一种过孔损耗测量结构、方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术涉及电子技术领域及信号测量领域，尤其涉及一种过孔损耗测量结构、方法、系统、设备及介质。该过孔损耗测量结构包括至少两个电路板，每个电路板均包括：两个连接器、两个第一过孔和总数量为偶数且依次设置的多个第二过孔，两个连接器分别与一个第一过孔电连接，首尾两个第二过孔分别通过一段内层传输线与一个第一过孔电连接，多个第二过孔中奇数位置的第二过孔通过一段外层传输线与后一个第二过孔电连接，偶数位置的第二过孔通过一段内层传输线与后一个第二过孔电连接。本发明专利技术的方案提高了过孔损耗测量的带宽与精度，提高了高速设计的准确性，有助于降低设计成本，进而提升服务器系统稳定性和产品竞争力。务器系统稳定性和产品竞争力。务器系统稳定性和产品竞争力。

【技术实现步骤摘要】
一种过孔损耗测量结构、方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术涉及电子
及信号测量领域，尤其涉及一种过孔损耗测量结构、方法、系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]随着存储服务器系统的传输速率越来越高，传输系统的设计要求和难度随之加大；例如从PCIe3
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PCIe4
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PCIe5每一代的速率翻倍增长，但传输链路的损耗要求几乎没有变化，除去系统集成商无法控制的封装损耗以外，传输链路主要包括传输线、过孔（又称via）、连接器、电缆（cable）等。设计者一方面通过提升PCB（Printed Circuit Board，印制电路板）材质、连接器和电缆的等级来减少传输损耗；另一方面则需要在设计上更加精准。精准设计需要设计者非常了解传输链路每一部分的损耗情况，制作损耗测试板是精确获得传输链路各部分损耗的常见方法和手段，过孔作为传输链路很重要的一部分，精确的测得其传输显得尤为重要。
[0003]目前，传统的过孔损耗测量主要有两种方式：一种是SMA（Sub
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Miniature
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A，同轴射频头，是一种常见的连接器）结合AFR（Automatic Fixture Removal，自动夹具移除）去嵌法实现过孔损耗测量，另一种是探头结合Delta L去嵌法实现过孔损耗测量；然而，SMA结合AFR去嵌法在低频十分有效，但在高频过长的外层传输线会带来比较大的误差，影响过孔的测量结果；探头结合Delta L去嵌法只能使用探测点而不能是SMA，无法测得纯过孔的损耗，而且探头点测会带来阻抗不连续和测量误差，影响测试精度和带宽。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，有必要针对以上技术问题，提供一种过孔损耗测量结构、方法、系统、设备及介质。
[0005]根据本专利技术的第一方面，提供了一种过孔损耗测量结构，所述过孔损耗测量结构包括至少两个电路板，每个电路板均包括：两个连接器、两个第一过孔和总数量为偶数且依次设置的多个第二过孔，两个连接器分别与一个第一过孔电连接，首尾两个第二过孔分别通过一段内层传输线与一个第一过孔电连接，多个第二过孔中奇数位置的第二过孔通过一段外层传输线与后一个第二过孔电连接，偶数位置的第二过孔通过一段内层传输线与后一个第二过孔电连接；其中，不同电路板对应的第二过孔的数量均不相同，每个电路板内外层传输线总长度相同，每个电路板上连接两个第二过孔的内层传输线长度均等于孔与孔最小间距，每个电路板的外层传输线总长度均等于所有电路板中最大第二过孔数量与所述孔与孔最小间距一半的乘积，每个电路板上内层传输线总长度均大于外层传输线总长度。
