Wie kann ich dieses Ethernet-Differenzpaar verbessern?

Dies ist mein erstes 100-Mbit / s-Ethernet-Projekt (ich mache es, um mehr über Differenzsignale zu erfahren).

Ich habe zwei Dinge getan, von denen ich nicht weiß, ob sie in diesem speziellen Fall gut oder schlecht sind.

Eine ist unter dem Signaltransformator zu verlegen. Es ist nur leicht an der Grenze, aber ich habe keine andere Möglichkeit gefunden, es zu routen, ohne Vias zu verwenden, um das Paar zu tauschen.

Was denkst du? Es wäre besser, Durchkontaktierungen (und eine Impedanzfehlanpassung) zu verwenden oder so nahe an der Induktivität zu verlegen.

Außerdem habe ich die Differentialwerkzeuge in KiCad ausprobiert und beide Paare auf dieselbe Länge abgestimmt (ansonsten ist eine Spur etwa 6 mm länger). Ist dies eine gute Praxis für Ethernet?

Dies ist eine Momentaufnahme der Leiterplatte:

Dies ist das Schema, das ich verwende. Es wird das Referenzschema lan9512 verwendet. Um ehrlich zu sein, habe ich keine Ahnung von der Impedanz meines Designs. Ich bin mir nicht sicher, ob ich 50 Ohm oder 100 Ohm verwenden muss.

Ich beziehe die Impedanzberechnung für eine doppelseitige Leiterplatte ein, FR4 1,6 mm hoch und 1,6 oz Kupfer (35 µm)

Wie Sie sehen können, ist die Spur mit 0,8 mm !! - viel zu groß.

Dies ist die endgültige Version. Schiene mit 1,6 mm, Spalt 0,16 mm (Minimum bei meinem günstigen Leiterplattenanbieter).

Vielen Dank an alle für diese wertvolle Meisterklasse. Ich werde viel über differentielle Paare lesen.

Wenn ich vorschlagen würde, wie dies weitergeleitet werden soll, würde ich etwas Ähnliches vorschlagen:

Über Impedanz: Sie benötigen eindeutig 100 Ohm Differenz, es ist das gleiche wie 50 Ohm Einzeldraht. Sie müssen einen "Impedanzrechner" verwenden (zum Beispiel: https://www.eeweb.com/toolbox/microstrip-impedance ). Die dielektrische Dicke ergibt sich aus Ihrem PCB-Design. Die Kupferdicke beträgt typischerweise 35 um, was sich nur geringfügig auf die Ergebnisse auswirkt. Die Leiterbahnbreite und der Leiterbahnabstand spielen bei HF-Designs eine Rolle.

Über Längenanpassung: Dies ist nicht so wichtig, wie man denkt. 100MBit Ethernet verwendet eine Symbolrate von 125 MBaud / s, jedes Symbol ist 8 ns lang. Im Vergleich dazu führt eine 10 mm unterschiedliche Routing-Länge zu einem Versatz von (die Geschwindigkeit der Signale in Kupferspuren ist ungefähr halb so hoch wie die Lichtgeschwindigkeit) nur 30 ps oder weniger als 0,5%. Während dies den Spielraum für Bitfehler im Empfänger geringfügig verringert, ist der Einfluss vernachlässigbar.

Ich würde mich eher darauf konzentrieren, (ungefähr) die richtige Impedanz bereitzustellen. Ohne teurere, impedanzgesteuerte Leiterplatten zu wählen, lautet die beste Faustregel: Der Abstand zwischen beiden Leiterbahnen sollte der Breite entsprechen, und der Abstand zur nächsten Grundschicht sollte etwas größer sein als die Breite der beiden Leiterbahnen. ZB 150um Leiterbahnen, 150um Lücke, 200-400um zur Grundschicht (wie es bei einer 4 bis 8-lagigen Leiterplatte typisch ist).

Bei den Längen und Geschwindigkeiten, die Ihr Board sehen wird, wird es wahrscheinlich keinen großen Unterschied machen. Bei 100 MBit, das sind nur 50 MHz Bandbreite, sind Längenanpassungsspuren normalerweise kein Problem, bis der Längenunterschied zu einem bedeutenden Bruchteil der Wellenlänge wird (bei 50 MHz sind es 6 Meter, sogar die 9. Harmonische ist immer noch über einem halben Meter). Ich würde mir darüber keine Sorgen machen.