CN113904968A - 一种测试工装及测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明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。上述测试工装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。

Description

一种测试工装及测试设备

技术领域

本发明涉及机电设备技术领域，特别涉及一种测试工装。本发明还涉及一种具有该测试工装的测试设备。

背景技术

现有技术中，网络交换机产品在进行产线测试时需要使用百米网线进行自环打流测试，以检验PHY芯片、RJ45端口连接器、RJ45变压器等元件的可靠性并保证产品出货良率。以管理交换机为例，每进行一次自环打流测试就需要使用数十根根百米网线，然而，使用百米网线进行批量测试不仅需要占用大量的产线空间(不利于ESS、老化房的批量测试)，造成产线人员作业不便，从而导致测试效率低下，同时购置大量百米网线也会造成较高的物料成本和存储管理成本。

因此，如何避免由于使用百米网线测试而导致测试作业不方便以及成本较高，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种测试工装，可以减小网线给产线测试车间带来的空间压力，并节省测试成本。本发明的另一目的是提供一种包括上述测试工装的测试设备。

为实现上述目的，本发明提供一种测试工装，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。

可选地，还包括固定并防护所述PCB测试板和多个所述电口连接器的机箱组件。

可选地，所述机箱组件包括机箱本体和设于所述机箱本体上的前端固定器，所述PCB测试板固定安装于所述机箱本体的内部，多个所述电口连接器固定安装于所述前端固定器上。

可选地，所述PCB测试板设有多个定位孔和多个第一锁固孔，所述机箱本体上设有与多个所述定位孔一一对应设置的定位柱，及与多个所述第一锁固孔一一对应设置的第二锁固孔，还包括多个锁固连接件，所述第一锁固孔和与其对应的所述第二锁固孔通过所述锁固连接件锁固配合，以实现所述PCB测试板与所述机箱本体锁固连接。

可选地，多个所述电口连接器并排固接于所述PCB测试板上。

可选地，任意相邻的两个所述电口连接器之间具有纵向间距，任一所述电口连接器具有横向缝隙，所述前端固定器设有多个横向卡接凸起和多个纵向卡接凸起，所述横向卡接凸起与所述横向缝隙一一对应卡接，所述纵向卡接凸起与所述纵向间距一一对应卡接。

可选地，所述前端固定器可拆卸地连接于所述机箱本体上。

本发明还提供一种测试设备，包括上述任一项所述的测试工装。

可选地，还包括用以承载待测交换机和所述测试工装的测试机柜，多个所述测试工装和多个待测交换机一一对应连接并叠放于所述测试机柜中。

可选地，所述测试机柜中还设有网线支撑架，所述网线支撑架用以承托连接所述测试工装和待测交换机的外部网线。

相对于上述背景技术，本发明实施例所提供的测试工装，包括PCB测试板，PCB测试板上设有多个电口连接器和多根差分带状线，其中，多根差分带状线与多个电口连接器电性连接，且任一差分带状线用于模拟网线中的双绞芯线。由于现有技术中每进行一次自环打流测试就需要使用24根百米网线，这样需要占用大量的产线空间，造成产线人员作业不便，导致测试效率低下，同时购置大量百米网线也会造成较高的物料成本和存储管理成本。本发明实施例所提供的测试工装，采用PCB测试板中的差分带状线模拟百米网线的双绞芯线，由于每根网线内部有4对双绞芯线，而每对双绞芯线由PCB测试板中的差分带状线进行模拟，即测试过程中，每个端口对应4对差分带状线；差分带状线与电口连接器电性连接，电口连接器用于与待测设备(比如网络交换机产品)电性连接，以实现测试。也就是说，通过PCB测试板上的差分带状线和电口连接器替代百米网线进行自环打流测试，以检验网络交换机中PHY芯片、RJ45端口连接器、RJ45变压器的可靠性并保证产品出货良率。上述设置方式，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。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的测试工装的PCB测试板和电口连接器的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的测试工装的机箱组件的结构示意图；

