一种有源线缆测试装置

技术领域

本发明涉及一种光通信领域，具体的，涉及一种便于拆卸，降低维护成本的有源线缆测试装置。

背景技术

目前，在光进铜退的大环境下，AOC(Active Optical Cable)得到了广泛的应用，HDMI类，Type C类，USB类及DP类的各种协议，各种接口类型的AOC层出不穷。对于AOC的生产制作厂家来说，在面对多款AOC线缆制作时，如何进行行而有效的测试，并提高测试设备的利用率，成为了生产产量，线体平衡的决定因素。

有源线缆的测试，是线缆出厂前的必备程序。线缆的测试包括低速信号测试和高速信号测试。随着对质量以及速率的要求，线缆的通信协议更新迭代快，尤其是线缆的低速测试提出了不断更新的需求。且高速信号测试的设备更新成本较高，如果低速信号与高速信号在一个板卡上，容易提高设备更新成本。

此外，现有的对有源线缆测试存在着使用诸如PCI的线缆接口。参见图1，在图1左侧中，测试转接板底座4设有若干个固定螺丝孔，测试转接板3上带有与待测件相配对的连接器公头或母头及螺丝定位孔，将测试转接板3使用螺丝固定在测试转接板底座4上，在进行功能测试时，直接将图1右侧的待测件2与测试转接板3上对应的连接器扣合，待测试完成后，手动扣开配合在一起的连接器。

现有测试治具只起到固定测试转接板的作用，在待测件的连接器与测试转接板的连接器配合组装时没有定位导向作用，组装相对困难，拆卸连接器时，容易损坏连接器，造成待测试件功能不良，影响生产良率。

因此，如何能够针对线缆测试设备的更新特点，快速更新迭代频率高的低速信号测试部分，降低升级的成本、时间和复杂度，并且克服具有诸如PCIE的扣压式连接器的测试件容易脱落或损坏，成为现有技术亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种有源线缆测试装置，具有简便的板卡安装结构，能够减少设备升级的成本和时间，并且保护了具有扣压式连接器的测试件的连接接口。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种有源线缆测试装置，包括：

沿第一方向依次层叠设置的高速测试板、连接板和低速测试板，

所述连接板上具有第一连接器，所述第一连接器用于和测试转接板连接；

所述测试转接板用于和待测线缆连接。

可选的，所述第一连接器为PCIE插槽，

所述测试转接板具有PCIE插卡和有源线缆接口，所述PCIE插卡用于插入所述PCIE插槽，所述有源线缆接口用于连接待测线缆，所述PCIE插卡和有源线缆接口的信号通道彼此对应连接。

