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Neo_M660+模块硬件设计指南

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 Neo_M660+模块硬件设计指南

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Neo_M660+ 硬件设计指南 Version 1.3 深圳市有方科技有限公司 有无线,方精彩 版权声明 Copyright © 2008 Neoway Technology 深圳市有方科技有限公司保留所有权利。 是深圳市有方科技有限公司所有商标。 本手册中出现的其他商标,由商标所有者所有。 说明 本指南的使用对象为系统工程师,开发工程师及测试工程师。 由于产品版本升级或其它原因,本手册内容会在不预先通知的情况下进行必要的更新。 除非另有约定,本手册中的所有陈述、信息和建议不构成任何明示或暗示的担保。 深圳市有方科技有限公司为客户提供全方位的技术支持,任何垂询请直接联系您的客户经理 或发送邮件至以下邮箱: Sales@neoway.com.cn Support@neoway.com.cn 公司网址:www.neoway.com.cn 深圳市有方科技有限公司版权所有 第 2页,共 24页 Neo_M660+模块硬件设计指南 V1.3 目录 1. 概述................................................................................................................... 5 2. 外形................................................................................................................... 5 3. 设计框图............................................................................................................5 4. 特性................................................................................................................... 6 5. 管脚定义和封装................................................................................................ 7 5.1 管脚定义................................................................................................................................ 7 5.2 PCB 封装.................................................................................................................................8 6. 接口设计参考.................................................................................................... 9 6.1. 电源及开关机接口................................................................................................................ 9 6.1.1. 电源...................................................................................................................................10 6.1.2. 