全自動高速乙太網路線纜合規性測試
- Sonya Chan
- 10月19日
- 讀畢需時 6 分鐘
確保 IEEE 802.3bj/by/cd/ck/df/dj 線纜符合規範，提供快速自動化與簡易測試
概覽
在現代資料中心與消費性電子領域，高速資料傳輸的需求急速增長，這推動了乙太網路線纜技術的快速演進，然而，要驗證這些高速線纜組件是否符合 IEEE 802.3 等嚴格標準，測試工程師面臨了極大的挑戰，測試任務不僅高度複雜，還要求極高的精確度、支援超高頻率，並且需要一套多埠測試配置；傳統的測試方法，特別是使用標準四埠向量網路分析儀（VNA）進行的手動測試，不僅效率低落、極度耗時，且容易因頻繁的人為操作（如重新連接）而導致錯誤，這些都成為了高速介面開發與量產的關鍵痛點。
量測任務
測試資料中心或消費性電子產品的高速線纜
測試用於資料中心或消費性電子的高速線纜是一項高度複雜的任務，需要高精確度、支援極高頻率以及多埠配置。使用傳統的四埠向量網路分析儀（VNA）進行手動測試，是一項耗時的工作，並且容易發生人為錯誤。
高速線纜由多股銅線組成，這些銅線被組織為差動訊號路徑，通常稱為「通道」（lanes），通道的數量決定了高速線纜所支援的最大傳輸速率；舉例來說，最新的 IEEE 乙太網路 PHY 規格 IEEE 802.3dj，支援每通道 200 Gbps 的資料速率，這使得採用 QSFP-DD 封裝規格的高速乙太網路線纜，能透過 8 個通道達到高達 1600 Gbps 的資料速率。
隨著待測物（DUT）線纜中的通道數量增加，依據 IEEE 802.3 標準進行合規性測試的任務變得更加繁瑣、複雜且耗時，這主要是因為使用四埠向量網路分析儀（VNA）時，需要增加重新連接的次數。
驗證是否符合標準，需要測試每個通道的傳輸（through），以及所有相鄰通道的 TX 到 RX 串擾，包含近端串擾（NEXT）和遠端串擾（FEXT），為了量測所有的 S 參數，設計或測試工程師若使用傳統的四埠 VNA 配置，需要多次重新連接埠到線纜，才能完成單一線纜的測試，對於具有八個通道的線纜而言，合規性測試可能需要將近一週的時間。
Rohde & Schwarz 解決方案
Rohde & Schwarz 推出了一套全自動合規性測試解決方案，此方案以 R&S®ZNrun 向量網路分析儀自動化套件為核心，該方案可對高速線纜進行簡易、精確且省時的標準合規性測試。
此合規性測試軟體會自動執行所有必要的量測步驟，並依照標準規範（例如通道操作邊限（COM）和有效回波損耗（ERL））對所有量測資料進行後處理，軟體會自動產生一份包含整體「通過/不通過」（Pass/Fail）結論的完整測試報告，該軟體套件讓使用者能輕鬆分析測試結果並驗證待測線纜，大幅節省時間，同時最大限度地減少人為錯誤。
Rohde & Schwarz 的自動化高速乙太網路線纜組件合規性測試解決方案，結合了 Rohde & Schwarz 向量網路分析儀的精確性與高效能、靈活的 R&S®OSP 開放式交換器與控制平台，以及 R&S®ZNrun 軟體套件，使量測更快速、更簡易、更可靠。
簡易且高效率的全自動多埠 VNA 量測
R&S®ZNrun 搭配 R&S®ZNRUN-K4xx 合規性測試自動化選配項目，提供了一個直接了當的測試程序，僅需三個簡單步驟：設定、校準與量測。每個自動化步驟都致力於最小化校準與量測時間。
智慧型線纜處理功能，免去了在測試設定中繁瑣的埠重新連接需求，透過自動化資料收集與結果處理，R&S®ZNRUN-K4xx 合規性測試自動化選配項目確保了可重現的結果並顯著節省時間。
超越合規性：軟體特點提供的不僅是合規性測試
除了全自動合規性測試，R&S®ZNrun 還提供靈活的適應性，以滿足各種測試需求。訊號完整性開發人員與測試工程師可以使用 R&S®ZNrun 軟體套件來驗證他們的線纜組件。
使用者可以取消選取某些量測步驟，以便對線纜進行快速的初步評估。使用者也可以自訂量測參數，例如頻率範圍或掃描時間，以便在開始完整的合規性測試之前，執行初步的合理性量測。
透過「專案產生器」功能提升測試效率
R&S®ZNRUN-K400 訊號完整性基礎選配項目中的專案產生器功能，透過自動化關鍵任務和簡化工作流程，徹底改變了測試過程，考量到 IEEE 802.3 乙太網路存在多種連接器類型與線纜組件封裝規格，這個創新工具允許使用者自行定義其待測物（DUT）拓撲。
這使得客製化設定得以實現，以滿足特定的測試要求，例如非對稱線纜或特殊連接器組件的測試。專案產生器能自動產生完整的測試計畫與案例，顯著減少了準備時間並降低了人為錯誤。
此外，專案產生器整合了最佳化的校準演算法，以確保量測的準確性，同時支援無縫的檔案匯出，實現高效率的資料管理，透過為訊號完整性測試提供結構化的方法，專案產生器提升了整體的效率與可靠性，使其成為工程師在處理高速線纜串化器/解串化器（SerDes）標準時的寶貴資產。
構成自動化測試解決方案的關鍵儀器
此高速線纜自動化測試解決方案，是由 R&S®ZNrun 軟體、R&S®OSP 交換器平台以及高效能向量網路分析儀（VNA）協同運作而成。
R&S®ZNrun 向量網路分析儀自動化套件
R&S®ZNrun 是自動化測試的核心，其 R&S®ZNRUN-K4xx 合規性測試選配項目專為 IEEE 802.3 線纜測試而設計，該軟體能自動控制所有儀器（VNA 和 OSP）、引導使用者完成設定、校準與量測三步驟、自動收集所有 S 參數，並即時運算 COM 與 ERL 等關鍵指標，其專案產生器功能可客製化測試流程，大幅縮短了複雜多埠測試所需的工程時間。
R&S®OSP 開放式交換器與控制平台
在多埠高速線纜測試中，必須量測所有通道組合的 S 參數（Through、NEXT、FEXT），R&S®OSP 平台（如 R&S®OSP320）扮演了關鍵的多埠擴充角色，它能將 VNA 的 4 個埠自動切換至線纜的 8、16 或更多個埠，免除了手動重新插拔的繁瑣程序與潛在錯誤，R&S®ZNrun 軟體可直接控制 R&S®OSP，實現全自動的多對多量測。
R&S®ZNB / R&S®ZNA 向量網路分析儀
高速乙太網路標準（如 IEEE 802.3ck/dj）的測試頻寬需求已達到 40 GHz 甚至更高，此解決方案可搭配 Rohde & Schwarz 的高效能 VNA，例如 R&S®ZNB 或 R&S®ZNA 系列。
