CN109600163A - Qsfp56光模块的测试治具 - Google Patents

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张颖
秦晓宁
王卫钢
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Abstract

本发明提供一种QSFP56光模块的测试治具，包括：电路板，所述电路板上焊接有QSFP56连接器，所述QSFP56连接器的四个发射信号端分别以差分线形式向外引出发射信号线，所述发射信号线的走线层位于电路板的中间层，所述发射信号线均为带状线，且走线均呈角度分布于电路板上，所述发射信号线的另一端分别连接一个SMA连接器。本发明能够对QSFP56光模块的发射信号质量进行测试。

Description

QSFP56光模块的测试治具
技术领域
本发明涉及信号传输技术领域，尤其涉及一种QSFP56光模块的测试治具。
背景技术
数据中心的高速发展，用户需求的增大。为了满足用户的需求，光通信传输的传输速率也随之增大发展，从之前的10G、25G发展到今天的100G、200G等。
200G对于现在这个100G独占鳌头的时代，可以说是一个新的突破。随着200G光模块主流技术趋势，解决了远距离、高速率、小型化和低功耗是光模块未来发展的主要趋势。200G光模块主要面向数据中心市场，传输距离可达到2km，同时也可通过升级将传输距离进一步拓展至10km。
QSFP56光模块是一种QSFP56封装的200G光模块，其具有四个发射和接收端口，但是其每个通道传输速率高达56Gbps，调制方式为PAM4。在这种高速率的信号下，信号完整性的意义变得十分重要。所以亟需一个发射信号测试治具来验证QSFP56光模块的发射信号质量。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种QSFP56光模块的测试治具，能够对QSFP56光模块的发射信号质量进行测试。
本发明提供一种QSFP56光模块的测试治具，用于验证QSFP56光模块的发射信号质量，所述测试治具包括：电路板，所述电路板上焊接有QSFP56连接器，所述QSFP56连接器的四个发射信号端分别以差分线形式向外引出发射信号线，所述发射信号线的走线层位于电路板的中间层，所述发射信号线均为带状线，且走线均呈角度分布于电路板上，所述发射信号线的另一端分别连接一个SMA连接器。
可选地，所述发射信号线的两侧分别布设一排接地孔。
可选地，每排接地孔的孔间间隔为1mm。
可选地，所有的发射信号线长度相等。
可选地，不同发射信号线之间的间距大于7h，其中h为走线层到上下参考层的距离中的最大值。
可选地，所述QSFP56连接器和SMA连接器为SMT封装。
可选地，所述发射信号线从表层到走线层的换孔采用镭射孔和埋孔。
可选地，所述镭射孔的钻孔直径为7mil，焊盘直径为16mil。
可选地，所述电路板位于QSFP56连接器处的参考层采用挖空处理。
可选地，所述电路板的PCB材料选取M8等级。
本发明提供的QSFP56光模块的测试治具，包括电路板，所述电路板上焊接有QSFP56连接器，所述QSFP56连接器的四个发射信号端分别以差分线形式向外引出发射信号线，所述发射信号线的走线层位于电路板的中间层，所述发射信号线均为带状线，且走线均呈角度分布于电路板上，所述发射信号线的另一端分别连接一个SMA连接器。本发明的测试治具，对待测QSFP56光模块的影响非常小，信号完整性高，能得到准确的TX信号的测试结果。
附图说明
图1为本发明的QSFP56光模块的测试治具的结构示意图；
图2为本发明的QSFP56光模块的测试治具的剖面示意图；
图3为本发明的QSFP56光模块的测试治具用于测试发射信号质量的连接示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种QSFP56光模块的测试治具，用于验证QSFP56光模块的发射信号质量，如图1所示，所述测试治具包括：电路板，所述电路板上焊接有QSFP56连接器11，QSFP56连接器11一共有四个发射信号端(TX端)，四个发射信号端分别以差分线形式向外引出四对发射信号线TX1，TX2，TX3，TX4，发射信号线的走线层位于电路板的中间层，四对TX的差分走线阻抗均控制为95ohm，走线形式为带状线，且走线均呈角度分布于治具的PCB板上，发射信号线的另一端分别连接一个SMA连接器12。
