专利名称：模拟产品实际使用环境的静电测试方法和邻近设备模拟器的制作方法
技术领域：
本发明涉及通讯产品的静电测试技术，特别涉及一种模拟产品实际使用环境的静 电测试方法和邻近设备模拟器。
背景技术：
在通讯产品的运行环境中，人体或某些设备很容易带上静电。当带上静电的物体 对设备放电，可能引起设备损坏，系统紊乱等现象。而对设备进行静电测试，可以评估设备 的防静电能力，发现设备在静电放电的情况下的问题。通信产品的静电测试，是指按照标准 规定的环境和设备，采用静电发生器对受试设备进行静电放电以评估电子和电气设备遭受 静电放电时的性能。静电测试时所需的环境和设备包括邻近设备，是指与受试设备有线缆连接关系 的设备；耦合板，为一块金属片或者金属板，对其放电来模拟对受试设备附近物体的放电。 保护地(protective ground，以下简称PGND)，是设备的保护地网络，通常直接与大地连 接。其作用是泄放设备上的有可能导致危险的能量，保护人体和设备的安全。工作参考地 (ground，以下简称GND)主要用于工作信号的回流。现有技术的方案中，静电测试主要是测试受试设备的可接触的部分，模拟人体或 机械对其放电时受试设备的影响，或对耦合板放电，以模拟人体或设备对邻近设备放电时 对受试设备的影响。对邻近设备的放电仅有耦合板一种模型。其干扰原理是静电对耦合板 放电，在耦合板上产生电场或磁�。允苁陨璞缸饔谩Ｊ导是榭鲋校璞钢渫ǔＳ辛酉� 缆，静电有可能通过连接线缆，传递到受试设备。从而使得受试设备可能会因受到静电騷扰 而出现异常。上述静电测试方法不能够测试出邻近设备与受试设备有线缆连接时受试设备 受到的影响。如果采用真实的邻近设备，进行静电测试，则存在以下缺点1、大多数情况下需要 不同种类的多个邻近设备才能将受试设备的连接关系完全列举，测试会耗费很大的时间， 精力和设备资源。2、有的设备虽然其接插件一样，但内部信号线的连接不一样，容易漏测。因此，现有技术中的静电测试方法，存在不能有效测试邻近设备与受试设备有线 缆连接时的静电问题，或者存在耗费很大设备资源和时间精力，不能简便有效的进行静电 测试的问题。
发明内容
本发明提供了一种模拟产品实际使用环境的静电测试方法和邻近设备模拟器，能 够在使用较少设备的情况下，方便有效的对通信设备之间有线缆连接时的静电问题进行测 试，并有效的提升产品的可靠性。本发明提供了一种模拟产品实际使用环境的静电测试方法，包括将受试设备与邻近设备模拟器通过连接线缆相连接，所述邻近设备模拟器包括 模拟电源、跳线器模块和印制电路板PCB，其中，所述模拟电源与保护地PGND及工作参考地GND相连接；所述跳线器�？橛隚ND和PGND相连接，所述PCB与PGND相连接；对所述施放静电，对所述受试设备进行静电测试。本发明还提供了一种邻近设备模拟器，包括模拟电源、跳线器�？楹陀≈频缏钒� PCB，其中，所述模拟电源与保护地PGND工作参考地及GND相连接；所述跳线器�？橛隚ND 和PGND相连接、所述PCB与PGND相连接；在进行静电测试时，所述邻近设备模拟器通过连 接线缆与受试设备相连接，通过对所述邻近设备模拟器施放静电以对所述受试设备进行静 电测试。本发明通过将邻近设备模拟器通过线缆与受试设备连接，通过合理设置邻近设备 模拟器中的跳线器�？椋缭春蚉CB与GND和PGND的连接方式，能够模拟通讯类的产品在 实际使用中有线缆连接时的静电问题，该方案设计简单，不会耗费很多设备，同时能方便有 效测试邻近设备与受试设备的静电问题，提高了静电测试的效果。
