一根光纤解决全屋用网！自制4电口+1光口的千兆交换机

互推小编 2023-05-30

房间只有一根网线，但我的台式机，笔记本，无线路由器都需要被光纤“雨露均沾”！

于是我自制了千兆交换机， 有4个电口+1个光口，能把1根1000兆的光纤“掰成4根”用！

交换机的每个接口都可以承载近1000兆网速，都接近光纤的速度，还十分稳定。

下文主要记录交换机的制作过程与原理：原理图分析、PCB分析（布线注意事项）、焊接与实物测试、视频演示、制作注意事项

说明

交换机使用RTL8367S制作

1.DC-DC部分

使用MT2492 DC-DC将5V USB电源降压至3.3V，封装小SOT23，周边电路简单，无需续流二极管，有体积小和成本低的优点。

2.1.1V电源部分

直接使用片内集成DC-DC 输出，外接2.2uH电感(注意10uf电感不能省)。

3.配置电阻

配置电阻需要正确配置，否则RTL8367S读取不了固件无法工作：

个别IO口为复用口，当上电时，读取该pin的电平值至内部寄存器，之后作为输出口。若该复用口为LED引脚：

被拉低时，LED输出激活电平为高电平；被拉高时，LED输出激活电平为低电平。

使用双层板设计、使用最小的外围器件、使用原生SGMII 1.25G光口引出SFP接口……从各方面，最大限度的节省了成本。

1.抗阻匹配

网口与光口部分的差分走线需要阻抗匹配，由datasheet可知差分阻抗Typ=100ohm，±20。

使用JLC阻抗计算，当间距0.13mm时线宽0.142mm阻抗为100R左右，差分对按如下走线即可。

2.布线注意事项

1.由于网口有内置变压器与隔离高压电容，外壳地需要单独铺铜与主GND隔离。

2.顶层的元件走信号线和电源线；底层为地平面尽量保证地平面完整性，必要时添加回流路径。

3.SFP座与外壳位置已经匹配好，不要移动。

1.焊接

如果手焊，可用附件ibom的辅助焊接工具。不过因为使用0402器件较多，个人比较推荐SMT或钢网。

2.上电使用

3.速度测试

iperf基本接近千兆速度，使用稳定无丢包情况，延时正常。

网络拓扑：server主机--8367交换机电口--8367交换机光口--华为S5720交换机光口--电口至client客户端。

客户端测试数据截图：

视频加载中...

①	购买网口时要辨别清楚！TB上个别网口的外壳侧面卡扣有凸起，导致网口间距不够无法插入，千万不要大力出奇迹，否则PCB容易变形！
②	PCB打样时需备注不做半孔，否则审核后有几率要加上半孔费。
③	使用时务必加散热片！因为工作温度较高，高温下容易丢包或发生其他莫名其妙的BUG。
④	不要使用低温焊锡，工作温度较高，有脱焊风险。
⑤	两个电解电容务必使用大于等于200uf容量。
⑥	晶振匹配电容需要根据晶振数据手册定，如不知道具体值就按原理图焊接。
⑦	本工程固件不支持VLAN