上电时序...........................................................................................................................13 6.1.3. ON/OFF 管脚说明.............................................................................................................13 6.1.4. RESET 管脚说明................................................................................................................ 15 6.1.5. 6.2. 6.3. 6.3.1. VCCIO 管脚说明................................................................................................................15 串口...................................................................................................................................... 15 DTR 和 RING 说明................................................................................................................ 17 DTR 管脚........................................................................................................................... 18 6.3.2. RING 信号指示..................................................................................................................18 6.4. SIM 卡接口........................................................................................................................... 19 6.5. 指示灯.................................................................................................................................. 20 6.6. 射频接口和 PCB 走线设计.................................................................................................. 20 7. 装配................................................................................................................. 23 8. 包装................................................................................................................. 23 9. 缩略语..............................................................................................................23 深圳市有方科技有限公司版权所有 第 3页,共 24页 Neo_M660+模块硬件设计指南 V1.3 修 订 记 录 版本号 V1.0 V1.1 V1.2 V1.3 更改内容 初始版本 更改内容: 2. 外型; 5.1 管脚定义; 5.2 PCB 封装图; 6.1.1 电源 修改表 5-1,DTR 和 RING 管脚的顺序 增加 6.3 章节,RING 和 DTR 说明 修改 6.6 章节,关于射频信号的布线建议“... 第 22 脚射频信号...” 修改模块描述尺寸 生效年月 2011-12 2012-02 深圳市有方科技有限公司版权所有 第 4页,共 24页 Neo_M660+模块硬件设计指南 V1.3 1. 概述 M660+是一款可支持开放平台的 GSM/GPRS 工业无线模块,预留了 CPU 资源以及丰富 的硬件接口,可以提供高品质的语音、短信、数据业务等功能,在各种工业和民用领域得 到广泛的应用。 本规格书详细规定了 M660+通信模块的各种特性,指标及测试标准。 