图Ia为本发明第一实施例提供的静电测试的环境示意图；图Ib为本发明第一实施例提供的模拟产品实际使用环境的静电测试方法流程 图；图Ic为本发明第一实施例提供的邻近设备模拟器的结构图；图Id为本发明第一实施例提供的跳线器�？榈牡缏妨油迹煌糏e为本发明第一实施例提供的邻近设备模拟器中接口部分的连接示意图；图2为本发明第二实施例提供的邻近设备模拟器的结构示意图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例提供了一种模拟产品实际使用环境的静电测试方法，如图Ia所示 为本实施例的静电测试的环境示意图，该静电测试的环境为静电测试的一种惯用环境，本 实施例也可以不局限于使用该静电测试环境。静电测试环境如下在接地平板上放置有一个高为0. 8m的木桌上。木桌上放置一 尺寸约为1. 6m*0. 8m、厚度不小于0. 25mm的铜板。铜板通过两个470k欧的电阻接到PGND， 由此确保搭建的静电测试环境良好的接地，不会对测试设备产生干扰，确保测试的准确性。 在铜板上放置一块面积和铜板一样，厚为0. 5mm的绝缘垫。其中电源，邻近设备模拟器以及 受试设备放置在绝缘垫上。接地平板通过线缆连接到PGND上。由上述介绍可知，该静电测试环境中，采用了一定厚度的铜板接地，使得静电测试 环境能良好的接地，搭建静电测试环境的设备如木桌、接地平板等不会对测试设备产生干 扰，此外，电源、邻近设备模拟器及受试设备都放置在绝缘垫上，使得静电测试能够不受外 界设备的干扰，确保了静电测试的准确性。在布置好上述的静电测试环境后，利用一个带电源的邻近设备模拟器，将其端口通过线缆与受试设备相连，以此实现测试模型。利用该测试模型，参见图Ib所示为本实施 例的模拟产品实际使用环境的静电测试方法流程图；方法包括步骤11、将受试设备与邻近设备模拟器通过连接线缆相连接，所述邻近设备模拟 器包括模拟电源、跳线器�？楹陀≈频缏钒錙^rintedCircuitBoard，以下简称PCB)，其 中，所述模拟电源与PGND及GND相连接；所述跳线器�？橛隚ND和PGND相连接，所述PCB 与PGND相连接。在本实施例中，邻近设备模拟器是静电测试的核心组成部分，邻近设备模拟器的 结构图如图Ic所示，邻近设备模拟器用来模拟与受试设备相连的实际设备。由于在实际环 境中，静电放电与设备的地网络密切相关，故邻近设备模拟器中主要模拟邻近设备的地网 络连接关系。将受试设备与邻近设备模拟器通过连接线缆相连接，就能够模拟设备之间有 线缆连接时可能存在的静电问题。其中，邻近设备模拟器中的电源，不是用来给邻近设备模拟器供电的，而是用来模 拟实际产品中电源上的PGND以及GND的连接关系的。电源为常用电源，如两芯适配器电 源、三芯适配器电源、开关电源、冗余电源系统(Redundant Power System，以下简称RPS)类 型的冗余电源等。对于三芯电源，RPS冗余电源等，电源插座的PGND引脚须通过铜线焊接接 到PCB部分，其余不用的管脚悬空。而对于电源的GND，其与PGND的连接方式可能是直连， 也可能通过阻容等方式接地，这部分通过跳线器�？榈纳杓剖迪�。参见图Id所示为本实施例提供的跳线器�？榈牡缏妨油迹臼凳├校� 跳线器�？橹邪ú⒘那野刑咂鞯牡缱璧缏�、电容电路和电感电路，所述跳线器 �？橹械乃鎏咂鳎糜诳刂扑鎏咂髂？椴糠值腉ND的管脚通过跳线器�？橹械牡� 阻、电容或者电感与PCB的PGND相连接。在实际设备中，GND和PGND的连接方式有很多种，通过跳线器�？榭梢匝≡馟ND和 PGND之间的连接方式。如图Id所示，跳线器�？榭梢园ㄋ穆返缏罚咂鞯缏贰⒋刑� 线器的电阻电路、带有跳线器的电容电路和带有跳线器的电感电路。通过跳线器模块各并 联电路中的跳线器，就能够控制GND的管脚通过跳线器�？檠≡袷峭ü缱�、电容、电感还 是直接和PCB部分的PGND相连。