CN109656770A - 一种vpx总线的无源串行通道测试电路板 - Google Patents

一种vpx总线的无源串行通道测试电路板 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种VPX总线的无源串行通道测试电路板，包括两件VPX测试子卡电路板和一件VPX测试背板电路板；VPX测试子卡电路板上设置了校准及影响因素测试区和VPX子卡模拟测试区；VPX测试背板电路板上设置了VPX背板模拟测试区和校准及玻纤效应测试区。本发明公开了VPX测试子卡与VPX测试背板的一套测试电路板，可测量单一关键因素对性能指标的影响，且可实现对VPX无源串行通道的模拟测试和PCB设计性能的综合评估，指导VPX产品的设计与优化，降低产品设计成本。测试板可模拟VPX子卡与VPX背板中无源串行通道多种PCB设计方案，可实现VPX总线无源串行通道的模拟测试。将校准电路和焊盘、过孔stub、玻纤效应、传输线损耗等关键因素综合集成，可完成多种关键因素的测试评估。

Description

一种VPX总线的无源串行通道测试电路板
技术领域
本发明涉及一种VPX总线的无源串行通道测试电路板。
背景技术
现代电子产品的性能和***的集成度越来越高，高速串行总线的应用成为了主流。随着串行总线速率的提高，传统的PCB走线已呈现出传输线特性，PCB设计中的焊盘、过孔stub，以及板材的玻纤效应等都会导致传输线的阻抗不连续，影响串行通道的***损耗、回波损耗等性能，带来信号完整性问题，成为了无源串行通道设计中的关键因素。
1、无法对VPX串行通道中关键因素对性能指标的影响进行测试评估
VPX总线作为新一代的工业总线标准，在工业及军工电子领域得到了广泛的应用，但目前没有针对VPX总线串行通道多种关键因素的测试评估方法，无法对设计中关键因素对性能指标的影响做出准确评估。
2、不能实现VPX总线无源串行通道的模拟测试
利用传统测试方法只能对已有的VPX背板进行S参数测量，由于没有VPX测试子卡与VPX测试背板的整套测试板，无法对VPX总线无源串行通道可能出现的多种PCB设计方案进行模拟测试评估，因此不能得到满足串行通道要求的PCB设计方案组合，无法准确的对设计进行指导，导致过设计或欠设计的现象时有发生。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种VPX总线的无源串行通道测试电路板。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种VPX总线的无源串行通道测试电路板，包括两件VPX测试子卡电路板和一件VPX测试背板电路板；
VPX测试子卡电路板上设置了校准及影响因素测试区和VPX子卡模拟测试区；
VPX测试背板电路板上设置了VPX背板模拟测试区和校准及玻纤效应测试区。
作为优选方式，校准与影响因素测试区设置了印制导线没有换层的差分对、印制导线不同换层情况的差分对、电容焊盘有优化和无优化的差分对。
作为优选方式，每个差分对连接4个SMA连接器。
作为优选方式，VPX测试子卡电路板或VPX测试背板电路板表层的印制导线设计为线宽0.127mm，间距0.191mm；VPX测试子卡电路板或VPX测试背板电路板内层的印制导线设计为线宽0.147mm，间距0.17mm。
作为优选方式，换层的印制导线分为无过孔stub、短过孔stub和长过孔stub三种情况，使用的过孔孔径为0.203mm，孔环宽度为0.102mm，印制导线长度均为86.6mm。
作为优选方式，电容焊盘有优化和无优化的差分对长度均为86.6mm，电容为0402尺寸、0.1μF的陶瓷电容。
作为优选方式，VPX子卡模拟测试区的VPX全模块插头包含了32个差分对引脚，按顺序分为4组，其中每组中选出4个差分对，共16个差分对引出至SMA连接器。
作为优选方式，校准与玻纤效应测试区设置了4个差分对，包括了5°角走线的表层印制导线(86.6mm)、5°角走线的内层印制导线(86.6mm和162.8mm)、和0°角走线的内层印制导线(162.8mm)。
作为优选方式，校准与玻纤效应测试区的每个差分对包括4个SMA连接器。
作为优选方式，VPX背板模拟测试区设置5个VPX全模块插座。
本发明的有益效果是：