2. 外形 规格 尺寸 重量 表 2-1,M660+外形规格 描述 22mm*18.4mm*2.8mm(长*宽*高) 2.2g 实物图 3. 设计框图 PA RF Section Audio Section Baseband Controller Power Manager 深圳市有方科技有限公司版权所有 Application Interface FLASH SIM UART 第 5页,共 24页 Neo_M660+模块硬件设计指南 V1.3 4. 特性 规格 频段 灵敏度 最大发射功率 协议 AT 话音 短消息 分组数据 电路交换数据 补充业务 主处理器 工作温度 工作电压 瞬间电流 平均工作电流 待机电流 表 4-1,M660+主要规格 描述 900/1800 或者 850/1900 双频 < -106dBm 850/900 Class4(2W) 1800/1900 Class1(1W) 兼容 GSM/GPRS Phase2/2+ GSM07.07 扩展指令集 FR、EFR、HR、AMR 语音编码 TEXT/PDU 点对点/小区广播 GPRS CLASS 12 支持 CSD 数据业务 支持 USSD 呼叫转移(CFB,CFNA,CFU) 呼叫等待 三方通话 ARM7-EJ@104MHz, 32Mbits SRAM,32~64Mbits Nor Flash -30℃~+70℃ 3.5V~4.3V(推荐值 3.9V) Max 1.8A < 300mA 2.5mA typ. 深圳市有方科技有限公司版权所有 第 6页,共 24页 Neo_M660+模块硬件设计指南 V1.3 5. 管脚定义和封装 5.1 管脚定义 M660+使用的信号连接是由 28Pin 焊盘构成,管脚采用邮票孔(半孔)形式。 图 5-1 其中 Pin25~28 为 bottom 层 PAD 注,M660+模块的接口电平为 2.8V 电平。 因为模块采用 2.8V 的 IO 电源系统,所有 IO 口的最高输入限制电压最大不能超过 3.3V(极 限值),否则可能损坏模块 IO 口,正常工作输入电平要求低于 3.0V。在模块应用中,模块外 部电路的 3.3V 的电源系统下的 IO 口输出电压,由于信号完整性设计的原因,IO 口输出电压 很有可能因为过冲现象而导致 IO 输出实际上超过了 3.3V,有时甚至能达到 3.5V,这时的 3.3V IO 信号直接连接模块 2.8V 系统的 IO,很可能就会损坏模块的 IO 管脚。这时增加需要电平匹 配措施,请参考本文 6.2 节。 表 5- 1,M660+管脚信号定义 管脚 1 2 3 信号名称 VSIM SIM_CLK SIM_DATA I/O 功能描述 SIM卡电源 DO SIM卡时钟输出 DIO SIM卡数据输入/输出 备注 兼容1.8/3.0V的SIM卡 内置有5K上拉电阻 4 GND PWR 地 5 SIM_RST DO SIM卡复位输出 6 MICP AI MIC音频输入正极 7 MICN AI MIC音频输入负极 交流峰值电压≤200mV 交流峰值电压≤200mV 深圳市有方科技有限公司版权所有 第 7页,共 24页 Neo_M660+模块硬件设计指南 V1.3 8 EARP AO 耳机音频输出正极 32Ω耳机驱动输出 9 EARN AO 耳机音频输出负极 32Ω耳机驱动输出 10 DTR 11 GND 12 RING DO 低功耗模式控制输入 PWR 地 DI 来电/短信振铃指示 详见本文6.3节 详见本文6.3节 13 VCCIO PWR 2.8V电源输出 可供给 IO 电平转换电路使 用,负载能力<50mA 14 Reserved Reserved 15 Reserved Reserved 16 URXD 17 UTXD DI UART数据接收 DO UART数据发送 18 GND PWR 地 19 Reset DI 复位输入 软复位输入,低电平复位 20 BACK_LIGHT DO 工作状态指示,输出0.5S高电平 高电平可直接点亮 LED 灯,需要 -1.5S低电平的方波信号 并接一个 0.1uF 电容 21 ON/OFF 22 ANT DI 开关机控制输入,低电平脉冲可 需保持常态高电平,详见本 交替改变开/关机状态 文6.1.3节 I/O 射频输入/输出,连接50Ω天线 23 GND PWR 地 24 GND PWR 地 25 GND PWR 地 26 VBAT PWR 模块主电源输入 3.5V~4.3V,推荐3.9V 27 VBAT PWR 模块主电源输入 3.5V~4.3V,推荐3.9V 28 GND PWR 地 5.2 PCB 封装 M660+使用的信号连接是由 28Pin 焊盘构成,管脚采用邮票孔(半孔)形式,管脚间距 为 2.0mm。推荐的模块 PCB 封装如图 5-2 所示,单位 mm。 