可选的，所述高速测试板通过第二连接器与所述连接板进行数据交互，

所述第二连接器为高速数据连接器。

所述连接板上设置有第一电容，所述第二连接器与所述第一电容连接。

可选的，所述高速测试板与位于底部的基座固定连接；所述高速测试板上具有若干中空通道，所述连接板通过所述中空通道与所述基座固定连接。

可选的，所述低速测试板通过排针与所述连接板进行数据交互。

可选的，所述测试装置包括外壳，所述外壳容纳所述高速测试板、所述低速测试板的全部以及所述连接板的一部分，

所述连接板的所述第一连接器穿过所述外壳设置在所述外壳的外侧，

在第一连接器的下方还设置有测试转接板底座，所述测试转接板底座与所述外壳固定连接；

所述测试转接板的底部与所述测试转接板底座相固定。

可选的，所述待测线缆为待测件，所述待测件包括第一类待测件和第二类待测件；

其中第一类待测件的插接方向沿测试转接板延伸；

第二类待测件的插接方向与测试转接板垂直。

可选的，所述第二类待测件具有PCIE连接器，在所述PCIE连接器的两侧具有对称设置的第一定位通孔；

在所述测试转接板上具有多个PCIE连接器，以同时连接多个第二类待测件，并且具有与所述第一定位通孔位置相对应的多个第二定位通孔；

在所述测试转接板底座上具有与所述第二定位通孔位置相对应的多个第三定位通孔；

其中，第一定位通孔的直径小于第二定位通孔的直径，第二定位通孔的直径小于第三定位通孔的直径；

在所述测试转接板底座的下方具有顶针推板，所述顶针推板支撑顶针，所述顶针穿过位置对应的第一定位通孔、第二定位通孔和第三定位通孔；

所述顶针包括设有三段不同直径，分成尾部、中部和顶部，尾部部分的直径小于第三定位通孔直径，但大于第二定位通孔的直径，中部部分的直径小于第二定位通孔的直径，但大于第一定位通孔的直径，顶部部分的直径小于第一定位通孔的直径，从而使得顶针中部推出所述待测件的时候能够利用所述顶针的顶部对所述第二类待测件进行导向。

可选的，还包括多个导向轴，以及与导向轴配合的复位件和轴承，

导向轴固定设置于所述测试转接板底座，所述轴承抵接于所述顶针推板远离所述顶针一侧，套设于所述导向轴内且可沿所述导向轴运动；所述顶针对称设置于所述导向轴两侧；

所述导向轴套设有复位件，且所述复位件压缩于所述顶针推板和所述测试转接板底座之间；

所述顶针分段设置。

可选的，所述顶针的尾部的一段抵持所述测试转接板底座的顶部，尾部中的另外一段位于测试转接板底座的第三定位通孔；

所述顶针的中部位于测试转接板底座的第三定位通孔和测试转接板的第二定位通孔中；

所述顶针的顶部穿设于待测件的第一定位通孔，并露出待测件一定距离。

综上，本发明具有如下的优点：

1、将高速测试板与低速测试板分开，又将低速测试板设置在上部，既避免了升级低速测试板时同时被迫更新高速测试部分，从而降低了升级成本，又方便了升级更换板卡的操作。

2、利用了多段不同直径的顶针结构，与测试转接板底座、测试转接板和待测件不同直径的定位孔径的配合，实现对待测件的导向、限位移动和均匀推出，改善连接器组装扣合困难、容易损坏连接器的问题，提高了生产测试效率，避免了导致产品功能不良的问题。

3、利用顶针推板、复位件和轴承，组成简单便捷的快速复位结构，在操作完成后，治具可以自动完成复位。

附图说明

图1是现有技术的具有扣压式连接器的测试件的组装示意图；

图2是根据本发明具体实施例的有源线缆测试装置的板卡分解示意图；

图3是根据本发明具体实施例的有源线缆测试装置的板卡安装立体示意图；

图4是根据本发明具体实施例的有源线缆测试装置的板卡安装正视图；

图5是根据本发明具体实施例的有源线缆测试装置的外观零件分解图；

图6是根据本发明具体实施例的有源线缆测试装置的测试冶具零件分解图；

图7是根据本发明具体实施例的有源线缆测试装置的顶针安装示意图；

图8是根据本发明具体实施例的有源线缆测试装置的安装有测试转接板的测试转接板底座俯视图；

图9是根据本发明具体实施例的有源线缆测试装置的顶针推板的底座示意图。

图中的附图标记所分别指代的技术特征为：

1、测试装置；2、待测件；3、测试转接板；3-1、第一测试转接板；3-2、第二测试转接板；4、测试转接板底座；5、导向轴；6、顶针；7、复位件；8、顶针推板；9、轴承；10、导向轴固定螺丝；11、第二定位通孔；12、第一固定螺丝；13、第二固定螺丝；20、高速测试板；21、连接板；22、低速测试板；23、第一连接器；24、第二连接器；25、排针；26、基座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明主要在于：将测试装置沿第一方向依次层叠设置的高速测试板、连接板和低速测试板，测试转接板用于和待测线缆连接，低速测试板位于上部。这样将高速测试板与低速测试板分开，既避免了升级低速测试板时同时更新高速测试部分降低成本，又将容易更新的低速测试板放置与上部，便于更新安装工作。此外，利用具有三段不同直径的顶针，既能够推出待测件又能够利用顶针的顶部对测试件进行导向，可改善连接器组装扣合困难、容易损坏连接器的问题，极大的提高生产测试效率，有效避免了导致产品功能不良的问题。

