CN220629352U - 一种基于vpx平台架构的高密度高速互联通道测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于VPX平台架构的高密度高速互联通道测试装置，包括PCB底板；PCB底板上设有多个测试线缆底座；PCB底板两侧设有导轨边条；导轨边条配合结构面板和力矩扳手固定安装在PCB底板上，大大增加了本测试装置的易用性和可重复性；PCB底板另一侧设有压接在PCB底板上的背板连接器；背板连接器两端设有固定在PCB底板上的定向销，用于背板连接器插入前的定位。本测试装置克服了现有的高速互联通道测试装置的测试方案密度不足、测试覆盖面不足、支持的高速互联通道带宽不足和测试装置易用性欠缺的问题。

Description

一种基于VPX平台架构的高密度高速互联通道测试装置

技术领域

本实用新型涉及高速电信号测试领域，具体为一种基于VPX平台架构的高密度高速互联通道测试装置。

背景技术

VPX平台双星架构中各模块的数据面信号拓扑关系如图2所示，互联通道总线不断走向串行、高速发展趋势，速率从单通道10Gbps向25Gbps发展。单通道的速率提升、密度提高给互联背板、功能模块、交换模块上相关的传输通道提出了量化指标要求，在此量化指标下，满足一定标准的高速信号驱动器/接收器能够低误码通信，给不同型号的芯片在平台上的可靠工作提供通道基础。25Gbps的信号对传输通道的要求通常采用OFI组织的CEI标准进行评判，或者满足IEEE的802.3相关章节中的要求等，这些规范标准都对通道的性能参数提出量化要求。

可以通过设计阶段的仿真手段获得规范标准规定的量化指标相关设计参数，并比较其一致性，但此法存在的问题是因为实际环境因素的多样性和复杂性，无法完全考虑实际运行环境的所有因素，因此准确性存在疑虑。通过实物验证测试的方式可以更接近于运行环境的情况下获得量化指标参数，和标准对比更有意义；这些参数也可以用于仿真过程和结果的修正。

VPX平台互联高速链路通道的测试需要专门的仪器进行，无源参数需要用到矢量网络分析仪、时域反射计等，有源参数可以用示波器或误码仪等，对这些仪器也有相应的指标要求。而这些设备的测试接口大多以同轴头的方式出现，需要设计一种测试装置，将VPX平台中的高速链路转换成测试设备可以连接的接口，并充分考虑这种转换对实测通道或信号的影响。

实用新型内容

本实用新型目的在于设计一种基于VPX平台架构的高密度高速互联通道测试装置，克服现有通道测试装置测试方案密度不足，测试覆盖面不足，支持的互联通道带宽不足，易用性欠缺等问题。

为解决上述问题，本实用新型采取的技术方案如下：

一种基于VPX平台架构的高密度高速互联通道测试装置，包括PCB底板，PCB底板上设有多个测试线缆；PCB底板两侧设有导轨边条；导轨边条配合结构面板和力矩扳手固定安装在PCB底板上；PCB底板另一侧设有压接在PCB底板上的背板连接器；背板连接器两端设有固定在PCB底板上的定向销。

对本实用新型技术方案的进一步优选，PCB底板采用与6U VPX功能板卡相同的尺寸，PCB底板采用16层板设计，模拟不同走线层上的高速通道走线，高速信号通道都有双面完整的GND参考层，PCB底板的走线采用25Gbps的要求设计，PCB底板的板层之间的过孔采用差分反焊盘的设计，用于保证测试通道的高速性能、互联通道带宽，解决信号传输的完整性。

对本实用新型技术方案的进一步优选，测试线缆底座上设有测试线缆，测试线缆通过测试线缆底座可拆卸式安装在PCB底板上，测试线缆底座通过螺钉固定安装在PCB底板上，测试线缆底座带两个定位孔，并且两个定位孔大小不同以防止方向装反。

对本实用新型技术方案的进一步优选，测试线缆底座与PCB底板连接处采用镀金处理，用于减少测试线缆底座与PCB底板的接触面的接触电阻。

对本实用新型技术方案的进一步优选，测试线缆自带同轴头连接器与测试仪器直接对接，可以提高本测试装置的易用性；测试线缆的另一端同轴头与线缆底座之间设有弹簧装置，用于控制PCB底板与测试线缆的接触压力一致，以便获得稳定的测量结果，提高本测试装置的可重复性。

对本实用新型技术方案的进一步优选，背板连接器采用支持25Gbps的VPX连接器，背板连接器与测试线缆底座通过PCB底板走线连接，PCB底板走线长度多样，用于模拟多种实际功能模块的不同长度互联通道场景。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、一种基于VPX平台架构的高密度高速互联通道测试装置，通过设置多个测试线缆和测试线缆底座解决了现有技术中的测试方案密度不足；PCB底板采用16层设计，PCB底板走线采用不同长度的设计解决了现有技术方案中测试面覆盖不足的问题；PCB底板走线要求按照25Gbps的要求控制，背板连接器选用支持25Gbps的VPX连接器，过孔采用差分反焊盘设计，以此来解决现有技术中测试装置互联通道带宽不足的问题；测试线缆头带有弹簧装置来控制PCB底板与测试线缆的接触压力一致，以便获得稳定的测量结果，提高测试装置的可重复性，测试线缆自带同轴头连接器与测试仪器之间直接对接，同时通过安装结构面板、导轨边条、定向销，从而大大增加了测试装置的易用性。

