详解100BASE-T1物理层PMA测试

马戏小丑

　　随着车载以太网技术的逐渐成熟，越来越多的车载以太网产品在实际中得到的应用。2015 年，IEEE 着手制定 IEEE802.3bw 规范，2016 年 3 月正式发布 IEEE 802.3bw 标准，并将百兆车载以太网命名为 100BASE-T1 以太网。今日所述的100BASE-T1物理层PMA测试，参照了OPEN Alliance的TC8中物理层测试的相关内容，即《OPEN Alliance Automotive Ethernet ECU Test Specification》中 2.2  PMA 中所述的测试内容。测试主要使用了R&S（罗德与施瓦茨）相关设备进行，配合定制的Test Fixture（测试夹具）即可完成TC8中所要求的全部测试。
　　

　　物理层PMA测试项目汇总

　　物理层PMA测试套件

　　PMA测试使用了R&S示波器内置的100BASE-T1测试套件，配合R&S矢量网络分析仪和相关测试夹具完成测试。R&S测试套件中针对每一项测试都会有详细的操作提示，测试套件中包含了TC8中所描述所有PMA测试项目，其对应关系如下：
　　R&S测试套件测试用例
　　物理层PMA测试
　　PMA.1-4：在TC8中PMA测试的前4项，只需使用R&SRTO2014（示波器） + R&S RT-ZD10（差分探头） + R&S RT-ZF2（测试夹具Test Fixture）即可完成（根据DUT更改TestMode的方式，可能会用到VN5640的CAN通道或其他工具）。

　　测试结果：
　　

　　PMA.5 回波损耗 & PMA.6 模式转换损失
　　PMA.7：在TC8中PMA测试的第7项，需要使用R&SRTO2014（示波器）和下面介绍的MDI Test Fixture 2完成。
　　MDI Test Fixture2：
　　该测试夹具可以将eth_P和eth_N的共模电压通过SMA接口输出，接入示波器完成共模发射的测试。
　　PMA.8：在TC8中PMA测试的最后一项，有两种测试方案
　　方案一：使用R&S RTO2014 & RTO-B6 （示波器）+ R&S RT-ZD10（差分探头） + R&S RT-ZF2（测试夹具Test Fixture ）组合完成测试，该方案没有时钟同步，在DUT是良好的情况下，测试结果也有可能会失败。
　　方案二：使用R&S RTO2014 & RTO-B2 &RTO-B6  + R&S RT-ZD10 + R&SRT-ZF2  + R&S RT-ZF3（频率转换器）组合完成测试，该方案可避免方案一出现失败的情况，但是此方案需要DUT引出TCLK引脚。

　　PMA.8传输失真两种配置方案
　　测试结果：
　　PMA.8 传输失真

　　在R&S的100BASE-T1测试套件的帮助下，Ethernet物理层PMA测试过程比较简单，也比较容易掌握，PMA测试的难点主要在于MDI的几个测试项，DUT通过Test Fixture与测试线缆相连，其连接后的可靠性、整个线路阻抗是否匹配会直接影响测试的结果。在后续的文章中，我们会层层解析车载以太网100BASE-T1所有测试内容。期待大家的持续关注。