[0006]在一些实施例中，每个电路板上任意两段用于连接两个相邻第二过孔的外层传输线的长度均相等。
[0007]在一些实施例中，每个电路板上内层传输线与外层传输线的长度比值大于等于
二。
[0008]在一些实施例中，每个电路板上内层传输线与外层传输线的长度比值小于等于五。
[0009]在一些实施例中，每个电路板上用于连接首个第二过孔和第一过孔的内层传输线的长度和用于连接末尾第二过孔和第一过孔的内层传输线的长度相等。
[0010]在一些实施例中，所述连接器为小型螺纹连接的射频同轴连接器。
[0011]在一些实施例中，所述连接器均采用带状线结构免焊垂直装接到所述第一过孔。
[0012]在一些实施例中，所述电路板的总数为三个及以上，所述三个及以上电路板的第二过孔数量构成等差数列。
[0013]在一些实施例中，所述等差数列的公差为二。
[0014]在一些实施例中，所述电路板中的一个的第二过孔数量等于零，且两个连接器通过一段长度等于其他电路板内外层传输线总长度的内层传输线电连接，并采用PCB开盖工艺移除部分内层传输线上方的PCB介质，以使PCB介质下方长度等于所有电路板中最大第二过孔数量与所述孔与孔最小间距一半的乘积的内层传输线露出，以将露出的内层传输线等效为外层传输线。
[0015]在一些实施例中，所述上方PCB介质被移除的部分内层传输线连续，且未露出的两段内层传输线长度相等。
[0016]在一些实施例中，所述上方PCB介质被移除的部分内层传输线分为多段。
[0017]在一些实施例中，所述上方PCB介质被移除的部分内层传输线的段数等于所有电路板中最大第二过孔数量的二分之一。
[0018]在一些实施例中，连接到所述第一过孔且未露出的两段内层传输线长度相等。
[0019]在一些实施例中，所述电路板总数为三个，三个电路板上的第二过孔数量分别为六个、四个和两个。
[0020]根据本专利技术的第二方面，提供了一种过孔损耗测量方法，所述方法包括使用以上所述的过孔损耗测量结构执行以下步骤：响应于所述过孔损耗测量结构包含两个电路板，测量所述过孔损耗测量结构中第一电路板的第一传输损耗以及第二电路板的第二传输损耗；计算所述第一电路板的第二过孔数量与所述第二电路板的第二过孔数量的差值以得到过孔差；基于所述第一传输损耗、第二传输损耗和所述过孔差计算过孔的损耗测量值。
[0021]在一些实施例中，所述基于所述第一传输损耗、第二传输损耗和所述过孔差计算过孔的损耗测量值的步骤，包括：计算所述第一传输损耗与第二传输损耗之差以得到损耗差；计算所述损耗差与所述过孔差的比值的绝对值作为单个过孔的损耗测量值。
[0022]在一些实施例中，所述测量所述过孔损耗测量结构中第一电路板的第一传输损耗以及第二电路板的第二传输损耗的步骤，包括对每个电路板执行以下操作：将损耗测量仪器的两个测量端分别连接到两个连接器，执行信号传输及测量操作以生成传输损耗。
[0023]在一些实施例中，所述方法还包括：
响应于所述过孔损耗测量结构包含三个及以上电路板，将所述过孔损耗测量结构中的所有电路板进行两两组合；获取某一组中两个电路板各自的传输损耗；计算所述某一组中第二过孔数量多的电路板对应的传输损耗与第二过孔数量少的电路板对应的传输损耗之差以得到损耗差，以及计算所述某一组两个电路板的第二过孔数量之差以得到过孔差；计算所述损耗差与所述过孔差的比值作为所述某一组的单个过孔的损耗测量值；对所有组对应的单个过孔损耗测量值取均值，将所述均值作为最终单个过孔的损耗测量值。
