高速圆形连接器主要用于军用电子设备及航空电子设备上,随着我国航空事业的迅猛发展,高速圆形连接器的研制也在高速发展。连接器的设计中测试是必不可少的环节,由于矢量网络分析仪的测试线缆的端接插头通常为N型或SMA型,无法与本设计测试对象直接连通,故需设计专用的测试夹具作为待测连接器和矢量网络分析仪之间的媒介。测试夹具是测试分析高速连接器信号完整性必不可少的一部分。PCB测试夹具是夹具中最为常见的一种,本文针对高速连接器的信号完整性指标要求,分析了叠层结构及板材参数、阻抗计算、同轴连接器、差分线设计、背钻设计等问题,并分析及设计了多种连接器的PCB测试夹具和适用于测试夹具的TRL校准件。实测结果表明,据本文的设计规则设计的夹具具有良好的信号完整性指标。具体完成的研究及设计工作如下:1.针对多种型号的圆形高密度高速连接器,设计专用的PCB测试夹具。目标连接器共有四种,分别为8芯、28芯、66芯、145芯,安装方式均为焊接式。电路设计软件主要使用Altium Designer,走线方式统一使用带状线走线。根据连接器引脚数量的不同,每种连接器对应的测试夹具电路板的板层数量也不同,但为统一参数及减少TRL校准件的设计次数,本设计中将所有的连接器对应的测试夹具均设计为10层板结构。2.针对高速连接器的信号完整性指标要求,进行PCB夹具设计。设计包括元件库设计、原理图设计和PCB图设计。PCB图设计作为设计重点,内容有层叠结构设计、阻抗计算并匹配、SMA同轴连接器选型、差分线设计、背钻设计等,设计过程中将信号完整性知识应用于PCB电路板设计中,采用理论与实践相结合的方式设计PCB电路板,使得设计出的电路板具有良好的信号完整性。3.设计适用于本测试夹具的TRL校准件。TRL校准件用于校准掉电路板上待测连接器至SMA同轴连接器的走线部分,避免由于测试夹具本身引入的误差。对于四种连接器共设计了对应的四种测试夹具,由于TRL校准件在保证层叠结构参数相同的情况下,只与待测连接器引脚到SMA同轴连接器之间的走线长度有关,因此当各测试夹具中这部分走线长度相同的情况下,只需设计一种TRL校准件即可。本设计中的TRL校准件经测试可以较好的校准掉测试夹具电路板中的走线误差,使连接器的测试更加精确。4.基于以上的步骤设计完成,将电路板文件输出工程制造文件Gerber文件,并传送至制作厂家加工制作。与制作厂家明确制作加工需求,并由制作厂家对PCB文件进行审核,如有问题反馈设计者,设计者根据对应问题对电路板设计进行改进。审核通过后,厂家加工制作。5.对制作完成的测试夹具进行测试,确定测试夹具本身各项指标是否符合要求。将待测连接器焊接在测试夹具上,并对测试夹具进行TRL校准,校准后测试连接器各项指标,根据测试结果分析误差产生原因,并思考改进办法。本文设计的测试夹具测试对象是高速圆形连接器,但本文的设计过程可以扩展至其他任何高速互连器件。