具体的，参见图1-图4，示出了根据本发明的有源线缆测试装置的板卡安装系列视图。

该测试装置包括：沿第一方向依次层叠设置的高速测试板20、连接板21和低速测试板22，所述连接板21上具有第一连接器23，所述第一连接器23用于和测试转接板3连接；第一方向为竖向。

所述测试转接板3用于和待测线缆连接。

需要说明的是，测试转接板3包括第一测试转接板3-1和第二测试转接板，其中第一测试转接板3-1用于连接插拔方向延测试转接板延伸的待测线缆；第二测试转接板3-2用于连接插拔方向沿第一方向的待测线缆。

因此，本发明将高速测试板与低速测试板分开，随着通信协议的不断迭代，测试项目内容也需要不断的更新，而由于高速测试板主要测试高速信号，协议中涉及高速信号部分迭代速率较低，而高速测试版成本较高，升级频率低；为了满足更好的通信质量，通信协议中涉及低速信号的部分迭代较高，导致低速测试的内容需要经常增加或更新，进而导致低速测试板升级频率高。将将高速测试板与低速测试板分开，既避免了升级低速测试板时同时被迫更新高速测试部分，从而降低了升级成本，又将低速测试板设置在上部，方便了升级更换板卡的操作。

在一个示例中，高速测试板上具有高速光通道测试单元和高速性能测试单元，分别用于测试高速光信号和光电转换后的高速电信号。

低速测试板上具有供电测试单元、铜线测试单元、固件测试单元和定制功能测试单元，分别进行供电、低速信号、线缆版本以及定制功能测试。

所述第一连接器23为PCIE插槽，

所述测试转接板具有PCIE插卡和有源线缆接口，所述PCIE插卡用于插入所述PCIE插槽，所述有源线缆接口用于连接待测线缆，所述PCIE插卡和有源线缆接口的信号通道彼此对应连接。

针对不同线缆的所述测试转接板的PCB板尺寸大小设计一致，通过外设接口将不同种类，不同接口类型的有源线缆的高速，低速等信号线进行拆解，将拆解后的信号线连接到PCIE插卡上，通过PCIE插槽再与低速测试板和高速测试板连接，完成顺序功能测试。

所述测试转接板适配所有连接器种类类型的有源线缆线缆，在匹配不同接口的待测线缆时需要变更。

在一个具体的实施例中，所述有源线缆接口为Type C、HDMI、USB、DP和PCIE中的一个。

其中，高速测试板20通过第二连接器24与所述连接板21进行数据交互，所述第二连接器24为高速数据连接器，示例性的，优选为信号频率为500MHZ-16GBPS的连接器。通过该第二连接器24可以进行高速测试板和连接板之间的数据交换，且该第二连接器能够兼容多种高速信号测试，因此，满足多种不同高速信号测试的需要。

在一个示例中，第二连接器24上设置有第一电容，高速测试板20上的第二连接器24的输入端与第一电容连接。通过设置第一电容控制高速测试板20与测试转接板3的导通，这样当测试转接板3连接的待测线缆出现短路等故障时，第一电容将转接板3输入的直流电阻断，避免了由于待测线缆故障产生的瞬间高压对高速测试20带来的损害。

参见图2-图4，在高速测试板20的下方具有位于底部的基座26，高速测试板与位于底部的基座26固定连接。

高速测试板20上还设置有核心控制及存储单元，核心控制及储能单元与低速测试板22上的控制单元连接，高速测试板20核心控制及存储单元接收控制信号，并将控制信号中的低速控制信号发送给低速测试板22上的控制单元，高速测试板20与低速测试板22仅存在核心控制及存储单元和控制单元的连接，通信效率高，结构简单，更换低速测试板22操作便捷。

