Componentes de adaptación de impedancia con Ethernet

Estoy diseñando un pequeño circuito de conmutación para Ethernet 1000Base-T y me preocupa la impedancia. El diseño de la placa consta de 3 conectores Ethernet blindados y 4 relés DPDT ( aquí ) hechos para alta frecuencia. 1 conector Ethernet será la entrada y los relés alternarán entre las 2 salidas.

Tengo la placa configurada con 100 ohmios de impedancia, pero los relés que he seleccionado tienen una impedancia de 50 ohmios. Después de contactar al fabricante, me dijeron que debía hacer coincidir la impedancia entre la placa y los relés.

Si la impedancia coincidente es fundamental, ¿qué opciones tengo? Una opción que encontré es usar transformadores de pulso con una relación de giro de 1: 1.414 antes de que el relé caiga a 50 ohmios y después de que el relé vuelva a subir a 100 ohmios. Alternativamente, encontré ( aquí ) que la impedancia de una traza en los circuitos de RF se puede cambiar simplemente cambiando el ancho de la traza con un paso abrupto. ¿Es realmente así de simple y puedo hacer lo mismo sin ningún problema?

Los rastros para cada par diferencial serán líneas de tira y creo que la longitud total de cada rastro será menos de 2 pulgadas de jack a jack si hace una diferencia.

¿Por qué está cambiando Ethernet con relés en primer lugar?
Necesito hacer algo como un interruptor A/B. (no conmutador de red). ¿Debo usar algo que no sean relés?
He visto que esto se hace para la conmutación por error en tarjetas NIC que necesitan alta disponibilidad. O para omitir como este en.m.wikipedia.org/wiki/Bypass_switch
Publiqué algunas cosas antes, pero me regañaron por poner preguntas en la respuesta :). Primero dice que tiene trazas de 100 ohmios, pero ¿quiere decir un diferencial de 100 ohmios que esperaría para gige? En ese caso, sus relés probablemente sean de 50 ohmios de un solo extremo, por lo que dos por carril coincidirían muy bien.
A continuación, si realmente está tratando de pasar de 100 a 50 con solo la placa de circuito impreso, considere una disminución en lugar de un cambio de ancho abrupto.
Finalmente, aquí hay un enlace que muestra una imagen de una implementación. Puede ver cuántos relés usaron si no el pn. interfacemasters.com/products/bypass-nics/… . Busque bypass de tarjeta nic o conmutación por error gige y encontrará ejemplos.

Respuestas (1)

Diseñé dos puertos Gigabit Ethernet con placa de derivación hace casi dos años.

Te has perdido solo una cosa con la impedancia:

  • Las líneas Ethernet son pares diferenciales con una impedancia diferencial de 100 ohmios
  • Su relé es monofilar con impedancia característica de 50 Ohmios

Pero en su par diferencial, cada línea tendrá su propia impedancia característica, inferior a 100 ohmios pero superior a 50 ohmios (por ejemplo, un cálculo rápido en Saturn PCB me da 77 ohmios para la impedancia característica de línea de un par diferencial de 100 ohmios).

Entonces, sí, tendrá una falta de coincidencia de impedancia, pero también la tendrá cuando tenga una vía, un pin, un conector, y también cuando no tenga una referencia a tierra en sus pares Ethernet entre el transformador y el conector.

Un pequeño desajuste de impedancia no es un gran problema, esto distorsionará su señal, pero realmente no creo que pueda encontrarlo.

Estaré más preocupado por la longitud máxima del cable para su derivación que por este problema de impedancia.

Aquí hay un extracto del esquema de la placa que diseñé:ingrese la descripción de la imagen aquí

Usamos relés de uso más general ( pérdida de inserción = 0.33dB @ 900MHz ), pero más baratos.

Hola ZeqL, parece interesante. El circuito que ha publicado busca la función LAN Bypass. ¿Puedo obtener más información al respecto?
Hola Oshi. Esto es efectivamente un bypass con relé. La placa tiene 2 puertos ethernet con MDI conectados a través de relés. Cuando la energía está apagada, los relés conectan los dos RJ45 evitando que el enlace Ethernet se "corte". Cuando la alimentación está encendida, los relés se activan y el MDI se conecta al transformador.
Gracias ZeqL. Una duda, ¿Utilizaste fuente de alimentación aislada para los relés? En caso afirmativo, ¿cómo se hizo el aislamiento?
No entiendo. El comando del relé está aislado galvánicamente de la señal. Por lo tanto, normalmente no tiene que agregar un segundo aislamiento galvánico para el tablero. El relé utilizado tiene un aislamiento de 1,5 kV-2,5 kV. Los comandos de los relés de potencia son bastante ruidosos por lo que es mejor filtrarlos con una ferrita.
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