Symbol…}的方式往D数据对上发送出来。需要测量的就是D数据对上伪时钟的抖动，规范要求仍为抖动RMS值在5.5ps之内。此测量同样推荐使用中频滤波器进行滤波。

传输线性度 需要配置DUT进入测试模式4，由DUT同时往四对传输链路发出一组双音信号(Dual Tone), 即两个频率非常接近、幅度相等的正弦波信号。传输线性度用无杂散动态范围(SFDR)来衡量, 即载波频率(最大信号成分)的RMS幅度与次最大噪声成分或谐波失真成分(仅考虑1 MHz to 400 MHz之间的谐波成分)的RMS值之比。规范要求此测试的SFDR应满足:

SFDR ≥ 2.5 + min{52, 58 – 20 × log10(f/25)}

此测试中需要分别测试五组不同频率的双音信号。双音信号的频率以及规范的要求请参考表1。考虑到信号经过长距离传输之后，不可避免的产生抖动和失真，信号的频率会在小范围内波动。每组双音信号就是模拟最坏的抖动状况，如果在此情况下都能保证产生的谐波失真成分能量足够小，那就不会对其它频率的信号产生影响了。

功率谱密度和功率值 需配置DUT进入测试模式5，即正常操作模式。发送端功率需介于3.2dBm和5.2dBm之间。其功率谱密度(100 ohm负载下)需满足协议规定的上下限要求。协议规定如图1所示。泰克科技方案的实测案例波形如图2所示，其中红色波形为频谱图，绿色波形为功率谱密度，白色线条为功率谱密度的上下限。

回波损耗 回波损耗测试仍沿用以太网系列协议之前的测试方法，由一台信号源发出扫频信号，用示波器的两个通道分别探测入射波形和反射波形，计算出回波损耗。只是10GBASE-T对信号源的能力提出了更高的要求，需要能发出最高到500MHZ的扫频信号。另外，这个测量也可以用网络分析仪来完成。

不同仪器对于频域测量的对比

以传输线性度这个测试为例，我们可以比较一下频谱分析仪和示波器实测的差异。表2是一份实测数据表，从中可以看出，二者的测量结果是非常接近的，其测量精度都能很好的满足标准的要求(关于传输线性度的标准，可以参考表1)。

泰克公司的方案

10GBASE-T的symbol速率为800M Symbol/s, 其基频分量为400MHZ，按照5次谐波原则，示波器最少需要2GHZ带宽。考虑到PSD测量的上限定义到了3GHZ（参考图1），泰克推荐使用DPO7354示波器或DPO/DSA70000(B)系列示波器进行测量。除示波器外，还需要自动测量软件XGBT，差分探头或SMA线缆，测试夹具。如果要做回波损耗测试，还需要一台信号源。表3是泰克公司方案的一览表。

泰克的夹具支持所有的七项测量。夹具分成三块，分别可以完成发送端抖动-从模式、回波损耗和其它五项测量。图3是泰克公司方案的夹具图片。

本文小结

本文介绍了10GBASE-T以太网的一些基本情况，如速率、传输介质、传输方式、调制方式等，测试的挑战如引入了频域测量，以及规范要求的七大测量项目，分析了针对频域测试不同测量方案的结果差异，列出了泰克的测量方案供参考。

(作者: 余洋 高级应用工程师 泰克公司)