连接板21与高速连接板20具有重叠的部分，高速测试板20上具有若干中空通道，所述连接板21通过所述中空通道与所述基座26固定连接。在不重叠的部分，所述连接板21直接与位于底部的基座26固定连接。

所述低速测试板22通过排针25与所述连接板21进行数据交互。由于排针本身具有一定的强度，因此，不需要增加额外结构以的支撑低速测试板22。

作为本方案的进一步改进，设备还包括电源，电源为高速测试板20和低速测试板22提供工作电压，电源将接收到的外接电压转换为电源为高速测试板20和低速测试板22的工作电压，高速测试板20的工作电压可与低速测试板22的工作电压相同或者不同，一般而言，高速测试板20的工作电压高于低速测试板的工作电压。电源与高速测试板20和低速测试板22连接的输出端分别设置有开关，避免当外接电压不稳对高速测试板20和低速测试板22的损害。作为一种实施方案，低速测试板22的工作电压为5V，高速测试板20的工作电压为12V。

低速测试板22上设置有ESD(Electro-Static discharge)防护器件及开关，ESD防护器件及开关与低速测试板22上的排针连接，用以保证低速测试板的稳定性。高速测试板20上设置有ESD(Electro-Static discharge)防护器件、开关及电容，SD(Electro-Staticdischarge)防护器件、开关及电容输入端连接第二连接器24，输出端与高速测试板20的各功能单元连接，保证高速测试板的稳定性及直流电的干扰。

此外，高速测试板20或连接板21与基座26的连接部件在与高速测试板20或连接板21接触的部分为绝缘材料。

参见图5，所述测试装置1包括外壳，所述外壳容纳所述高速测试板20、所述低速测试板22的全部以及所述连接板21的一部分，

所述连接板21的所述第一连接器23穿过所述外壳设置在所述外壳的外侧，

在第一连接器23的下方还设置有测试转接板底座4，所述测试转接板底座4与所述外壳固定连接；具体的，测试转接板底座4通过第一固定螺丝12与测试设备的外壳连接，测试转接板底座4设置有容置测试转接板的容置槽，可以理解的是，测试转接板3的形状与容置槽匹配，当容置不同的测试板3时测试转接板底座4固定设置外壳上，更换简单。

所述测试转接板3的底部与所述测试转接板底座4相固定，具体的，测试转接板底座4设置有多个螺纹孔，相应地，测试转接板3上也设置有螺纹孔，测试转接板底座4与测试转接板3通过第二固定螺丝13固定，需要说明的是，测试转接板底座4的螺纹孔与测试转接板上的螺纹孔并不是一一对应，可以理解的是，测试转接板3上的螺纹孔需要避让测试转接板上的有源线缆接口，为了匹配不同尺寸的线缆接口，测试转接板底座4的螺纹孔远多于测试转接板3的螺孔。

所述待测线缆为待测件2，所述待测件2包括第一类待测件和第二类待测件；

其中第一类待测件的插接方向沿测试转接板3延伸；第二类待测件的插接方向与测试转接板3垂直。

例如，第一类待测件的接口为USB、HDMI或Type C接口，此时第一类待测件与测试转接板的插拔方向，基本沿测试转接板延伸。

第二类测试件的接口可以为PCIE连接器，第二类待测件与测试转接板的插接方向，基本与测试转接板垂直。

具体的，对于第二类待测件，在所述PCIE连接器的两侧具有对称设置的第一定位通孔；

参见图8，在所述第二测试转接板3-2上具有多个PCIE连接器，以同时连接多个第二类待测件，并且具有与所述第一定位通孔位置相对应的多个第二定位通孔11。

在所述测试转接板底座4上具有与所述第二定位通孔11位置相对应的多个第三定位通孔；其中，第一定位通孔的直径小于第二定位通孔的直径，第二定位通孔的直径小于第三定位通孔的直径。