GND与PGND这四种连接方式各有特点通过电容相连，在 高频部分，两者之间阻抗低，可以认为是相通的，而低频直流部分，两者之间阻抗很大，可以 认为是隔离的；通过电感L相连，在低频以及直流部分，两者之间阻抗�。梢匀衔窍嗤� 的，而在高频部分，两者之间阻抗很大，可以认为是隔离的；对于直连，两者之间是相通的； 对于电阻连接，是在两者之间有一定的电位差，且需要限流时设计时采用。测试时，可以根 据实际产品的设计情况来选择何种连接进行测试，跳线器�？榈淖槌煽梢晕⒘奶咂� 电路、带有跳线器的电阻电路、带有跳线器的电容电路和带有跳线器的电感电路这四种电 路之一或者组合。邻近设备模拟器的PCB中，PCB的PGND通过螺钉接到金属外壳上。PCB的主要作 用是提供一个PGND网络，用于连接电源部分和接口部分的PGND和信号线。为使得能够通过邻近设备模拟器能够模拟多种类型的通信产品，本实施例的邻 近设备模拟器上还设置有接口部分，接口部分包括但不限于如下接插件中的一个或多个 DB9、RJ45，RJl 1、HDMI及USB接插件。其中，DB9属于RS232串口的接口标准，使用9根信 号线；RJ45、RJ11是由国际性的接插件标准定义�？榛蹇谆蛘卟逋罚籋DMI属于视频接口。
如图Ie所示为邻近设备模拟器中接口部分的连接示意图，跳线器�？橥ü藕� 线与所述邻近设备模拟器的接口部分相连接，邻近设备模拟器的接口部分通过PGND信号 线与PCB的PGND连接。邻近设备模拟器的接口部分选择不同的接插件，邻近设备模拟器就 相当于相应类型的通信产品，如将跳线器�？橥ü藕畔哂肓诮璞改Ｄ馄鞯腢SB接插件 相连接，则就能够模拟USB连接设备对受试设备产生的静电影响。由于静电騷扰会寻找最近的地回路回流到源端，故接口部分接插件的接地方式很 重要。接插件中的信号线，可以采用通过电阻、电容、电感或者直连与PGND连接，也可以采 用这四种方式任意多种组合的方式。如通过并联的电阻及电容与PGND连接。如图Ie所示。 信号与地的连接关系，通过跳线器�？榻醒≡瘛Ｆ渲校糏e中的跳线器模块部分设计以 一根信号线的连接方式为例说明，其他信号线设计与其一致。接口部分的接插件的每根信 号线，通过跳线插座选择和PGND相连。测试的过程中，实验人员可以根据端口的实际连接 情况选择哪些信号线和PGND连接。此外，连接线缆是用来连接邻近设备模拟器和受试设备 的，可以根据不同的端口采用不同的普通线缆，以良好的模拟实际使用情形。步骤12、对邻近设备模拟器施放静电，对受试设备进行静电测试。在进行测试时，采用标准中的静电测试方法，如图Ia所示的测试环境中，使用静 电枪对邻近设备模拟器的金属部分进行接触放电，如接插件的金属部分、螺钉等；对缝隙和 不导电的部分进行空气放电，观察受试设备的反应。测试过程中，静电騷扰会寻着最近阻抗的路径，回流到地。其中部分騷扰会经过 PGND和连接线缆之间的阻抗，通过连接线缆流向被测设备，再回流到接地平板，这就很可能 会导致被测设备发生异常。测量时，如图Ia所示，根据实际的使用模型，选择好信号线和PGND的连接方式以 及电源的形式，并连接好电源以及受试设备。按照标准规定的放电测量方式对邻近设备模 拟器放电，观察受试设备的运行情况。通过上述方法可以看出，本实施例通过采用邻近设备模拟器，并将邻近设备模拟 器通过线缆与受试设备连接，邻近设备模拟器中设置有跳线器�？椋缭春蚉CB，通过合理 设置其与GND和PGND的连接方式，模拟了邻近设备与地网络的连接关系。该方案设计简 单，不会耗费很多设备，同时有效测试邻近设备与受试设备有线缆连接时的静电问题，提高 了静电测试的效果。能够想到的是，除了测试静电设备，采用本实施例中的邻近设备模拟器，也能够应 用到模拟实际环境的抗扰度测试等方案中。