深圳市有方科技有限公司版权所有 第 8页,共 24页 Neo_M660+模块硬件设计指南 V1.3 图 5-2 推荐的模块 PCB 封装图(topview) 封装右上角 R=1.4 的圆形区域,表示一个 route keep out 区域,对应到模块上是底层射频 测试点,这个区域内不能有任何走线和铜箔。具体 PCB 布局布线要求请参考文档第 6.6 节。 6. 接口设计参考 6.1. 电源及开关机接口 信号名称 VCCIO VBAT ON/OFF RESET I/O PWR PWR DI DI 表 6-1 电源及开关机接口 功能描述 2.8V电源输出 模块主电源输入 开关机控制输入,低电平脉冲可交替 改变开/关机状态 复位输入 备注 可供给 IO 电平转换电路 使用,负载能力<50mA 3.5V~4.3V 软复位输入,低电平复位 深圳市有方科技有限公司版权所有 第 9页,共 24页 Neo_M660+模块硬件设计指南 V1.3 6.1.1. 电源 VBAT 为模块主电源,电源输入范围为 3.5V~4.3V,推荐值为 3.9V。它除了给模块的数 字信号和模拟信号供电外,还给射频功放供电。VBAT 电源的性能,比如负载能力、纹波的大 小等等,都会直接影响模块的性能和稳定性。模块的平均功耗最大不超过 1.2W,但是 VBAT 管脚处输入的瞬间最大电流为 1.8A,在电源电路中,必须增加一个大容量的铝电解电容或者 稍小容量的钽电解电容,提高电源的瞬间大电流续流能力。电容的容值越大,要求电源输出 的最大电流越低。此外在靠近模块的管脚还要增加 0.1uF,100pF 和 33pF 的滤波电容,以降低 射频干扰的影响。请在靠近模块处放置低阻抗大容量的滤波电容,具体测试数据请见下图: 图 6-1 以上数据,和电容的等效阻抗,以及供电电源内阻有很大关系。不同规格型号的铝电解 电容,等效阻抗差别较大,得出的数据也会不同。C1 推荐使用 1000uF 的低阻抗铝电解电容, 如果体积受限,可以改用 470uF 的钽电解。如果是锂电池直接供电,由于锂电池自身的内阻 小,瞬间大电流的驱动能力强,C1 可以考虑用 220uF 或者 100uF 的钽电容。 最大电流出现在弱信号下的通话或者数据传输过程中,典型的电流、电压曲线如下图: 深圳市有方科技有限公司版权所有 第 10页,共 24页 Neo_M660+模块硬件设计指南 V1.3 图 6-2 VBAT 的电源设计要保证在运行过程中,瞬间电压不能低于 3.5V,否则模块会工作异常。 模块主电源电压不能超过 4.3V,否则过压会造成产品损坏,最明显的特征是模块内部电源对 地短路,需要对模块主电源做过压保护处理。VBAT 的推荐电压值为 3.9V。 在远程或者无人值守应用中,或者电磁干扰很大的环境中,务必确保选用电源是开关电 可控的,利用 LDO 或者 DC-DC 上的使能(EN)管脚控制电源开关电。如果电源系统上没有 控制开关,则需要参考图 6-3,通过一个 P MOSFET 电子开关控制开关电。当 M660+模块的 MCU 异常跑飞或者死机,被模块外部的 MCU 检测到后,通过开关电源,能最彻底的解决模 块异常情况。如图 6-3,图中使用的是 P-MOSFET 作为电源控制开关,GPRS_EN 高电平时, 开关导通。 深圳市有方科技有限公司版权所有 第 11页,共 24页 Neo_M660+模块硬件设计指南 V1.3 图 6-3 增加 Q2 是为了提供给 Q1 足够高的(不低于 3.9V)的栅极电平,确保 P-MOSFET 能可 靠的关断。如果外部 MCU 控制信号 GPRS_EN 的高电平输出可以等于或者稍大于 VDD3V9, 则可省略 Q2 和 R1、R2 和 R4,此时控制开关为低电平 P-MOSFET 导通。 Q1 选择 IRML6401,或者耐压和漏(D)极电流更高的低内阻(Rds)型的 P-MOSFET 管。 Q2 选择普通 NPN 三极管(例如 MMBT3904)或者内置串阻的 NPN 数字三极管(例如 DTC123)。当使用数字三极管时,可删减掉 R1 和 R2。 C4 选择耐压大于等于 6.3V 的 470uF 钽电解电容,或者 1000uF 的铝电解电容。 强烈建议在 VBAT 电源上,增加齐纳二极管做保护,抑制电源波动冲击,例如 ON SEMI 公司的 MMSZ5231B1T1G,或者 Prisemi 公司的 PZ3D4V2H VBAT 电源部分在 PCB 中走线要远离射频部分,走线宽度要保证 2A 的电流安全通过而 且不能有明显的回路压降。综上,VBAT 主电源走线宽度要求大约为 2mm 左右。电源部分的 地平面尽量完整,且多打地孔。 如果低温运行出现问题,故障率较高的是电源部分,表现为电源纹波增大,负载能力降 低。低温下,电解电容的活性降低,相对容量下降,ESR增大,滤波作用减弱,建议用低温特 性好的电解电容或者高耐压的,或者增大电容容量,并注意电解电容在低温下的特性变化(容 量和阻抗)。