图3为图1的俯视图；

图4为图1中PCB测试板的局部走线示意图；

图5为本发明实施例所提供的测试工装与待测设备的连接示意图；

图6为本发明实施例所提供的测试设备的测试机柜的布设示意图。

其中：

1-测试工装、11-PCB测试板、111-电口连接器、112-差分带状线、113-定位孔、114-第一锁固孔、12-机箱组件、121-机箱本体、122-前端固定器；

2-测试机柜；

3-网线支撑架；

4-待测交换机；

5-外部网线。

具体实施方式

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。

本发明的核心是提供一种测试工装，可以减小网线给产线测试车间带来的空间压力，并节省测试成本。本发明的另一核心是提供一种包括上述测试工装的测试设备。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图6，图1为本发明实施例所提供的测试工装的PCB测试板和电口连接器的结构示意图；图2为本发明实施例所提供的测试工装的机箱组件的结构示意图；图3为图1的俯视图；图4为图1中PCB测试板的局部走线示意图；图5为本发明实施例所提供的测试工装与待测设备的连接示意图；图6为本发明实施例所提供的测试设备的测试机柜的布设示意图。

本发明实施例所提供的测试工装1，包括PCB测试板11，PCB测试板11上设有多个电口连接器111和多根差分带状线112，其中，多根差分带状线112与多个电口连接器111电性连接，且任一差分带状线112用于模拟网线中的双绞芯线。

其中，PCB测试板11上设有四个2×6RJ45电口连接器111，任一电口连接器111与相应数量的差分带状线112电性连接，测试时，将PCB测试板11上的电口连接器111通过外部网线5与待测设备电性连接即可。

由于现有技术中每进行一次自环打流测试就需要使用24根百米网线，这样需要占用大量的产线空间，造成产线人员作业不便，导致测试效率低下，同时购置大量百米网线也会造成较高的物料成本和存储管理成本。本发明实施例所提供的测试工装1，采用PCB测试板11中的差分带状线112模拟百米网线的双绞芯线，由于每根网线内部有4对双绞芯线，而每对双绞芯线由PCB测试板11中的差分带状线112进行模拟，即测试过程中，每个端口对应4对差分带状线112；差分带状线112与电口连接器111电性连接，电口连接器111用于与待测设备(比如网络交换机产品)电性连接，以实现测试。

也就是说，通过PCB测试板11上的差分带状线112和电口连接器111替代百米网线进行自环打流测试，以检验网络交换机中PHY芯片、RJ45端口连接器、RJ45变压器的可靠性并保证产品出货良率。

这样一来，上述设置方式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11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1与待测设备一一对应连接，并叠放于相应的测试机柜2中，一个测试机柜2可以完成多组待测设备的测试，从而可以提高测试效率。

进一步地，为了实现对于PCB测试板11和电口连接器111的固定和防护，测试工装1还包括机箱组件12，该机箱组件12用于固定并防护PCB测试板11和多个电口连接器111。

具体地说，上述机箱组件12包括机箱本体121和前端固定器122，其中，前端固定器122设于机箱本体121上，PCB测试板11固定安装于机箱本体121的内部，多个电口连接器111固定安装于前端固定器122上。

也就是说，通过将PCB测试板11定位于机箱本体121内、将多个电口连接器111定位于前端固定器122上，以实现对于PCB测试板11和电口连接器111的固定和防护。这样可以解决测试过程中电口连接器111相对于PCB测试板11发生错位以及形变而导致影响测试稳定性和安全性的问题。

更加具体地说，PCB测试板11设有多个定位孔113和多个第一锁固孔114，相应的，机箱本体121上设有多个定位柱和多个第二锁固孔，多个定位柱与多个定位孔113一一对应嵌合，多个第二锁固孔与多个第一锁固孔114一一对应设置，此外，还包括多个锁固连接件，第一锁固孔114和与之对应的第二锁固孔通过锁固连接件锁固配合，从而可以实现PCB测试板11与机箱本体121锁固连接。

