以太网（Ethernet）是一种局域网（LAN）通信技术标准，定义了物理层（PHY）和数据链路层（MAC）的协议，支持设备间的高速数据传输，实质是MAC通过MII总线控制PHY的过程。以太网接口电路主要由MAC控制器和物理层接口（PHY）两大部分构成。目前常见的以太网接口芯片，如LXT971、RTL8019、RTL8201、CS8900、DM9008等，其内部结构也主要包含这两部分。一般32位处理器内部实际上已包含了以太网MAC控制，但并未提供物理层接口，因此，需外接一片物理层芯片以提供以太网的接入通道。
以太网发展历程包括经典以太网（10 Mbps，10BASE-T）、快速以太网（100 Mbps，100BASE-TX）、千兆以太网（1 Gbps，1000BASE-T）以及万兆及以上（10G/25G/100G/400G）以太网。核心组件包括MAC控制器、PHY芯片、网络变压器（Magnetics）和RJ45连接器。典型应用涵盖计算机、路由器、交换机等网络设备，工业控制（工业以太网）、车载网络（车载以太网）以及智能家居、物联网（IoT）设备。
在PCB布局布线中，需遵循以下关键要求：
布局要求
- 变压器和RJ45接口分离时，两者距离尽可能缩短（满足工艺要求）。
- 以太网转换芯片PHY和变压器之间的距离也应尽可能短，一般不超过5英寸。若RJ45网口自带变压器，则以太网转换芯片应尽可能靠近RJ45接口放置。
- 复位电路信号应尽可能靠近以太网转换芯片，并远离TX+/-、RX+/-差分信号和时钟信号。
- 时钟电路应尽可能靠近以太网转换芯片，远离电路板边缘、其他高频信号、IO端口走线和磁性元器件。
差分信号处理
- 保持差分线（如TX+/TX-、RX+/RX-）等长、等距，误差控制在±5 mil以内。
- 差分对间距≥3倍线宽，避免相邻信号串扰。
- 避免直角走线，使用45°或圆弧转角。
- 标准差分阻抗为100Ω，需根据PCB叠层、介质材料（如FR4、高频板材）计算线宽和间距，使用阻抗计算工具（如Polar SI9000）。
参考平面与信号完整性
- 差分对应全程参考完整地平面，避免跨分割或开槽。
- PHY芯片下方需保留连续地平面，减少信号回流路径阻抗。
- 以太网信号线应远离开关电源、时钟信号、高速数字线（如DDR、USB）。若无法避开，使用地平面隔离或增加间距（≥3H，H为介质厚度）。
电源与地处理
- PHY芯片的电源引脚就近放置0.1μF+10μF去耦电容，降低电源噪声。
- 使用独立的电源层或宽电源走线，减少压降。
其他注意事项
- 差分线换层时，需对称添加地过孔，提供回流路径。
- 避免在差分对上使用过多过孔（建议≤2个）。
- PHY芯片下方放置散热过孔，连接至内部地平面散热。