本发明公开了VPX测试子卡与VPX测试背板的一套测试电路板，可测量单一关键因素对性能指标的影响，且可实现对VPX无源串行通道的模拟测试和PCB设计性能的综合评估，指导VPX产品的设计与优化，降低产品设计成本。主要优点如下：
1、测试板可模拟VPX测试子卡与VPX背板中无源串行通道多种PCB设计方案，可实现VPX总线无源串行通道的模拟测试。
2、将校准电路和焊盘、过孔stub、玻纤效应、传输线损耗等关键因素综合集成，可完成多种关键因素的测试评估。
附图说明
图1为VPX测试子卡的电路板；
图2为VPX测试背板的电路板；
图3为VPX测试背板的测试电路；
图4为过孔stub示意图；
图5为引出16个差分对至SMA连接器；
图6为差分对S参数校准与测量示意图；
图中，1-VPX测试子卡电路板，2-VPX测试背板电路板，3-SMA连接器，4-AC耦合电容，5-VPX差分全模块插头，6-VPX全模块插座，101-表层信号线，102-过孔，103-L4层信号线，104-L3层信号线，105-长过孔stub，106-短过孔stub。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1和图2所示，一种VPX总线的无源串行通道测试电路板，包括两件VPX测试子卡电路板1和一件VPX测试背板电路板2；
VPX测试子卡电路板1上设置了校准及影响因素测试区和VPX子卡模拟测试区；
VPX测试背板电路板2上设置了VPX背板模拟测试区和校准及玻纤效应测试区。将关键因素测试电路对应的SMA连接器3与矢量网络分析仪连接，对测试电路的性能进行测量，并利用校准电路测量结果进行去嵌，实现关键因素对性能指标影响的测试评估。
将两个VPX测试子卡与VPX测试背板电路板2中对应的VPX连接器对插，模拟VPX无源串行通道，将VPX测试子卡电路板1中待测试串行通道对应的SMA连接器3与矢量网络分析仪连接,如图3所示，由此对模拟VPX无源串行通道的S参数进行测试，从而实现VPX无源串行通道的模拟测试。
在一个优选实施例中，校准与影响因素测试区设置了印制导线没有换层(没有换层的印制导线分为印制板底层和印制板内层两种情况，长度包括35.8mm和86.6mm两种情况)的差分对、印制导线不同换层情况的差分对、电容焊盘有优化(电容焊盘的优化是将相邻层(L5)焊盘投影区域的铜箔做挖空处理)和无优化的差分对等不同设计，用于VPX测试子卡电路板1的校准、过孔102与电容焊盘影响的测量，校准与测量示意图如图6。
在一个优选实施例中，每个差分对连接4个SMA连接器3，可通过矢量网络分析仪测量其S参数(***损耗、回波损耗)。
在一个优选实施例中，VPX测试子卡电路板1或VPX测试背板电路板2表层的印制导线设计为线宽0.127mm，间距0.191mm；VPX测试子卡电路板1或VPX测试背板电路板2内层的印制导线设计为线宽0.147mm，间距0.17mm。
在一个优选实施例中，换层的印制导线分为无过孔stub、短过孔stub106和长过孔stub105三种情况，如图4所示，使用的过孔102孔径为0.203mm，孔环宽度为0.102mm，印制导线长度均为86.6mm。图4中还可以看到，设置了表层信号线101、L4层信号线103以及L3层信号线104。
在一个优选实施例中，电容焊盘有优化和无优化的差分对长度均为86.6mm，电容为0402尺寸、0.1μF的陶瓷电容，设置于印制板底层，电容焊盘的优化是将相邻层(L5)焊盘投影区域的铜箔做挖空处理。
在一个优选实施例中，VPX子卡模拟测试区的VPX全模块插头或VPX差分全模块插头5包含了32个差分对引脚，按顺序分为4组，其中每组中选出4个差分对(优选每组中的前4个)，共16个差分对引出至SMA连接器3(如图5所示)，对应未换层印制导线，不同过孔stub印制导线的设计组合。
在一个优选实施例中，校准与玻纤效应测试区设置了4个差分对，包括了5°角走线的表层印制导线(86.6mm)、5°角走线的内层印制导线(86.6mm和162.8mm)、和0°角走线的内层印制导线(162.8mm)。印制导线长度为86.6mm的差分对用于校准测量，印制导线长度为162.8mm的差分对用于玻纤效应测量。