当然，上述锁固连接件可以为锁固螺钉，且第二锁固孔为光孔，第一锁固孔114为螺纹孔，也可以在PCB测试板11上设置螺母柱，该螺纹柱与锁固螺钉通过螺纹连接。

需要说明的是，上述多个(本文以四个为例)电口连接器111并排固接于PCB测试板11上，且任意相邻的两个电口连接器111之间具有纵向间距，任一电口连接器111具有横向缝隙。

为了便于对四个电口连接器111定位，上述前端固定器122设有多个横向卡接凸起和多个纵向卡接凸起，其中，横向卡接凸起与横向缝隙一一对应卡接，纵向卡接凸起与纵向间距一一对应卡接。也就是说，装配时，通过将多个横向卡接凸起嵌入对应的横向缝隙中，同时将多个纵向卡接凸起嵌入对应的纵向间距中，以实现前端固定器122对于四个电口连接器111的定位。

上述横向卡接凸起对应设置四个，纵向卡接凸起的数量对应设置三个。

当然，根据实际需要，上述前端固定器122设置为可拆卸地连接于机箱本体121上。比如，可以在前端固定器122长度方向的两端分别设置螺纹连接孔，采用螺栓组件或螺钉将前端固定器122固定连接于机箱本体121上。

下面介绍本发明实施例的原理。

通过拟合在《TIA-568.2-D-2018对称对绞通信布线及元件标准》获取的百米网线的插损标准、回损标准、串扰标准以及特性阻抗、DC电阻等重要参数，以实现使用PCB测试板11中的传输线模拟实际百米网线的目的，即，使用PCB测试板11中的差分带状线112模拟百米网线的双绞芯线；每根网线内部有4对双绞芯线，每对双绞芯线由PCB测试板11中的差分带状线112进行模拟，即每个端口对应4对差分带状线112，如图4所示。

下面具体介绍通过拟合《TIA-568.2-D-2018对称对绞通信布线及元件标准》中的百米网线的插损标准、回损标准、串扰标准以及特性阻抗、DC电阻等重要参数。

插损标准拟合的方法：参照表1中5e类网线的插损标准，表1中给出了两种(3类和5e类)网线的插损标准，其中，Frequency为频率，单位为MHz；Insertion loss为插入损失，单位为dB。通过ADS软件计算出在该标准下频率范围(1～100MHz)所对应的损耗值(插入损失)，然后根据对应频点的损耗数值选择相应级别的板材，并提取该板材的板材参数(相对介电常数、损耗角正切、铜导率、铜箔表面粗糙度等)，在ADS软件中拟合仿真结果和5e类网线的插损标准以获取对应的设计参数，该设计参数即为PCB测试板11上差分带状线112的走线长度。

表1

回损标准和特性阻抗的拟合方法：表2中给出了两种(3类和5e类)网线的回损标准，其中，Frequency为频率，单位为MHz；Return loss为回波损失，单位为dB。通过在仿真中调整差分带状线112的线宽、线间距、铜箔厚度和介质厚度实现，根据《TIA-568.2-D-2018对称对绞通信布线及元件标准》中提供的参考特征阻抗和Polar SI9000软件进行线宽和线间距、铜箔厚度和介质厚度的计算，特性阻抗的拟合结果可上下浮动10％，以适应DC电阻值的满足标准。

表2

DC电阻的拟合方法：通过调整差分带状线112的线宽、线长和铜箔厚度实现，使用电阻计算公式R＝ρL/S进行拟合估算，其中ρ表示电阻的电阻率，是由其本身性质决定，L表示电阻的长度，S表示电阻的横截面积。

串扰标准的拟合方法：表3中给出了两种(3类和5e类)网线的串扰标准，其中，Frequency为频率，单位为MHz；NEXT loss为近端串扰衰减，单位为dB。通过在仿真中控制不同端口之间的走线间距和调整层间介质的厚度来实现，在ADS软件中通过仿真拟合串扰标准，获取的设计参数包括层间介质厚度和不同端口之间的走线间距。