所以针对低温应用设计时,电源电路更需要谨慎。 禁止使用二极管直接降压来给模块供电;二极管在大电流时压降会显著增大,从而造成 电源波动很大,致使模块工作不稳定。 深圳市有方科技有限公司版权所有 第 12页,共 24页 Neo_M660+模块硬件设计指南 V1.3 在做静电或者浪涌测试时,应保证电源的稳定性,电源输入端和输出端均要考虑EMC抗 干扰设计,避免造成电源毛刺、尖峰,建议适当增加滤波电容以保证电源的稳定性,例如, 适当增加并联1~4.7uF左右的陶瓷电容。 6.1.2. 上电时序 图 6-4 模块上电时序图 注意:模块主电源上电不能早于外部 MCU 上电,以防止模块在上电瞬间,外部 MCU 的串口 处于不稳定状态,导致模块进入错误的运行模式。所以请务必在设计中保证外部 MCU 稳定 运行后,再控制模块上电,尤其要注意电源模块的使能端的上电默认状态。 6.1.3. ON/OFF 管脚说明 开关机控制 ON/OFF 为输入管脚,可由外部控制模块开机和关机,低电平有效。 开机流程:在模块处于关机时,先将模块的 ON/OFF 管脚拉低并保持 800ms 以上(建议 深圳市有方科技有限公司版权所有 第 13页,共 24页 Neo_M660+模块硬件设计指南 V1.3 为 1S),再将 ON/OFF 拉高电平,则模块开机(见图 6-4)。开机时,模块的串口会自动输出 “+EIND: 128”,表示模块开机成功,AT 命令可操作,同时 VCCIO 开始输出 2.8V。 关机流程:在开机状态下,若 ON/OFF 为高电平,此时将 ON/OFF 加低电平并持续 300ms (建议为 500mS),则模块会进入关机流程,注销网络,通常 1 秒左右会完全关机,此时再 将主电源关闭;若 ON/OFF 为低电平,将 ON/OFF 拉高约 1mS 再加低电平并持续 300mS(建 议为 500mS),模块会进入关机流程,注销网络,最后再将主电源关闭。或者使用 AT 指令关 机,具体请参考 AT 指令手册。 如果要改变开关机电平,可用反相器实现。下图 6-5 是推荐的 M660+高电平开机电路: 图 6-5 M660+推荐的高电平开机电路 M660+的 ON/OFF 低电平有效,通过以上电平变换后,用户控制侧( USER_ON)为高 电平开机。其中的电阻 R1、R2 可根据用户控制管脚的驱动能力调整。Q1 选择普通 NPN 三极 管(例如 MMBT3904)或者内置串阻的 NPN 数字三极管(例如 DTC123)。当使用数字三极管时, 可删减掉 R1 和 R2。 ON/OFF 也可以直接和 GND 短接,这样模块会上电自动开机。 注意:ON/OFF 管脚具备关机和开机功能,注意避免重复触发导致开机或关机混乱,如:用 户希望进行开机时,却给了 2 次低电平脉冲,导致模块开机后又关机。 另外注意外部 MCU 和模块连接的接口电平异常,特别是 URAT 口,可能会影响模块开机 深圳市有方科技有限公司版权所有 第 14页,共 24页 Neo_M660+模块硬件设计指南 V1.3 时序,例如在开机时,外部 MCU 的 IO 口处于输出状态,将模块的 UART 口的 UTXD 信号 (也是输出管脚)强制拉低或者拉高,则模块可能无法开机。 另外注意,如果模块的 IO 在开机前有电压输入,例如与外部 MCU 接口的模块 IO 口,外 部 MCU 先上电后,MCU 的 IO 口开始输出电平,可能会影响模块开机时序。此时如果先提 供模块 VBAT 电源后再用 ON/OFF 开机,有可能会开机失败。所以为了保证模块可靠开机, 建议可先将 ON/OFF 置于低电平状态,再给模块的 VBAT 供电,等模块开机完成后,再给 ON/OFF 控制管脚拉高电平即可。 ON/OFF 管脚的开/关机功能是通过模块软件识别的,即软开/关机,如模块软件未正常运 行,则可能开/关机不可控,则需要通过关闭 VBAT 电源来强行消除异常。 6.1.4. RESET 管脚说明 M660+模块的第 19pin 为 RESET 输入管脚,当给该管脚输入一个低电平触发复位,模块 将自动重新启动。 这个复位操作是软件复位,如果模块应用层程序异常死机,低电平有可能无法触发复位 模块。 6.1.5. VCCIO 管脚说明 第 21pin 的 VCCIO 是模块提供的 IO 接口电压,幅值为 2.8V,负载能力为 50mA,建议 仅用于接口电平转换,不作它用。模块关机后,VCCIO 输出关闭。 另外这个管脚也可以用作模块运行的指示:正常运行或者休眠为 2.8V 高电平,关机时 为低电平。 6.2. 串口 表 6-2 串口接口 名称 I/O URXD1 DI UTXD1 DO 功能描述 UART1数据接收 UART1数据发送 备注 串口通常用于 AT 指令、数据业务、升级模块软件等。 