2、本实用新型还可以通过在PCB底板上设计直通走线从而实现测试互联通道去嵌的功能，消除PCB底板上元件对测试背板的结果的影响。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的系统连接场景拓扑示意图；

图3是本实用新型的6种测试互联通道组合图；

附图标记说明：PCB底板10、导轨边条20、力矩扳手30、结构面板40、测试线缆底座50、定向销70、背板连接器80。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-3及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

图2为本实用新型的系统连接场景拓扑示意图，交换模块和功能模块都是本测试装置的一种应用，测试仪器与PCB底板10直接连接，测试仪器通过PCB底板10与测试背板连接，连接时所产生的高速互联通道即为图2中的高速链路，即为本测试装置建立的高密度高速通互联通道，本实施例也是基于本系统连接场景进行的。

一种基于VPX平台架构的高密度高速互联通道测试装置，包括PCB底板10，其特征在于：PCB底板10上设有多个测试线缆底座50；PCB底板10两侧设有导轨边条20；导轨边条20配合结构面板40和力矩扳手30固定安装在PCB底板上；PCB底板10另一侧设有压接在PCB底板10上的背板连接器80；背板连接器80两端设有固定在PCB底板10上的定向销70。

如图1所示，本实施例中，PCB底板10装有42个测试线缆底座50及测试线缆、7个背板连接器80、3个定向销70、2个导轨边条20、结构面板40和力矩扳手30安装。PCB底板10板边做部分切边处理便于与导轨边条20配合安装，导轨边条20安装在PCB底板10两侧，PCB底板10两侧的一端均装有定向销70，定向销70用于VPX连接器80插入前的定位，背板连接器80的分布方式与6U VPX功能板卡插口一致，第三个背板连接器与第四个背板连接器之间设置一个定向销70，导轨边条20的另一端装有力矩扳手30，力矩扳手30用于本测试装置插入背板连接器80时提供所需要的插入力和本测试装置移除背板连接器80时提供所需要的拔出力，提高本测试装置的易用性。

结构面板40安装在两个导轨边条20一端安装力矩扳手30的一侧，用于结构支撑，并且可以与6U VPX功能板卡保持一致性。

本实施例中选用的本测试装置，其中PCB底板10与6U VPX功能板卡一致的形态和尺寸，具体PCB底板10的长约为160mm、宽为220mm、高为3mm；PCB底板10采用16层板设计，模拟不同走线层上的高速通道走线，板材选用松下M6G，采用HVLP铜箔和玻璃布使用两片1080的叠加层压。

PCB底板10上所有走线按25Gbps的要求控制，用于保证测试装置高速互联通道的带宽；整个高速互联通道的残桩控制在12mil以内来保证信号传输的性能；差分阻抗波动控制在92欧姆±9欧姆内，PCB底板10的板层之间的过孔采用差分反焊盘设计，用于保证高速互联通道信号传输的完整性。

进一步的，测试线缆通过测试线缆底座50可拆卸式安装在PCB底板10上，测试线缆采用卡扣的方式安装在测试线缆底座50上，便于拆卸；测试线缆底座50带两个定位孔，并且两个定位孔大小不同以防止方向装反。

测试线缆底座50与PCB底板10连接处采用镀金处理，用于减少测试线缆与PCB底板10的接触面的接触电阻，减少测量误差。

测试线缆自带同轴头连接器与测试仪器直接对接，可以提高测试装置的易用性；测试线缆的同轴头与测试线缆之间设有弹簧装置，用于控制PCB底板10与测试线缆的接触压力一致，以便获得稳定的测量结果，提高本测试装置的可重复性。

本实施例中，背板连接器80采用支持25Gbps的VPX连接器，VPX连接器80与测试线缆底座50通过PCB底板10走线连接，PCB底板10走线长度多样，用于模拟多种实际功能模块的不同长度高速互联通道场景。

具体高速互联通道的建立方式为：测试背板上设有多个交换槽位和其他功能槽位，通过本测试装置插入测试背板的交换槽位和其他功能槽位，其中测试背板的交换槽位的本测试装置的测试线缆底座50通过PCB底板10走线与定向销的一侧VPX连接器80连接，VPX连接器80与本测试装置插入连接，通过6U VPX背板的内部走线，再将6U VPX背板走线的另一端的其他功能槽位通过本测试装置内部走线与定向销另一侧VPX连接器80连接，再通过PCB底板10走线与测试线缆底座50连接，从而建立起待测的高速互联通道。