[0024]根据本专利技术的第三方面，提供了一种过孔损耗测量系统，所述系统包括：电路板组，所述电路板组包括第一电路板和第二电路板，所述第一电路板和所述第二电路板为以上所述的过孔损耗测量结构中的任意两个；损耗测量仪器，所述损耗测量仪器用于在与所述第一电路板上的两个连接器连接时生成第一传输损耗，以及在与所述第二电路板上的两个连接器连接时生成第二传输损耗；计算单元，所述计算单元用于计算所述第一传输损耗与所述第二传输损耗的差值以得到损耗差值、计算第一电路板与所述第二电路板的第二过孔数量的差值以得到过孔差，以及计算所述损耗差值与所述过孔差比值的绝对值以得到所述电路板组对应的单个过孔的损耗测量值。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种过孔损耗测量结构，其特征在于，所述过孔损耗测量结构包括至少两个电路板，每个电路板均包括：两个连接器、两个第一过孔和总数量为偶数且依次设置的多个第二过孔，两个连接器分别与一个第一过孔电连接，首尾两个第二过孔分别通过一段内层传输线与一个第一过孔电连接，多个第二过孔中奇数位置的第二过孔通过一段外层传输线与后一个第二过孔电连接，偶数位置的第二过孔通过一段内层传输线与后一个第二过孔电连接；其中，不同电路板对应的第二过孔的数量均不相同，每个电路板内外层传输线总长度相同，每个电路板上连接两个第二过孔的内层传输线长度均等于孔与孔最小间距，每个电路板的外层传输线总长度均等于所有电路板中最大第二过孔数量与所述孔与孔最小间距一半的乘积，每个电路板上内层传输线总长度均大于外层传输线总长度。2.根据权利要求1所述的过孔损耗测量结构，其特征在于，每个电路板上任意两段用于连接两个相邻第二过孔的外层传输线的长度均相等。3.根据权利要求2所述的过孔损耗测量结构，其特征在于，每个电路板上内层传输线与外层传输线的长度比值大于等于二。4.根据权利要求3所述的过孔损耗测量结构，其特征在于，每个电路板上内层传输线与外层传输线的长度比值小于等于五。5.根据权利要求1所述的过孔损耗测量结构，其特征在于，每个电路板上用于连接首个第二过孔和第一过孔的内层传输线的长度和用于连接末尾第二过孔和第一过孔的内层传输线的长度相等。6.根据权利要求1所述的过孔损耗测量结构，其特征在于，所述连接器为小型螺纹连接的射频同轴连接器。7.根据权利要求1所述的过孔损耗测量结构，其特征在于，所述连接器均采用带状线结构免焊垂直装接到所述第一过孔。8.根据权利要求1所述的过孔损耗测量结构，其特征在于，所述电路板的总数为三个及以上，所述三个及以上电路板的第二过孔数量构成等差数列。9.根据权利要求8所述的过孔损耗测量结构，其特征在于，所述等差数列的公差为二。10.根据权利要求1所述的过孔损耗测量结构，其特征在于，所述电路板中的一个的第二过孔数量等于零，且两个连接器通过一段长度等于其他电路板内外层传输线总长度的内层传输线电连接，并采用PCB开盖工艺移除部分内层传输线上方的PCB介质，以使PCB介质下方长度等于所有电路板中最大第二过孔数量与所述孔与孔最小间距一半的乘积的内层传输线露出，以将露出的内层传输线等效为外层传输线。11.根据权利要求10所述的过孔损耗测量结构，其特征在于，所述上方PCB介质被移除的部分内层传输线连续，且未露出的两段内层传输线长度相等。12.根据权利要求10所述的过孔损耗测量结构，其特征在于，所述上方PCB介质被移除的部分内层传输线分为多段。13.根据权利要求12所述的过孔损耗测量结构，其特征在于，所述上方PCB介质被移除的部分内层传输线的段数等于所有电路板中最大第二过孔数量的二分之一。14.根据权利要求13所述的过孔损耗测量结构，其特征在于，连接到所述第一过孔且未露出的两段内层传输线长度相等。
15.根据权利要求9所述的过孔损耗测量结构，其特征在于，所述电路板总数为三个，三个电路板上的第二过孔数量分别为六个、四个和两个。16.一种过孔损耗测量方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁磊，
申请(专利权)人：苏州元脑智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：