在一个具体的实施例中，所述第一定位通孔的直径小于第二定位通孔的直径0.4-1mm，第二定位通孔的直径小于第三定位通孔的直径0.4-1mm。

参见图7，在所述测试转接板底座4的下方具有顶针推板8，所述顶针推板8支撑顶针6，所述顶针6穿过位置对应的第一定位通孔、第二定位通孔和第三定位通孔；所述顶针6包括设有三段不同直径，分成尾部、中部和顶部，尾部部分的直径小于第三定位通孔直径，例如小0.05-0.15mm，但大于第二定位通孔的直径，这保证顶针6顺畅穿过测试转接板底座4上的第三定位通孔并且不会晃动，但受到第二测试转接板3-2位置第二定位通孔的限位；中部部分的直径小于第二定位通孔的直径，例如小于0.2-0.5mm，但大于待测件上的第一定位通孔的直径，这使得顶针6在受到顶针推板8的作用下顶出第二类待测件；顶部部分的直径小于第二类待测件的第一定位通孔的直径，从而使得顶针中部推出所述第二类待测件的时候能够利用所述顶针的顶部对所述第二类待测件进行导向。

为了保持并推出顶针，还包括多个导向轴5，以及与导向轴5配合的复位件7和轴承9，导向轴5固定设置于所述测试转接板底座4，所述轴承9抵接于所述顶针推板8远离所述顶针6一侧，套设于所述导向轴5内且可沿所述导向轴5运动；所述顶针6对称设置于所述导向轴5两侧。

所述导向轴5套设有复位件7，且所述复位件7压缩于所述顶针推板8和所述测试转接板底座4之间；所述顶针分段设置。

所述顶针6的尾部的一段抵持所述测试转接板底座4的顶部，尾部中的另外一段位于测试转接板底座4的第三定位通孔。

所述顶针6的中部位于测试转接板底座4的第三定位通孔和第二测试转接板3-2的第二定位通孔11中。

所述顶针6的顶部穿设于待测件的第一定位通孔，并露出待测件一定距离。

在一个具体的实施例中，示出了顶针6、顶针推板8、导向轴5和轴承9的安装。

将顶针6分别从上往下插入到测试转接板底座4的第三定位通孔中，顶针6尾部一段抵持测试转接板底座4的顶部；第二测试转接板3-2从上往下装到测试转接板底座4上，使用第二固定螺丝13将第二测试转接板3-2固定在测试转接板底座4上，顶针6中部一段刚好穿过第二测试转接板3-2上的第二定位通孔，不超过第二测试转接板3-2上表面0.5mm；顶针5尾部一段直径大与第二测试转接板3-2上的第二定位通孔直径，装上第二测试转接板3-2后，顶针6可以在测试转接板底座4的第三定位通孔中上下活动，但无法拔出。

顶针6尾部一段长度有6mm以上位于测试转接板底座4的第三定位通孔中，有足够的长度可保证顶针6有良好的上下方向的导向定位，不在测试转接板底座4中产生左右晃动；顶针6尾部一段顶部距离测试转接板底座4的第三定位通孔顶部6mm以上，保证顶针上下活动间隙大于第二类待测件的连接器与第二测试转接板3-2上连接器耦合后的高度。

参见图7、图9，所述测试转接板底座4的底部设置有多个安装所述导向轴5的第一导向轴定位孔，正面设置有与所述导向轴定位孔位置对应的沉头螺丝孔；所述顶针推板8的底部设置有与所述第一导向轴定位孔对应的第二导向轴定位孔和轴承定位孔，所述轴承定位孔包容第二导向轴定位孔，且其周围具有轴承安装孔，所述第一导向轴定位孔和第二导向轴定位孔彼此相对；所述导向轴5的两端设置有螺纹孔，所述导向轴5的上端设置在测试转接板底座4中，并通过沉头螺丝孔中的导向轴固定螺丝10将所述导向轴5的上端锁定在测试转接板底座4中，可以知道的是，导向轴固定螺丝10的上表面凹设与测试转接板底座4，不会对第二测试转接板3-2的平整度产生影响。