测试线缆底座50两端均装有测试线缆，PCB底板10通过测试线缆与测试仪器连接，从而实现测试仪器与高速互联通道之间的连接，建立起测试的高速互联通道。

其中被测试6U VPX背板上的走线有长有短，本测试装置PCB内部的走线也有长有短，具体测试的高速互联通道场景有以下8种情况：

1．测试线缆底座50处作为起点，PCB底板10内部长PCB走线通过VPX连接器80与6UVPX背板上的交换槽位长PCB走线一端连接，长PCB走线的另外一端与其他槽位和VPX连接器80连接，再经过 PCB底板10内部长PCB走线到达测试线缆底座50终点；

2．测试线缆底座50处作为起点，PCB底板10内部长PCB走线通过VPX连接器80与6UVPX背板上的交换槽位长PCB走线一端连接，长PCB走线的另外一端与其他槽位和VPX连接器80连接，再经过 PCB底板10内部短PCB走线到达测试线缆底座50终点；

3．测试线缆底座50处作为起点，PCB底板10内部长PCB走线通过VPX连接器80与6UVPX背板上的交换槽位短PCB走线一端连接，短PCB走线的另外一端与其他槽位和VPX连接器80连接，再经过 PCB底板10内部短PCB走线到达测试线缆底座50终点；

4．测试线缆底座50处作为起点，PCB底板10内部长PCB走线通过VPX连接器80与6UVPX背板上的交换槽位短PCB走线一端连接，短PCB走线的另外一端与其他槽位和VPX连接器80连接，再经过 PCB底板10内部长PCB走线到达测试线缆底座50终点；

5．测试线缆底座50处作为起点，PCB底板10内部短PCB走线通过VPX连接器80与6UVPX背板上的交换槽位长PCB走线一端连接，长PCB走线的另外一端与其他槽位和VPX连接器80连接，再经过 PCB底板10内部短PCB走线到达测试线缆底座50终点；

6．测试线缆底座50处作为起点，PCB底板10内部短PCB走线通过VPX连接器80与6UVPX背板上的交换槽位短PCB走线一端连接，短PCB走线的另外一端与其他槽位和VPX连接器80连接，再经过 PCB底板10内部短PCB走线到达测试线缆底座50终点；

7．测试线缆底座50处作为起点，PCB底板10内部短PCB走线通过VPX连接器80与6UVPX背板上的交换槽位短PCB走线一端连接，短PCB走线的另外一端与其他槽位和VPX连接器80连接，再经过 PCB底板10内部长PCB走线到达测试线缆底座50终点；

8．测试线缆底座50处作为起点，PCB底板10内部短PCB走线通过VPX连接器80与6UVPX背板上的交换槽位长PCB走线一端连接，长PCB走线的另外一端与其他槽位和VPX连接器80连接，再经过 PCB底板10内部长PCB走线到达测试线缆底座50终点。

第7种和第8种分别与第3种和第2种情况重复，所以具体的测试高速互联通道有前面6种情况，如图3所示。

本实施例还通过设置在PCB底板10上的校准线，采用AFR去嵌的方式对测试高速互联通道进行去嵌处理，通过PCB底板10上设置一段走线，走线两端设有测试线缆及测试线缆底座50，测试线缆自带的测试同轴头直接连接测试仪器，进行S参数测量，最后通过PLST软件工具拆分出所测试高速互联通道中一半的S参数，用于后续被测试高速互联通道的去嵌处理。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (6)

1.一种基于VPX平台架构的高密度高速互联通道测试装置，包括PCB底板（10），其特征在于：PCB底板（10）上设有多个测试线缆底座（50）；PCB底板（10）两侧设有导轨边条（20）；导轨边条（20）配合结构面板（40）和力矩扳手（30）固定安装在PCB底板（10）上；PCB底板（10）另一侧设有压接在PCB底板（10）上的背板连接器（80）；背板连接器（80）两端设有固定在PCB底板（10）上的定向销（70）。

2.根据权利要求1所述的一种基于VPX平台架构的高密度高速互联通道测试装置，其特征在于：PCB底板（10）采用与6U VPX功能板卡相同的尺寸，PCB底板（10）采用16层板设计，PCB底板（10）的走线采用25Gbps的要求设置，PCB底板（10）的板层之间的过孔采用差分反焊盘的设计。

3.根据权利要求1所述的一种基于VPX平台架构的高密度高速互联通道测试装置，其特征在于：测试线缆底座（50）上设有测试线缆，测试线缆通过测试线缆底座（50）可拆卸式安装在PCB底板（10）上，测试线缆底座（50）通过螺钉固定安装在PCB底板（10）上。

4.根据权利要求3所述的一种基于VPX平台架构的高密度高速互联通道测试装置，其特征在于：测试线缆底座（50）与PCB底板（10）连接处采用镀金处理。

5.根据权利要求1或3所述的一种基于VPX平台架构的高密度高速互联通道测试装置，其特征在于：测试线缆自带同轴头连接器与测试仪器直接对接，测试线缆的另一端同轴头与测试线缆底座（50）之间设有弹簧装置。

6.根据权利要求1所述的一种基于VPX平台架构的高密度高速互联通道测试装置，其特征在于：背板连接器（80）采用支持25Gbps的VPX连接器，背板连接器（80）与测试线缆底座（50）通过PCB底板（10）走线连接，PCB底板（10）走线长度多样。