在工業以太網通信系統設計中，物理層（PHY）芯片的傳輸距離受多種因素影響，尤其是電纜性能。本文通過使用矢量網絡分析儀（VNA）與ADI公司EVAL-ADIN1100EBZ評估套件相結合的方式，對支持IEEE 802.3cg 10BASE-T1L標準的ADIN1100、ADIN1110和ADIN2111 PHY芯片所支持的最大電纜長度進行評估。

測試目的與方法概述

本測試旨在估算不同電纜類型下，ADIN系列以太網PHY芯片在10BASE-T1L模式下的最大合規傳輸距離。該過程分為兩個主要階段：

電纜參數測量：利用矢量網絡分析儀（VNA）測量電纜的插入損耗（Insertion Loss）和回波損耗（Return Loss），判斷其是否符合IEEE 802.3cg標準定義的傳輸要求；

鏈路性能驗證：使用EVAL-ADIN1100EBZ評估板建立實際10BASE-T1L鏈路，通過內置診斷功能測試鏈路質量，包括均方誤差（MSE）、幀錯誤率等指標。

測試流程詳解

第一階段：電纜參數測量

將待測電纜接入矢量網絡分析儀，分別測量其在10 MHz至66 MHz頻段范圍內的插入損耗與回波損耗。根據IEEE 802.3cg標準，10BASE-T1L定義了兩種電壓擺幅配置：

高電平模式：2.4 V p-p，適用于長距離傳輸；

低電平模式：1.0 V p-p，適用于短距離或噪聲敏感環境。

根據上述標準中的插入損耗曲線，結合實測數據，可推算出該電纜在不同電壓配置下所能支持的最大合規長度。

第二階段：鏈路性能測試

將兩塊EVAL-ADIN1100EBZ評估板通過被測電纜連接，構建10BASE-T1L通信鏈路。隨后啟動評估軟件，啟用以下功能進行性能驗證：

幀生成器（Frame Generator）：發送全帶寬以太網流量；

均方誤差（MSE）監測：衡量接收信號質量；

錯誤計數統計：記錄丟幀或CRC錯誤；

環回模式（Loopback）：用于本地鏈路自檢。

測試通過標準如下：

成功建立10BASE-T1L鏈路；

MSE值優于-20.5 dB；

整個測試過程中無幀錯誤。

為確定極限長度，需對同種類型但不同長度的電纜重復測試，直至出現鏈路中斷或錯誤幀為止。

實驗限制與結果分析

由于實驗室可用電纜長度有限，部分測試無法覆蓋理論最大距離。例如，若僅能獲取500米電纜段，可通過級聯方式實現1000米鏈路，但這種方法難以準確反映真實最大傳輸距離。因此，在某些情況下，測試得到的最大長度可能低于理論極限。

表1匯總了多種電纜在不同電壓配置下的實測最大合規長度。結果顯示，ADIN系列芯片在典型工業電纜上普遍可支持超過1000米的穩定傳輸，尤其在2.4 V p-p高電平模式下表現更佳。

表1

結論

IEEE 802.3cg-2019標準定義了靈活的電纜兼容性要求，使得ADIN1100、ADIN1110和ADIN2111等10BASE-T1L PHY芯片能夠在多種傳統工業布線環境下實現長距離通信。通過結合VNA參數分析與評估板鏈路測試，工程師可有效預判特定電纜部署下的通信可靠性，為邊緣設備無縫接入工業以太網提供技術保障。

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