模块作为 DCE 设备,模块和终端(DTE)设备信号连接如下图: 深圳市有方科技有限公司版权所有 第 15页,共 24页 Neo_M660+模块硬件设计指南 V1.3 图 6-6 DCE 和 DTE 设备信号连接图 M660+模块串口为 2.8V 的 CMOS 电平信号,最高允许 3.3V(极限值)输入,正常工作 输入电平要求低于 3.0V,支持 1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200 的 波特率,默认速率为 115200bps。 串口通讯设计时,若外部用户 MCU 主电源为 3.3V,建议外部 MCU 的 TXD 串接 200Ω 或者 330Ω的电阻与 RXD 输入相连接,此电阻在 PCB 布局时要靠近信号的输出源端放置,电 容靠近模块接收端放置。参考下图: 图 6-7 3.3V MCU 与模块串口通讯推荐电路图 上图中 100pF 或者 220pF 的滤波电容要靠近模块接收管脚放置。上图中电阻和电容的取值 可根据实测的信号波形情况来选择, 串联的电阻值越大,滤波电容越大,对于信号电平幅度 的衰减越强,但是 将导致信号延迟或者信号波形畸变 就越大,可适配的串口通讯的波特率越 低,所以设计时请注意此电阻和电容的取值大小。 当外部用户 MCU 电压为 5V 时,串口收发都需要进行电平变换,参考电路如下: 深圳市有方科技有限公司版权所有 第 16页,共 24页 Neo_M660+模块硬件设计指南 V1.3 图 6-8,5V MCU 与模块串口通讯推荐电路图 按照上图设计外部用户 MCU 的 TXD 输出和模块 RXD 输入的电平转换,图中的 INPUT 接外部 MCU 的 TXD,VCC_IN 则连接外部 MCU 的 5V 电源;图中的 OUTPUT 接模块的 RXD 输入,VCC_OUT 连接模块的 VCCIO(2.8V)。 同理可完成外部 MCU 的 RXD 信号和模块 TXD 信号的电平转换电路。 上拉电阻 R3 可选择 4.7K~47K;R2 的选型可选择 3.3K~10K 左右的电阻。电阻的选型, 和电源电压以及串口波特率有关,电源电压值较高或者波特率较低时可选择较大的电阻值, 电路功耗低。当然,PCB layout 时信号线的分布参数也会影响电路的性能。 Q1 可选择普通 NPN 三极管(例如 MMBT3904)或者内置串阻的 NPN 数字三极管(例如 DTC123),当使用数字三极管时,可删减掉 R2。 请注意:串口请避免在模块加电瞬间有数据产生,应等模块开机完成后,建议 2S 后再给 模块串口发送数据,目的是为了避免模块进入错误的运行模式。 PCB 走线时,为避免 TXD 与 RXD 互扰,请尽量保证 TXD 与 RXD 的并行走线时的间距 遵循 3W 原则,确保走线的中心间距不小于 3 倍线宽,当两线并行走线距离越长,这个间距越 重要。或者将 TXD 与 RXD 用地线隔离且周围用地包围,多打接地过孔。 6.3. DTR 和 RING 说明 表 6-3, PIN 26 31 名称 RING DTR I/O 功能描述 O 振铃输出 I 低功耗模式控制输入 深圳市有方科技有限公司版权所有 备注 第 17页,共 24页 Neo_M660+模块硬件设计指南 V1.3 6.3.1. DTR 管脚 低功耗控制管脚,若不使用建议悬空。低功耗使用见 AT 指令集。用 AT 指令启用低功耗 功能后,将 DTR 管脚置为低电平,如果模块处于空闲状态下,则进入低功耗模式。在低功耗 模式下,待机电流约为 2.5mA。 在低功耗模式下,模块会及时响应系统侧的来电、短信和数据业务。在本端,外部 MCU 也可以通过硬件 IO(DTR 管脚)来控制模块退出休眠模式。 控制模块进入休眠模式的基本流程: 1) 保持模块的 DTR 管脚输入为高电平,通过 AT 指令将模块设置为允许进入休眠模式。 2) 将模块的 DTR 管脚(第 10pin)输入置低,硬件控制模块进入低功耗状态。在休眠 模式下,模块的串口是关闭的,没有响应。模块只有在空闲时才会进入休眠模式, 如果当前有数据交互未结束,会等到处理完后再进入休眠。 3) 如果本地要发起数据或者呼叫等主叫业务,外部 MCU 可以将 DTR 管脚置高,模块 退出休眠模式,串口打开,可以响应 AT 指令。在主叫业务处理完毕后,外部 MCU 再将 DTR 管脚置低,模块进入休眠模式。 4) 在低功耗模式,如果模块有被叫业务,比如来电、来短信、服务器来的数据,模块 会立刻退出休眠模式,并通过串口输出提示信息,外部 CPU 在检测到串口信息后, 建议先将 DTR 管脚置高,再处理来电、数据等。待处理完毕后,将 DTR 管脚置低, 使模块重新进入休眠模式。如果来电时,DTR 管脚没有置高,且模块串口没有接收 到命令,则模块会自动进入低功耗模式。 6.3.2. RING 信号指示 1) 语音来电:有语音来电时,在振铃过程中,UART 口会输出“ring”字符串,同时 RING 管脚输出周期为 4s 脉宽为 250ms 的低脉冲。