在一个优选实施例中，校准与玻纤效应测试区的每个差分对包括4个SMA连接器3，可通过矢量网络分析仪测量其S参数(***损耗、回波损耗)。印制板表层的印制导线设计为线宽0.127mm，间距0.191mm；印制板内层的印制导线设计为线宽0.147mm，间距0.17mm。
在一个优选实施例中，VPX背板模拟测试区设置5个VPX全模块插座6，将插座中与VPX测试子卡电路板1对应的差分对引出(如图5所示)，通过印制导线进行互联。在差分传输线的设计包含理想带状线、理想微带线，以及包含多种过孔stub及优化的设计组合。
为了避免玻纤效应对关键因素测试结果的影响，除VPX子卡模拟测试区、AC耦合电容4焊盘优化测试和0°角走线玻纤效应测试的印制导线外，其他印制导线的主体部分均采用5°角走线(与水平方向的夹角)。VPX子卡模拟测试区印制导线的走线也采用了一定角度的形式。
本发明的优势在于：
1、实现对VPX串行通道设计中多种关键因素的测试评估
将校准电路和AC耦合电容4焊盘、过孔stub、玻纤效应、传输线损耗等关键因素综合集成，可完成多种关键因素的测试评估,掌握关键因素对串行通道性能的影响。同时，将测试结果与仿真结果进行对比拟合，对仿真参数进行迭代修正，可实现更多关键因素优化效果的仿真评估。
2、实现完整的VPX串行通道模拟测试
设计VPX子卡与背板中无源串行通道中的多种PCB方案，通过不同设计方案的组合，模拟真实环境中的VPX无源串行通道，实现VPX总线无源串行通道的模拟测试。从而对VPX总线的PCB设计方案进行综合评估，指导VPX产品的设计与优化。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种VPX总线的无源串行通道测试电路板，其特征在于：包括两件VPX测试子卡电路板和一件VPX测试背板电路板；
VPX测试子卡电路板上设置了校准及影响因素测试区和VPX子卡模拟测试区；
VPX测试背板电路板上设置了VPX背板模拟测试区和校准及玻纤效应测试区。
2.根据权利要求1所述的一种VPX总线的无源串行通道测试电路板，其特征在于：校准与影响因素测试区设置了印制导线没有换层的差分对、印制导线不同换层情况的差分对、电容焊盘有优化和无优化的差分对。
3.根据权利要求2所述的一种VPX总线的无源串行通道测试电路板，其特征在于：每个差分对连接4个SMA连接器。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种VPX总线的无源串行通道测试电路板，其特征在于：VPX测试子卡电路板或VPX测试背板电路板表层的印制导线设计为线宽0.127mm，间距0.191mm；VPX测试子卡电路板或VPX测试背板电路板内层的印制导线设计为线宽0.147mm，间距0.17mm。
5.根据权利要求4所述的一种VPX总线的无源串行通道测试电路板，其特征在于：换层的印制导线分为无过孔stub、短过孔stub和长过孔stub三种情况，使用的过孔孔径为0.203mm，孔环宽度为0.102mm，印制导线长度均为86.6mm。
6.根据权利要求1或4所述的一种VPX总线的无源串行通道测试电路板，其特征在于：电容焊盘有优化和无优化的差分对长度均为86.6mm，电容为0402尺寸、0.1μF的陶瓷电容。
7.根据权利要求1所述的一种VPX总线的无源串行通道测试电路板，其特征在于：VPX子卡模拟测试区的VPX全模块插头包含了32个差分对引脚，按顺序分为4组，其中每组中选出4个差分对，共16个差分对引出至SMA连接器。
8.根据权利要求1所述的一种VPX总线的无源串行通道测试电路板，其特征在于：校准与玻纤效应测试区设置了4个差分对，包括了5°角走线的表层印制导线、5°角走线的内层印制导线和0°角走线的内层印制导线。
9.根据权利要求8所述的一种VPX总线的无源串行通道测试电路板，其特征在于：校准与玻纤效应测试区的每个差分对包括4个SMA连接器。
10.根据权利要求1或8或9所述的一种VPX总线的无源串行通道测试电路板，其特征在于：VPX背板模拟测试区设置5个VPX全模块插座。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114252703A (zh) * 2021-11-19 2022-03-29 苏州浪潮智能科技有限公司 移除治具板上传输线远端串扰影响的方法、装置、***