所述轴承9通过轴承安装孔固定于所述顶针推板8，所述导向轴5的下端套设在轴承9中，并通过导向轴限位螺丝10固定连接与导向轴5下端的螺纹孔，从而使得轴承9在顶针推板8与导向轴限位螺丝之间运动。

所述复位件7为弹簧，套设于导向轴承中，且所述弹簧压缩于所述顶针推板8和所述测试转接板底座4之间。

测试治具使用时，首先将第二类待测件上第一定位通孔对准顶针6的顶部，将第二类待测件扣合在第二测试转接板3-2上，在顶针6的导向作用下，第二测试转接板3-2上的PCIE连接器与第二类待测件上的PCIE连接器自动对准，向下按压第二类待测件即可使PCIE连接器完成扣合，对接完成后即可开始相关功能测试。

测试完成后，轻轻向上推动顶针推板8的底部，顶针推板8推动顶针6向上运动，顶针6中部一段直径大于第二类待测件第一定位通孔的直径，一对顶针6中部一段的顶部顶住第二类待测件的第一定位通孔周边板框，推动第二类待测件的PCIE连接器平行脱离扣合，即可取下该第二类待测件，松开顶针推板8后，在弹簧7的作用下顶针推板8自动复位。继续进行下一件第二类待测件的测试时，按照上述方法装入第二类待测件，该第二类待测件可推动顶针6回到原位。

作为本发明的另一种方案，对于第一类待测件，参见图2-图4，在第一测试转接板3-1上具有多种不同类型的有源线缆，以同时连接多个第一类待测件，可以理解的是，，第一测试转接板3-1可具有USB、HDMI或Type C接口的一种或多种。

第一测试转接板3-1设置有螺纹孔或通孔，可通过固定螺丝或销等结构固定于测试转接板底座上，可以理解的是，由于第一类待测件的插拔方向延测试板延伸，测试板沿第一方向不受力，可通过螺丝等结构固定与测试转接板底座4上。

作为本发明的进一步改进，测试转接板底座4上设置有上盖，上盖罩设于第一测试转接板3-1外，测试转接板底座4上的容置空间与上盖共同构成第一测试转接板3-1的容置空间，保护第一测试转接板3-1。需要说明的是，对于第二测试转接板3-2由于其连接的第二类待测件的插拔方向垂直与第二测试转接板3-2，因此，当测试转接板底座4上的容置的是第二测试转接板3-2时，不设置上盖。

当将第一测试转接板3-1更换为第二测试转接板3-2时，只需要将固定第一测试转接板3-1的固定螺丝或销取下即可更换为第二测试转接板3-2，安装第二测试转接板3-2步骤如第二测试转接板3-2在测试转接底座4的连接方式，这里不赘述。可以理解的是，测试转接板底座4上设置有上盖时，需先移除上盖，再移除第一测试转接板3-1.

当将第二测试转接板3-2更换为第一测试转接板3-1时，先移除第二测试转接板3-2，然后移除用于固定测试转接板4的沉头螺丝，即可移除位于固定测试转接板4下方的导向轴5、顶针6、顶针推板8、轴承9等组件，然后将第一测试转接板3-1固定于测试转接板底座4上即可。通过更换测试转接板实现了多类别的线缆测试，且测试转接板更换方便，极大的提升了测试效率。

综上，本发明具有如下的优点：

1、将高速测试板与低速测试板分开，又将低速测试板设置在上部，既避免了升级低速测试板时同时被迫更新高速测试部分，从而降低了升级成本，又方便了升级更换板卡的操作。

2、利用了多段不同直径的顶针结构，与测试转接板底座、测试转接板和待测件不同直径的定位孔径的配合，实现对待测件的导向、限位移动和均匀推出，改善连接器组装扣合困难、容易损坏连接器的问题，提高了生产测试效率，避免了导致产品功能不良的问题。

3、利用顶针推板、复位件和轴承，组成简单便捷的快速复位结构，在操作完成后，治具可以自动完成复位。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定保护范围。