本实施例过采用邻近设备模拟器，并将邻近设备模拟器通过线缆与受试设备连 接，通过合理设置邻近设备模拟器中的跳线器�？椋缭春蚉CB与GND和PGND的连接方式， 能够模拟通讯类的产品在实际使用中有线缆连接时的静电问题，该方案设计简单，不会耗 费很多设备，同时能方便有效测试邻近设备与受试设备的静电问题，提高了静电测试的效果。图2为本发明第二实施例提供的邻近设备模拟器的结构示意图，用于进行模拟产 品实际使用环境的静电测试，该邻近设备模拟器包括模拟电源21、跳线器�？�22和PCB23，其中，模拟电源21与PGND及GND相连接； 跳线器�？�22与GND和PGND相连接、PCB23与PGND相连接；
在进行静电测试时，所述邻近设备模拟器通过连接线缆与受试设备相连接，通过 使用静电枪等放电设备对所述邻近设备模拟器施放静电以对所述受试设备进行静电测试。其中，模拟电源21为两芯适配器电源、三芯适配器电源、开关电源或RPS冗余电 源。跳线器�？�22中包括并联的以下电路的四者之一或组合跳线器电路、带有跳线 器的电阻电路、带有跳线器的电容电路和带有跳线器的电感电路，所述跳线器�？橹械乃� 述跳线器，用于控制所述跳线器�？椴糠值腉ND的管脚通过跳线器模块中的电阻、电容或 者电感与PCB的PGND相连接。跳线器�？�22通过信号线与邻近设备模拟器的接插件相连接，邻近设备模拟器 的接插件通过PGND信号线与PCB的PGND连接。邻近设备模拟器中接插件与跳线器�？� 的连接可参见图le。该邻近设备模拟器包括且不限于以下接插件中的一个或多个DB9、 RJ45, RJl 1、HDMI 及 USB 接插件。本实施例中的装置与受试设备进行连接以及静电测试的方法和效果可参见图 Ia 图Ie对应实施例的记载，在此不再赘述。本实施例的装置通过线缆与受试设备连接，通过合理设置跳线器�？椋缭春蚉CB 与GND和PGND的连接方式，能够模拟通讯类的产品在实际使用中有线缆连接时的静电问 题，该方案设计简单，不会耗费很多设备，同时能方便有效测试受试设备的静电问题，提高 了静电测试的效果。本领域普通技术人员可以理解附图只是一个实施例的示意图，附图中的�？榛� 流程并不一定是实施本发明所必须的。本领域普通技术人员可以理解实施例中的装置中的�？榭梢园凑帐凳├枋龇� 布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上 述实施例的�？榭梢院喜⑽桓瞿？椋部梢越徊讲鸱殖啥喔鲎幽？椤Ｉ鲜霰痉⒚魇凳├蚝沤鼋鑫嗣枋觯淮硎凳├挠帕�。本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过 程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序 在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述存储介质包括R0M、RAM、磁碟或者光 盘等各种可以存储程序代码的介质。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽 管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然 可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换； 而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种模拟产品实际使用环境的静电测试方法，其特征在于，包括将受试设备与邻近设备模拟器通过连接线缆相连接，所述邻近设备模拟器包括模拟 电源、跳线器�？楹陀≈频缏钒錚CB，其中，所述模拟电源与保护地PGND及工作参考地GND 相连接；所述跳线器�？橛隚ND和PGND相连接，所述PCB与PGND相连接；对所述邻近设备模拟器施放静电，对所述受试设备进行静电测试。
