1. 1000BASE-T1 概述与物理层特性

车载以太网这块，我接触得比较早。记得2015年刚入行时，大部分车里还是CAN、LIN这些慢速总线。后来ADAS和自动驾驶一上来，数据量暴涨，传统的百兆车载以太网（BroadR-Reach）已经有点吃力了。1000BASE-T1正是在这个背景下推出的——说白了，就是用一对双绞线跑到千兆速率。

嗯，这里要注意：1000BASE-T1不是把普通电脑的千兆以太网直接塞进车里。它跟1000BASE-T（四对线）完全不是一回事。你想想看，车上空间紧张、线束重量敏感，能少一对线就少一对线。所以IEEE专门搞了802.3bw（100BASE-T1）和802.3bp（1000BASE-T1）这两个标准，只使用单对双绞线。

1.1 核心技术规格

我们先列一下1000BASE-T1的关键参数。我个人习惯把这类数字做成表格，方便回头查。

这里面我最想强调的就是 PAM3 调制。为什么不用常见的NRZ或PAM4？我自己做测试时也疑惑过。后来查资料才发现，PAM3在3个电平（-1、0、+1）之间跳变，频谱效率比NRZ高，但对信号完整性的要求又比PAM4低。车规环境下，电磁干扰大、反射多，PAM3是一个很聪明的折中。

1.2 物理层架构概览

1000BASE-T1的物理层（PHY）可以拆成几个功能块。我画了一张框图帮助理解，你看看就知道每个模块干什么的了。

从图里可以清楚看到数据流方向：MAC发来的数据先经过PCS编码（64B/65B + 扰码），再由PMA映射成PAM3符号，最后PMD差分驱动送到MDI。我当年在实验室测第一块1000BASE-T1样片时，就遇到过PMA映射顺序搞反导致信号眼图全乱的情况，后来养成一个习惯——先拿示波器看MDI上的波形，确认PAM3三个电平幅度对称，再往下分析。

1.3 发射幅度测试为什么重要

发射幅度（Transmit Amplitude）直接决定了信号能不能被对端正确解码。幅度太低，接收端信噪比不够；幅度太高，辐射发射超标，而且容易引起非线性失真。IEEE 802.3bp 标准里对发射幅度有明确要求——峰值差分电压应在 1.0 V 到 1.6 V 之间，且每个电平的偏差要控制在 ±5% 以内。

• 幅度过低：误码率上升，链路不稳定。我曾经修过一个项目，车载摄像头在高温下画面花屏，最后查出来是PHY芯片温度升高后输出幅度往下掉，低于950 mV。
• 幅度过高：EMC测试失败。特别是车内长线缆，过冲容易产生谐波干扰收音机频段。
• 电平不对称：-1、0、+1 三个电平位置不对齐，会导致接收端抖动增加，严重时无法建立链接。

1.4 PAM3 信号与幅度定义的细节

PAM3 的三个电平，在 1000BASE-T1 里规定为 -1、0、+1。但实际物理量是电压值。标准定义：在 100 Ω 差分阻抗下，+1 电平对应的差分电压幅度为 V_p（最大值），-1 对应 -V_p，0 对应 0 V。V_p 的典型值在 0.55 V ~ 0.90 V 之间，所以峰峰值 V_pp 就是 1.1 V ~ 1.8 V。

这里有个容易踩的坑。我一开始以为 V_p 就是发射幅度测试结果，后来读标准才发现测试用的是“一个码元的平均幅度”，而且要排除前导码和空闲码字。标准里提供了一个复杂的模板——用 100 MHz 以上的带宽示波器采集至少 1000 个符号，再统计均值。嗯，我们后面第三章节会详细讲测试步骤，这里你先有个概念就行。

1.5 物理层特性总结

把要点整理一下，方便你笔记：

1. 介质：单对 100 Ω 双绞线，最长 15 m（实际工程建议不超过 10 m 留余量）。
2. 调制：PAM3，三个电平，符号率 750 MBaud（每符号传输 4/3 bit 信息）。
3. 全双工：通过混合电路实现同时收发电信号，类似电话线四线转二线。
4. 发射幅度：峰值差分电压 1.0 V ~ 1.6 V，电平一致性 ±5%。
5. 物理子层：PCS（编码）→ PMA（映射+均衡）→ PMD（差分驱动）。