Implementación de 1000BASE-T (par trenzado) sobre placa posterior de PCB [duplicado]

Problema:

Estamos diseñando una pequeña carga útil que contendrá varios dispositivos compatibles con Ethernet conectados a través de una placa posterior que debemos diseñar.

Todas las pautas se refieren al escenario en el que el PHY está conectado a un conector RJ45, pero en mi caso estoy conectando Ethernet a través de un backplane.

Los componentes principales en el recinto de carga útil:

  • Conmutador Gigabit integrado (Ejemplo: Conmutador integrado ) (incluye imanes de Ethernet)
  • 2 módulos integrados de computadora y expansión (Ejemplo: COMe-mAL10 (incluye imanes de Ethernet)
  • Placa de interfaz para conectar a los conectores de la caja. Conectores industriales con/cables trenzados)
  • Backplane que conecta todas las placas anteriores

Nota: tanto las computadoras como el conmutador tienen imanes integrados y están diseñados para 1000BASE-T, por lo que implementar 1000BASE-KX no es realmente una opción. Me doy cuenta de que 1000BASE-KX está hecho para la conexión de plano posterior, pero el transceptor PHY debe modificarse para admitir eso (y eliminar el imán)

Pautas habituales de PCB PHY a RJ45:

Las pautas habituales son para el enrutamiento de PCB entre el transceptor (PHY) y el magnético, algunas de las más comunes se enumeran a continuación:

  1. La señal después del magnetismo debe estar por encima del plano de tierra del chasis, sin superposición con el plano de tierra de la placa.
  2. La señal debe enrutarse como pares diferenciales (impedancia controlada de 100 ohmios)
  3. Se debe minimizar el uso de vías. Si se utilizan vías, manténgalas al mínimo y siempre haga coincidir las vías para que los pares diferenciales estén equilibrados.
  4. lo ideal es que los magnéticos estén incluidos en conectores RJ45 o que el conector RJ45 esté muy cerca de los magnéticos.

Documentos de guía de ejemplo

Pautas de diseño de LAN7500/LAN7500i (Sección 5)

Guía de diseño de capa física Gig PHYTER V 10/100/1000 Ethernet

Preguntas similares:

  1. Paso de Ethernet a través de PCB

Respuesta: Pequeña sección de PCB, no tendrá mucho efecto, siga las pautas generales de diseño.

  1. ¿Hay algún conector Ethernet interno especial que no sea RJ45?

Respuesta: implementar backplane ethernet (1000BASE-KX)

  1. ¿Cómo enrutar Gigabit Ethernet, PHY remoto o conector RJ45 remoto?

Respuesta: Si el plano de referencia correcto está debajo de las señales PHY<->Magnetics o Magnetics<->RJ45, se puede ejecutar una longitud más larga, de lo contrario, manténgala lo más corta posible.

  1. ¿Ethernet sin magnetismo?

Respuesta: use capacitores e implemente 1000BASE-KX.

Preguntas:

  1. De todo lo anterior, mi mensaje final es que puedo conectar con éxito mis diferentes dispositivos directamente a través del plano posterior usando 1000BASE-T siempre que tenga una conexión a tierra separada debajo de cada señal y las trazas sean de impedancia controlada, ¿es correcto?

    1. Si lo anterior es correcto, la traza controlada por impedancia en el backplane se ejecutará sobre un plano de tierra que solo está acoplado capacitivamente a la derivación central del magnético en cada extremo. ¿Supongo que esto es el equivalente del blindaje en cables blindados?

    2. ¿Alguien tiene un enlace a un documento/guía que describa cómo se puede implementar 1000BASE-T en backplanes?

Marcus Muller: Ethernet sin magnético requerirá que elimine el circuito magnético y modifique el PHY en mi computadora integrada y el interruptor. La respuesta dice que esencialmente está implementando 1000BASE-CX, que requiere una configuración de transceptor o transceptor diferente.

Respuestas (1)

1) sí, puedes. 1000BASE-T (MDI) es adecuado para hacer esto. pero ten en cuenta que:

  • no necesita una conexión a tierra separada "debajo" de cada 1000BASE-T MDI (= un par de cuatro pares emparejados), un plano "debajo" de todos ellos puede ser suficiente. El consejo principal aquí es que el avión debe estar atado al chasis y topológicamente separado de cualquier terreno local a pesar de que dicho terreno también esté atado al chasis.
  • el interruptor al que se refirió es un interruptor de nivel de placa, "ventilar" sus MDI 1000BASE-T fuera de la caja directamente (a través de conectores MDI pasivos a "RJ") podría ser erróneo debido a una posible falta del nivel de aislamiento necesario (puerto a -port, port-to-common_ground y/o port-to-chasis) proporcionados por la propia placa de conmutación.

2) UTP da alrededor de 5-7 pF/m, STP da alrededor de 50-70 pF/m. cuánto da el tablero ... no lo sé y creo que puede calcularlo usted mismo en función de su diseño. eso te dará una respuesta sobre la equivalencia.

3) es casi lo mismo que para 100BASE-TX MDI (la palabra clave allí es MDI ) porque tanto 100BASE-TX como 100BASE-T PHY funcionan con el mismo cableado: medios compatibles con Cat.5. sí, 1000BASE-T MDI tiene requisitos más estrictos, pero no dramáticamente.

Implementación de 1000BASE-T (par trenzado) sobre placa posterior de PCB [duplicado]
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