2.根据权利要求1所述的模拟产品实际使用环境的静电测试方法，其特征在于，所述模拟电源为两芯适配器电源、三芯适配器电源、开关电源或冗余电源。
3.根据权利要求1所述的模拟产品实际使用环境的静电测试方法，其特征在于，所述跳线器�？橹邪ú⒘囊韵碌缏返乃恼咧换蜃楹咸咂鞯缏�、带有跳线器 的电阻电路、带有跳线器的电容电路和带有跳线器的电感电路，所述跳线器�？橹械乃� 跳线器，用于控制所述跳线器�？榈腉ND的管脚通过跳线器�？橹械牡缱琛⒌缛莼蛘叩绺� 与PCB的PGND相连接。
4.根据权利要求1所述的模拟产品实际使用环境的静电测试方法，其特征在于，所述跳线器�？橥ü藕畔哂胨隽诮璞改Ｄ馄鞯慕硬寮嗔樱隽诮璞改� 拟器的接插件通过PGND信号线与PCB的PGND连接。
5.根据权利要求4所述的模拟产品实际使用环境的静电测试方法，其特征在于，所述邻近设备模拟器至少包括以下接插件中的一个或多个DB9、RJ45，RJlU HDMI及 USB接插件。
6.一种邻近设备模拟器，其特征在于，包括模拟电源、跳线器模块和印制电路板PCB， 其中，所述模拟电源与保护地PGND工作参考地及GND相连接；所述跳线器模块与GND和 PGND相连接、所述PCB与PGND相连接；在进行静电测试时，所述邻近设备模拟器通过连接 线缆与受试设备相连接，通过对所述邻近设备模拟器施放静电以对所述受试设备进行静电 测试。
7.根据权利要求6所述的邻近设备模拟器，其特征在于，所述模拟电源为两芯适配器电源、三芯适配器电源、开关电源或冗余电源。
8.根据权利要求6所述的邻近设备模拟器，其特征在于，所述跳线器�？橹邪ú⒘囊韵碌缏返乃恼咧换蜃楹咸咂鞯缏�、带有跳线器 的电阻电路、带有跳线器的电容电路和带有跳线器的电感电路，所述跳线器模块中的所述 跳线器，用于控制所述跳线器�？椴糠值腉ND的管脚通过跳线器模块中的电阻、电容或者 电感与PCB的PGND相连接。
9.根据权利要求6所述的邻近设备模拟器，其特征在于，所述跳线器�？橥ü藕畔哂胨隽诮璞改Ｄ馄鞯慕硬寮嗔樱隽诮璞改� 拟器的接插件通过PGND信号线与PCB的PGND连接。
10.根据权利要求9所述的邻近设备模拟器，其特征在于，所述邻近设备模拟器至少包括以下接插件中的一个或多个DB9、RJ45，RJlU HDMI及 USB接插件。
全文摘要
本发明公开了一种模拟产品实际使用环境的静电测试方法和邻近设备模拟器，所述方法包括将受试设备与邻近设备模拟器通过连接线缆相连接，所述邻近设备模拟器包括模拟电源、跳线器�？楹蚉CB，其中，模拟电源与PGND及GND相连接；跳线器�？橛隚ND和PGND相连接，PCB与PGND相连接；对邻近设备模拟器施放静电，对受试设备进行静电测试。本发明将邻近设备模拟器通过线缆与受试设备连接，通过合理设置邻近设备模拟器中的跳线器�？椋缭春蚉CB与GND和PGND的连接方式，能够模拟通讯类的产品在实际使用中有线缆连接时的静电问题，该方案设计简单，不会耗费很多设备，同时能方便有效测试邻近设备与受试设备的静电问题，提高了静电测试的效果。
文档编号G01R31/00GK102072994SQ20101053641
公开日2011年5月25日 申请日期2010年11月4日 优先权日2010年11月4日
发明者刘福能, 吴梦非, 王志孟 申请人:北京星网锐捷网络技术有限公司
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