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一种差分线测试夹具公开 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及差分线测试夹具生产技术领域,具体来说涉及一种差分线测试夹具。

相关背景技术

[0002] 差分线测试夹具是用于连接差分信号测试系统与待测差分线的一种装置。它能够将差分信号从测试系统传输到待测差分线上,并接收来自待测差分线的差分信号,从而实现对差分线性能的测试。
[0003] 根据公开号:CN113904968A,公开日为2022‑01‑07的发明专利申请,公开了一种测试工装及测试设备,该测试工装包括PCB测试板,所述PCB测试板上设有多个电口连接器和多根差分带状线,多根所述差分带状线与多个所述电口连接器电连接,任一所述差分带状线用以模拟网线中的双绞芯线。其主要的技术效果是:不仅可以减小百米网线给产线测试车间带来的空间压力,而且可以节省使用百米网线测试带来的成本;同时,采用PCB测试板可以优化产线测试人员的可操作性,测试时,可以将测试工装与待测设备一一对应连接,并叠放于相应的测试机柜中,一个测试机柜可以完成多组待测设备的测试,从而可以提高测试效率。
[0004] 现有技术中,针对差分线测试采用PCB板,垂直安装同轴连接器组装后进行测试,采用这种PCB板对差分线进行测试时,对于PCB板内部的走线机构与垂直安装同轴连接器匹配性要求较为严苛,导致采用PCB板测试采集到的数据不够精确,以及采用PCB板测试,能够检测到的信号频率十分有限,为此,提出一种差分线测试夹具,旨在解决现有技术中PCB板差分线测试存在的采集到的数据不够精确以及测试频率有限的问题。