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6366111B1 (en) * 1999-01-26 2002-04-02 Sharp Kabushiki Kaisha Test circuit for semiconductor IC device
CN103678212A (zh) * 2013-11-18 2014-03-26 航天恒星科技有限公司 基于vpx架构的通用接口检测装置
CN103678236A (zh) * 2013-12-16 2014-03-26 中国航空工业集团公司第六三一研究所 一种基于vpx的多总线试验平台的设计方法
CN104035848A (zh) * 2014-06-14 2014-09-10 上海威固信息技术有限公司 Vpx自动化测试***
CN204613930U (zh) * 2014-06-14 2015-09-02 上海威固信息技术有限公司 Vpx自动化测试***
CN106294049A (zh) * 2016-08-26 2017-01-04 天津市英贝特航天科技有限公司 一种6u vpx计算机主板电气接口全功能测试底板
CN106970250A (zh) * 2017-03-29 2017-07-21 上海航天科工电器研究院有限公司 一种vpx数字信号测试装置
CN108234038A (zh) * 2018-01-09 2018-06-29 成都普诺科技有限公司 一种多功能模块测试***
CN108445299A (zh) * 2018-03-16 2018-08-24 生益电子股份有限公司 一种***损耗测试条

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6366111B1 (en) * 1999-01-26 2002-04-02 Sharp Kabushiki Kaisha Test circuit for semiconductor IC device
CN103678212A (zh) * 2013-11-18 2014-03-26 航天恒星科技有限公司 基于vpx架构的通用接口检测装置
CN103678236A (zh) * 2013-12-16 2014-03-26 中国航空工业集团公司第六三一研究所 一种基于vpx的多总线试验平台的设计方法
CN104035848A (zh) * 2014-06-14 2014-09-10 上海威固信息技术有限公司 Vpx自动化测试***
CN204613930U (zh) * 2014-06-14 2015-09-02 上海威固信息技术有限公司 Vpx自动化测试***
CN106294049A (zh) * 2016-08-26 2017-01-04 天津市英贝特航天科技有限公司 一种6u vpx计算机主板电气接口全功能测试底板
CN106970250A (zh) * 2017-03-29 2017-07-21 上海航天科工电器研究院有限公司 一种vpx数字信号测试装置
CN108234038A (zh) * 2018-01-09 2018-06-29 成都普诺科技有限公司 一种多功能模块测试***
CN108445299A (zh) * 2018-03-16 2018-08-24 生益电子股份有限公司 一种***损耗测试条

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ELMA BUSTRONIC: "VPX Test Extender - 6U", 《百度文库》 *
张潇潇 等: "基于VPX的网络传输设计", 《飞行器测控学报》 *
张睿 等: "基于国产平台VPX架构的IPMC控制器设计", 《计算机测量与控制》 *
王燕 等: "基于VPX总线的高速数字电路测试***研究及应用", 《计算机测量与控制》 *
胡军 等: "差分对内偏斜对25 Gbps背板信号完整性的影响分析", 《计算机工程与科学》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114252703A (zh) * 2021-11-19 2022-03-29 苏州浪潮智能科技有限公司 移除治具板上传输线远端串扰影响的方法、装置、***
CN114252703B (zh) * 2021-11-19 2024-01-12 苏州浪潮智能科技有限公司 移除治具板上传输线远端串扰影响的方法、装置、***

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