电话接通后恢复成高电平,如下图 深圳市有方科技有限公司版权所有 第 18页,共 24页 Neo_M660+模块硬件设计指南 V1.3 图 6-9,语音来电 RING 指示 2) 来短信:有短信到来时,产生一个 200ms 脉宽的低脉冲提示。 图 6-10,短信 RING 指示 6.4. SIM 卡接口 信号名称 VSIM SIM_CLK SIM_RST SIM_DATA I/O PWR DO DO DIO 表 6-4 SIM 卡接口 功能描述 SIM卡电源输出 SIM卡时钟输出 SIM卡复位输出 SIM卡数据输入/输出 备注 兼容1.8、3.0V SIM卡 模块内置有上拉电阻 深圳市有方科技有限公司版权所有 第 19页,共 24页 Neo_M660+模块硬件设计指南 V1.3 图 6-11,SIM 卡接口设计参考 M660+模块支持 3V 和 1.8V 的 SIM 卡,自适应电源电压匹配。 VSIM 是 SIM 卡供电电源,负载能力 30mA。只有对 SIM 有操作时,该电源才有输出。 SIM_DATA,模块内置有 5K 上拉,模块外部无需再接上拉电路。 SIM_CLK 是 SIM 卡时钟线,一般为 3.25MHz,要求 PCB 布线不能分叉,尽量短且包地, 远离天线和射频部分,该信号上的分布电容(含 ESD 器件的结电容等)不能超过 100pF。 SIM 卡电路建议在靠近卡座除 VSIM 脚用 0.1UF 的电容外,其他管脚并接 27~33pF 的电容 (见图 6-11),该电容要尽量靠近 SIM 卡管脚放置。 注:小的滤波电容主要防止天线距离主板、SIM 卡过近,导致射频辐射相互干扰,造成不 能正常读卡或者天线的接收灵敏度变差,使用短胶棒天线或者内置天线尤其要注意。 6.5. 指示灯 信号名称 BACK_LIGHT 表 6-5 指示灯接口 I/O 功能描述 O 工作状态指示 模块运行时,指示灯就 0.5 秒亮、1.5 秒灭地闪烁。 备注 请注意,需要在 BACK_LIGHT 模块管脚上并接一个 0.1uF 的电容。 6.6. 射频接口和 PCB 走线设计 模块的 Pin22 为射频接口,阻抗为 50Ω,可连接胶棒天线、吸盘天线或者内置皮法天线等 形式的天线。射频走线应采取必要措施避免有用频段干扰信号,在外部天线和射频连接之间 要有良好的屏蔽;如果使用射频缆线连接,要使外部的射频缆线远离所有的干扰源,特别是 深圳市有方科技有限公司版权所有 第 20页,共 24页 Neo_M660+模块硬件设计指南 V1.3 高速数字信号及开关电源等; 模块所用的天线,按照移动设备标准,驻波比应在 1.1 到 1.5 之间,输入阻抗 50Ω,使用 环境不同,对天线的增益要求也不同,一般情况下,带内增益越大,带外增益越小,天线的 性能越好。当使用多端口天线时,各个端口之间的隔离度应大于 30dB。如双极化天线的两个 不同极化端口,双频天线的两个不同频段端口之间,以及双频双极化天线的四个端口之间, 隔离度应大于 30dB。 如果 M660+模块和天线之间有射频 PCB 走线,则走线需要进行 50Ω阻抗控制,且长度 尽量短。如果要经过较长走线,则中间需要增加π型匹配网络,如下图。C5 和 L2、L5 的取值 需要经过 50Ω匹配调试来确定,当射频指标满足要求时,可不需要贴片焊接。 图 6-12 对于不能很好控制阻抗的两层板,射频走线尽量短(不超过 15mm 为宜),建议的走线方 式为:射频线宽度为 0.6~1.0mm;射频线与铺地的间距为 1~0.6mm;射频线需要完整包地且 要多打地孔(很重要);射频线对应的背面层需要挖地掏空,射频线走线尽量短,尽量圆滑, 无突起,比如使用弧线或者泪滴,以防止信号反射,具体见图 6-13。图 6-13 的应用为双面板 设计,模块的射频信号通过 PCB 走线连接 GSC 射频连接器,然后通过电缆接天线。 用户 PCB 板,GPRS 模块的正下方,尽量不要有任何其它不相关的走线,以免造成射频 干扰。 模块射频测试点在用户 PCB 的投影区域(位置如图 6-13 所示),要有直径大约 1.4mm 的 挖铜区域,这个区域内不允许有任何走线和铺铜,且周围打满地孔(很重要);此挖铜区域与 第 22 脚射频信号的挖铜区域之间要有地做隔离。而在用户 PCB 是多层板的设计中,TOP layer 不能有任何走线和铺铜,而 second layer 层,则要求铺地铜,屏蔽其它信号的干扰,这样处理 深圳市有方科技有限公司版权所有 第 21页,共 24页 Neo_M660+模块硬件设计指南 后,其它层则可以走线。 