具体实施方式

[0016] 为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
[0017] 请参阅图1—图11,一种差分线测试夹具,包括测试底板1,还包括测试底座2,测试底座2设置于测试底板1上,测试底座2上设有端口连接器21和固定夹22,端口连接器21与测试设备保持连接,端口连接器21与固定夹22均固定连接于测试底座2,测试底座2的数量至少为两个,差分线两端均通过固定夹22与端口连接器21相连接。
[0018] 具体的,测试底板1为板材结构,测试底座2通过螺钉固定连接于测试底板1,测试底座2的数量至少为两个,作为本发明提供的实施例,测试底座2的数量为两个,两个测试底座2均通过螺钉固定连接于测试底板1,且两个测试底座2为对称设置于测试底板1上。
[0019] 在测试底座2上设有端口连接器21与固定夹22,端口连接器21的一端可以与测试设备相连接,固定夹22内部可以连接差分线,将差分线固定在测试底座2中,防止差分线晃动,同时端口连接器21远离测试设备的一端可以与差分线进行连接,进而实现将差分线与测试设备进行连接,在保证连接的情况下可以保持信号的稳定传输,降低测试数据的波动性,提高测试数据的准确性。
[0020] 该发明,待测试的差分线两端可以分别与测试底座2进行连接,通过测试底座2上的固定夹22将差分线端部与端口连接器21进行连接,端口连接器21与测试设备进行连接,进而使得差分线能够与测试设备进行连接,通过测试底座2内部设置的端口连接器21以及固定夹22将差分线与测试设备进行连接,可以提高测试过程中的信号稳定性,以及降低测试过程中的信号插损,同时差分线通过固定夹22固定在测试底座2中,可以防止差分线在测试过程中端部发生晃动导致测试数据不准,采用测试底座2进行测试后,可以使测试结果更加准确,且测试信号更加稳定,使得测试数据具有一定的可靠性,进而提高测试效率。
[0021] 作为本发明提供的实施例,如图4所示,端口连接器21包括固定法兰211、第一中心针212、第二中心针213、连接主体214、尾管215、定位主体216和定位绝缘体217,具体的,尾管215端部设有螺纹,尾管215通过端部设置的螺纹固定连接于连接主体214,在连接主体214的周向外壁上设有限位台阶,连接主体214通过外壁上的限位台阶连接于固定法兰211和尾管215之间,且连接主体214的一端贯穿于尾管215第一中心针212连接于连接主体214的端部,在定位主体216的周向外壁上也设置有限位台阶,在连接主体214的端部设有卡口,定位主体216的一端可以与连接主体214端部设置的卡口保持插接。第二中心针213连接于定位主体216端部,第二中心针213一端插接于第一中心针212一端。定位绝缘体217固定连接于定位主体216位于尾管215外部的一端,且定位绝缘体217与第二中心针213端部保持插接。
[0022] 作为本发明提供的进一步实施例,如图3所示,端口连接器21还包括第一绝缘体218和第二绝缘体219,具体的,第一绝缘体218固定安装于第一中心针212外壁,第二绝缘体
219固定连接于第二中心针213外壁,在连接主体214的一端上固定开设有第一凹槽,第一绝缘体218嵌入于第一凹槽内,且第一中心针212的一端贯穿并延伸至固定法兰211远离尾管
215的一端,以便于通过固定法兰211与信号线保持连接,在定位主体216的端部设有第二凹槽,第二绝缘体219嵌入于第二凹槽内部,第二中心针213的一端与第一中心针212保持插接,第二中心针213的另一端与定位绝缘体217相插接。
[0023] 优选的,第一中心针212、第二中心针213的直径小于固定法兰211、连接主体214、定位主体216以及尾管215的直径,使得第一中心针212以及第二中心针213仅通过第一绝缘体218和第二绝缘体219架设在固定法兰211、连接主体214、定位主体216以及尾管215内部,能够保证信号传输的稳定性。
[0024] 在端口连接器21进行组装时,将第一绝缘体218套接到第一中心针212上,将第二绝缘体219套接到第二中心针213上,随后将第一中心针212插入到连接主体214内部,使第一绝缘体218嵌入到第一凹槽内部,将连接主体214插入到固定法兰211中,使第一中心针212一端位于固定法兰211内部,便于与测试设备进行连接,将尾管215螺纹连接到固定法兰
211一端,使连接主体214一端穿过尾管215,随后将第二中心针213插入到定位主体216上,使第二中心针213外部的第二绝缘体219嵌入到定位主体216的第二凹槽中,随后将定位主体216一端插入到连接主体214中,使第二中心针213与第一中心针212保持插接,最后将定位绝缘体217插入到定位主体216中,使第一斜切面2161与第二斜切面2171保持对齐,完成组装。
[0025] 如图9所示,在测试底座2的外壁上开设有连接器安装孔,端口连接器21通过固定法兰211以及螺栓固定安装于测试底座2上,端口连接器21的一端贯穿并延伸至连接器安装孔外部。
[0026] 作为本发明提供的进一步实施例,测试底座2整体呈“L”型结构,在测试底座2一侧的外壁上开设有定位槽23,固定夹22固定连接于定位槽23内部,固定夹22具体包括上夹体221和下夹体222,具体的,上夹体221与下夹体222上均开设有沉头孔,上夹体221与下夹体
222均通过螺栓固定于测试底座2。在上夹体221与下夹体222一侧的外壁上均开设有夹持槽
223,端口连接器21位于连接器安装孔外部的一端位于夹持槽223内部,即端口连接器21位于连接器安装孔外部的一端通过上夹体221与下夹体222上的夹持槽223进行辅助固定,确保在测试过程中,端口连接器21位于连接器安装孔外部的一端不会发生晃动,以提高信号传输的稳定性。
[0027] 作为本发明提供的进一步实施例,还包括引导组件3,引导组件3具体包括引导座31、固定板32和锁紧板33,在测试底座2“L”型结构的外壁上开设有第一引导槽24,引导座31的宽度与第一引导槽24的宽度相适配,使得引导座31能够嵌入到第一引导槽24中,在引导座31顶部的外壁上开设有第二引导槽35,在锁紧板33底部的外壁上开设有紧固槽34,紧固槽34的宽度与固定板32的宽度相适配,使得锁紧板33在安装到测试底座2上之后,固定板32的顶部能够嵌入到紧固槽34内部。