表3

最后得到PCB测试板11的设计参数包括PCB测试板11上差分带状线112的走线长度、线宽、线间距和铜箔厚度、介质厚度等信息，然后根据需要配置的端口数量进行叠层设计，配置合适的PP(聚丙烯)板材和Core(芯板)并进行PCB及PCBA的加工。

需要注意的是，为优化串扰标准的拟合情况，PCB测试板11内差分走带状线均分布于内层，而不设置表层走线。

本发明所提供的一种测试设备，包括上述具体实施例所描述的测试工装1。

同时，测试设备还包括测试机柜2，其中，测试机柜2用于承载待测交换机4和测试工装1，多个测试工装1和多个待测交换机4一一对应连接并叠放于测试机柜2中。

此外，测试机柜2中还设有网线支撑架3，网线支撑架3用于承托连接测试工装1和待测交换机4的外部网线5。

测试方案：测试中需配套使用48根50cm外部网线5，50cm外部网线5用于连接被测设备(网络交换机)和测试工装1；测试工装1与被测网络交换机均使用1U规格机箱，以便于叠加放置于产线测试机柜2中进行测试工作；在进行产线测试时，一台测试工装1对应一台被测网络交换机，被测网络交换机和测试工装1的连接方案如图5所示；该方案可以在测试机柜2中同时布局多台交换机设备进行打流测试，测试机柜2中部署方案如图6所示。采用该测试方案可以极大的节省空间和成本，同时可以提高测试效率。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的测试设备及其测试工装进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种测试工装(1)，其特征在于，包括PCB测试板(11)，所述PCB测试板(11)上设有多个电口连接器(111)和多根差分带状线(112)，多根所述差分带状线(112)与多个所述电口连接器(111)电连接，任一所述差分带状线(112)用以模拟网线中的双绞芯线。

2.如权利要求1所述的测试工装(1)，其特征在于，还包括固定并防护所述PCB测试板(11)和多个所述电口连接器(111)的机箱组件(12)。

3.如权利要求2所述的测试工装(1)，其特征在于，所述机箱组件(12)包括机箱本体(121)和设于所述机箱本体(121)上的前端固定器(122)，所述PCB测试板(11)固定安装于所述机箱本体(121)的内部，多个所述电口连接器(111)固定安装于所述前端固定器(122)上。

4.如权利要求3所述的测试工装(1)，其特征在于，所述PCB测试板(11)设有多个定位孔(113)和多个第一锁固孔(114)，所述机箱本体(121)上设有与多个所述定位孔(113)一一对应设置的定位柱，及与多个所述第一锁固孔(114)一一对应设置的第二锁固孔，还包括多个锁固连接件，所述第一锁固孔(114)和与其对应的所述第二锁固孔通过所述锁固连接件锁固配合，以实现所述PCB测试板(11)与所述机箱本体(121)锁固连接。

5.如权利要求3所述的测试工装(1)，其特征在于，多个所述电口连接器(111)并排固接于所述PCB测试板(11)上。

6.如权利要求5所述的测试工装(1)，其特征在于，任意相邻的两个所述电口连接器(111)之间具有纵向间距，任一所述电口连接器(111)具有横向缝隙，所述前端固定器(122)设有多个横向卡接凸起和多个纵向卡接凸起，所述横向卡接凸起与所述横向缝隙一一对应卡接，所述纵向卡接凸起与所述纵向间距一一对应卡接。

7.如权利要求3-6任意一项所述的测试工装(1)，其特征在于，所述前端固定器(122)可拆卸地连接于所述机箱本体(121)上。

8.一种测试设备，其特征在于，包括如权利要求1-7任意一项所述的测试工装(1)。

9.如权利要求8所述的测试设备，其特征在于，还包括用以承载待测交换机(4)和所述测试工装(1)的测试机柜(2)，多个所述测试工装(1)和多个待测交换机(4)一一对应连接并叠放于所述测试机柜(2)中。

10.如权利要求9所述的测试设备，其特征在于，所述测试机柜(2)中还设有网线支撑架(3)，所述网线支撑架(3)用以承托连接所述测试工装(1)和待测交换机(4)的外部网线(5)。

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