V1.3 I-PEX 射频 连接器 第 23、24 脚地两 边接地要完整, 不能出现半边接 地的状况 射频走线宽度 0.6~1mm, 长度尽量短,周围距离地 铜保留 0.6~1mm 安全间 距,走线周围打满地孔 这里的接地铜 箔不能中断 模块射频测试点下 面表层要挖铜,直径 大约 1.4mm,周围被 铺地包围,要打满地 孔,底层不挖铜 图 6-13 注意:在用户系统中,模块射频信号以及射频相关的元器件的位置布局,应注意远离高速电 路、开关电源、电源变压器、大的电感和单片机的时钟电路等。 深圳市有方科技有限公司版权所有 第 22页,共 24页 Neo_M660+模块硬件设计指南 V1.3 7. 装配 M660+的连接采用邮票孔(半孔)焊盘的SMD焊接方式连接。 8. 包装 因 M660+产品采用贴片方式进行过炉焊接,故为了保证产品从生产到客户使用过程中不 会受潮,从而采用了防潮包装的方式:铝箔袋、干燥剂、湿度指示卡、吸塑托盘、抽真空等 处理方式,以保证产品的干燥,延长其使用时间。 为了方便贴片,产品采用了托盘装载产品,用户只需要将托盘按固定的方向装载到贴片 机即可。关于 M660+的存储、贴片注意事项,请参考《Neoway 贴片模块回流焊生产建议》。 9. 缩略语 ADC AFC AGC AMR CSD CPU DAI DAC DCE DSP DTE DTMF DTR EFR EGSM EMC EMI ESD ETS FDMA FR GPRS GSM HR Analog-Digital Converter Automatic Frequency Control Automatic Gain Control Acknowledged multirate (speech coder) Circuit Switched Data Central Processing Unit Digital Audio interface Digital-to-Analog Converter Data Communication Equipment Digital Signal Processor Data Terminal Equipment Dual Tone Multi-Frequency Data Terminal Ready Enhanced Full Rate Enhanced GSM Electromagnetic Compatibility Electro Magnetic Interference Electronic Static Discharge European Telecommunication Standard Frequency Division Multiple Access Full Rate General Packet Radio Service Global Standard for Mobile Communications Half Rate 深圳市有方科技有限公司版权所有 模数转换 自动频率控制 自动增益控制 自适应多速率 电路交换数据 中央处理单元 数字音频接口 数模转换 数据通讯设备 数字信号处理 数据终端设备 双音多频 数据终端准备好 增强型全速率 增强型 GSM 电磁兼容 电磁干扰 静电放电 欧洲通信标准 频分多址 全速率 通用分组无线业务 全球移动通讯系统 半速率 第 23页,共 24页 Neo_M660+模块硬件设计指南 V1.3 IC IMEI LCD LED MS PCB PCS RAM RF ROM RMS RTC SIM SMS SRAM TA TDMA UART VSWR Integrated Circuit International Mobile Equipment Identity Liquid Crystal Display Light Emitting Diode Mobile Station Printed Circuit Board Personal Communication System Random Access Memory Radio Frequency Read-only Memory Root Mean Square Real Time Clock Subscriber Identification Module Short Message Service Static Random Access Memory Terminal adapter Time Division Multiple Access Universal asynchronous receiver-transmitter Voltage Standing Wave Ratio 集成电路 国际移动设备标识 液晶显示器 发光二极管 移动台 印刷电路板 个人通讯系统 随机访问存储器 无线频率 只读存储器 均方根 实时时钟 用户识别卡 短消息服务 静态随机访问存储器 终端适配器 时分多址 通用异步接收/发送器 电压驻波比 深圳市有方科技有限公司版权所有 第 24页,共 24页

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