[0028] 作为本发明提供的进一步实施例,在锁紧板33的外壁上开设有紧定槽36,具体的,紧定槽36为带有台阶的U型槽,在测试底座2上通过螺纹连接有紧固螺钉37,紧固螺钉37的螺杆部分位于紧定槽36内部,使得可以通过旋紧或旋松紧固螺钉37调节锁紧板33固定或活动。
[0029] 作为本发明提供的另一实施例,如图2所示,在测试底座2的外壁上设置有安装面25,安装面25的数量与端口连接器21的数量相适配,具体的,安装面25的数量为两个,两个安装面25为对称设置,在优选的,两个安装面25之间的夹角为15°‑60°,进一步的,安装面25上安装的端口连接器21为垂直于安装面25安装。
[0030] 在定位主体216端部设置有第一斜切面2161,在定位绝缘体217端部设置有第二斜切面2171,第一斜切面2161与第二斜切面2171相适配,由于两个安装面25之间呈一定夹角,且端口连接器21为垂直于安装面安装,因此,通过在定位绝缘体217以及定位主体216上分别开设第二斜切面2171与第一斜切面2161,使得差分线的一端能够分别与两个端口连接器21保持连接。
[0031] 在进行组装时,首先将下夹体222放置到定位槽23中,随后将两个端口连接器21进行安装,最后将上夹体221通过螺栓与下夹体222一同固定到定位槽23中。
[0032] 工作原理:在对差分线进行测试前,需要将差分线的两端进行剥线处理;
随后将测试底座2上的引导组件3的锁紧板33以及固定板32去除,将剥线后的差分
线一端嵌入到第二引导槽35中,将剥线处理的差分线其中一端的两个线分别插入到两个端口连接器21中,即与第二中心针213保持连接;
插入后重新将锁紧板33和固定板32固定,通过旋转紧固螺丝37将锁紧板33和固定
板32固定,将差分线固定在测试底座2中,防止测试过程中发生晃动;
随后对差分线的另一端重复操作,将差分线的两端分别于两个测试底座2进行连
接,完成后可以将端口连接器21通过连接线与测试设备进行连接,完成测试。
[0033] 在差分线测试过程中,评价差分线性能的指标包含回波损耗、阻抗匹配程度、信号反射损耗、信号在传输过程中的衰减、共模信号的抑制能力和转换特性。其中S11、S22、S33、S44参数均用于评估回波损耗,Sdd11、Sdd22参数均用于评估阻抗匹配程度和信号反射损耗,Sdd21参数用于评估信号在传输过程中的衰减,Scd21参数用于评估共模信号的抑制能力和转换特性,TDD11和TDD12参数用于评估阻抗匹配程度,SDD12用于评估信号在传输过程中的衰减。
[0034] 如图10所示,Scd21/Sdd21的意义:这个比值可以反映在差分信号传输过程中,产生的共模信号与实际传输的差分信号之间的相对关系。如果Scd21/Sdd21的值较大,说明差分信号到共模信号的转换相对较多,可能意味着传输线的对称性、平衡性较差,存在较大的电磁耦合问题或线对延迟差等,会导致差分信号的幅度衰减、产生共模信号反射转化回差分信号造成失真等问题;如果该比值较小,则表示差分信号到共模信号的转换较少,传输线的差分传输性能相对较好,信号的完整性和稳定性更高。Scc22表示共模信号在端口2的反射或传输特性。
[0035] 请参阅图6—图7,为采用本发明提供的测试底座2对差分线进行测试后的部分测试结果。
[0036] 图7为本发明提供的测试底座2进行阻抗测试的结果图,现有技术中的传统PCB测试工装在从100Ω过渡到90Ω的过程阻抗值难以精确控制,采用实施例提供的夹具后阻抗从100Ω过渡到90Ω的过程能够精确控制。
[0037] 图8为本发明提供的测试底座2传输损耗测试的结果图,现有技术中的传统PCB测试工装,在传输时损耗波动非常大,信号稳定性较差,使得高速差分线的测试结果准确性较低,并且在大批量测试时,测试重复性很差,导致每次测试结果偏差较大,测试数据不准。使用本实施例提供的测试工装后,在传输时的损耗拨动较小,且信号较为稳定,提高了差分线测试结果的传输损耗测试的准确性,在进行大批量测试时,测试重复性好,数据更加准确。
[0038] 图6为本发明提供的测试底座2回波损耗测试的结果图,采用现有技术的PCB测试工装,在测试时,回波损耗值大,信号反射较大,且表面测试夹具端口的匹配性差,对信号传输的完整性以及稳定性有很大影响。而采用本发明实施例提供的夹具后,测试时,回拨损耗值小,信号反射较小,测试夹具的端口匹配性较好,不会对信号传输的完整性及稳定性产生较大影响。
[0039] 如图10所示,使用本发明提供的测试底座2进行回波损耗测试后,回波损耗为10.58dB,这一数值明显低于现有技术中的所使用的PCB测试工装,表明采用本发明提供的测试底座后,在信号传输过程中的反射损耗较小,从而提高了测试的准确性。
[0040] 使用本发明提供的测试底座2进行插入损耗测试后,发现插入损耗曲线平滑,无明显谐振点,本发明测试结果得到0Ghz‑110Ghz,如图6、图7和图8所示,部分数据测试得到接近110Ghz,如图10所示,测试得到50Ghz数据。表明在宽频率范围内。本发明提供的测试底座2都能够保持稳定的测试性能,能避免因谐振导致的测试误差。并且,除了无谐振点外,插入损耗值相对现有技术中采用的PCB测试工装较低,进一步证明了本发明相较于现有技术中所采用的PCB测试工装在信号传输过程中的高效性,能提高测试结果的准确性。
[0041] 本领域技术人员可以理解的是,其他类似连接方式也可以实现本发明。例如焊接、粘接或者螺接等方式。
[0042] 以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例,毋庸置疑,对于本领域的普通技术人员,在不偏离本发明的精神和范围的情况下,可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此,上述附图和描述在本质上是说明性的,不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

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