特别注意的是，TX1，TX2，TX3，TX4之间的走线间距要拉大为7h以上，其中h的具体数据与PCB的叠层设计相关，为走线层到上下参考层的距离中的最大值。
本发明实施例中，电路板的PCB材料选择为M8等级材料，板厚为1.6mm，层数为6层，走线层为第2层和第5层。每条发射信号线长度相等，走线长度均为2inch，从而极大的减小了电路板上走线的损耗。
进一步地，在每对发射信号线的两侧加上一排接地的通孔作为隔离，防止信号干扰，每排接地孔的孔间间隔为1mm。
QSFP56和SMA两种连接器的封装形式均为SMT(贴片式)，如图2所示，发射信号线从表层到走线层的换孔均选用laser(镭射孔)和buried(埋孔)的搭配，避免了直插式封装留下的stub(残桩)对信号质量的影响。镭射孔的尺寸为钻孔直径7mil，焊盘直径16mil。
另外，通过HFSS软件对QSFP56和SMA连接器部分进行模型的仿真与优化(具体数值是与叠层设计和材料的介电常数有关)，通过增加回流地孔以及对QSFP56连接器处的参考层采用挖空处理、反焊盘尺寸的优化使得阻抗更连续，减小在不连续结构处对信号完整性的影响。
在实际测试中，如图3所示，将图1所示的测试治具一边通过QSFP56连接器与DUT：受测设备，在本实施例中为QSFP56光模块，通过200G的光纤相连，另一边通过SMA连接器与示波器OSC相连。
从上述可以看出，本发明实施例的QSFP56光模块的测试治具，从PCB选材，走线方式，换层过孔方式以及对QSFP56连接器部分的阻抗优化上均有体现。利用本测试治具配合示波器，可以通过测试得到200G的QSFP56光模块TX端的信号眼图信息，进而验证QSFP56光模块的发射信号质量。
需要说明的是，采用下列方式，例如改变叠层设计而更换走线层；改变走线间距；改变打孔方式；改变地孔的间隔；或者改变QSFP56连接器处参考层的挖空处理，都属于本发明的保护范围。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种QSFP56光模块的测试治具，用于验证QSFP56光模块的发射信号质量，其特征在于，所述测试治具包括：电路板，所述电路板上焊接有QSFP56连接器，所述QSFP56连接器的四个发射信号端分别以差分线形式向外引出发射信号线，所述发射信号线的走线层位于电路板的中间层，所述发射信号线均为带状线，且走线均呈角度分布于电路板上，所述发射信号线的另一端分别连接一个SMA连接器。
2.根据权利要求1所述的QSFP56光模块的测试治具，其特征在于，所述发射信号线的两侧分别布设一排接地孔。
3.根据权利要求2所述的QSFP56光模块的测试治具，其特征在于，每排接地孔的孔间间隔为1mm。
4.根据权利要求1所述的QSFP56光模块的测试治具，其特征在于，所有的发射信号线长度相等。
5.根据权利要求1所述的QSFP56光模块的测试治具，其特征在于，不同发射信号线之间的间距大于7h，其中h为走线层到上下参考层的距离中的最大值。
6.根据权利要求1所述的QSFP56光模块的测试治具，其特征在于，所述QSFP56连接器和SMA连接器为SMT封装。
7.根据权利要求6所述的QSFP56光模块的测试治具，其特征在于，所述发射信号线从表层到走线层的换孔采用镭射孔和埋孔。
8.根据权利要求7所述的QSFP56光模块的测试治具，其特征在于，所述镭射孔的钻孔直径为7mil，焊盘直径为16mil。
9.根据权利要求1所述的QSFP56光模块的测试治具，其特征在于，所述电路板位于QSFP56连接器处的参考层采用挖空处理。
10.根据权利要求1所述的QSFP56光模块的测试治具，其特征在于，所述电路板的PCB材料选取M8等级。
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