合宙低功耗4G模组Air780EX——硬件设计手册02

 

在上文我们介绍了合宙低功耗4G模组Air780EX的主要性能和应用接口，

 

上文链接：

 

本文我们将继续介绍Air780EX的射频接口，电气特性，实网功耗数据，结构规格等内容。

 

三、射频接口

天线接口管脚定义如下：
 

RF_ANT管脚定义：
 

 

 

3.1. 射频参考电路
 

注意：
 

• 连接到模块RF天线焊盘的RF走线必须使用微带线或者其他类型的RF走线，阻抗必须控制在50欧姆左右。 
   
• 在靠近天线的地方预留Π型匹配电路，两颗电容默认不贴片，电阻默认贴0欧姆，待天线厂调试好天线以 后再贴上实际调试的匹配电路； 
   
• Luat模块阻抗线及天线设计建议： https://doc.openluat.com/article/2430
   

3.2. RF 输出功率 

RF传导功率:
​

 

3.3. RF传导灵敏度

 

3.4. 工作频率

 

3.5. 推荐RF焊接方式

 

如果连接外置天线的射频连接器是通过焊接方式与模块相连的，
 

请务必注意连接线的剥线方式及焊接方法， 尤其是地要焊接充分，
 

请按照下图中正确的焊接方式进行操作，以避免因焊接不良引起线损增大。
 

四、电器特性，可靠性，射频特性 

4.1.绝对最大值 

下表所示是模块数字、模拟管脚的电源供电电压电流最大耐受值。
 

4.2.推荐工作条件 

 

4.3.工作温度

 

4.4.功耗

4.4.1.模块工作电流 
 

测试仪器：综测仪R&SCMW500，程控电源安捷伦66319D 
 

测试条件：VBAT=3.8V，环境温度25℃，插入白卡，连接综测仪CMW500

 

 

4.4.2.实网环境功耗 
 

模块联网功耗数据 模块低功耗模式下联网连接服务器定时心跳测试，模拟实际应用下的定时上报场景下功耗，从而能够估算 出电池的使用时间。

 

各阶段耗流(中等信号强度下实网测试测试)
 

 

注意： 由于是实网测试，网络信号强度，注册频段，服务器响应时间都会对测试的值有较大影响，因此，此数据仅供 参考。
 

超低功耗方案参考：https://doc.openluat.com/wiki/50
 

4.4.3. 实网环境功耗测试电流曲线
 

以下测试数据由合宙功耗分析仪Air9000，在实网环境下，测试生成。
 

Air9000 适用于各类电池供电产品的动态功耗测试，电流范围0到5安，最小分辨率0.5微安；电压范围0到 24 伏，最小分辨率1毫伏。
 

更详细的介绍，请参考本链接文档：www.hezhouyibiao.com 
 

 

联通卡开机电流曲线
 

 

联通卡+500微安模式+无业务数据交互

 

 

 

联通卡+500微安模式+5分钟心跳模式
 

 

联通卡+500微安模式+发送20字节数据
 

 

联通卡+500微安模式+接收20字节数据
 

 

联通卡+200微安模式+无业务数据交互
 

联通卡+200微安模式+5分钟心跳模式
 

 

联通卡+200微安模式+发送20字节数据
 

 

联通卡+200微安模式+接收20字节数据
 

 

联通卡+2微安模式+无业务数据交互
 

4.5.静电防护
 

在模块应用中，由于人体静电，微电子间带电摩擦等产生的静电，通过各种途径放电给模块，可能会对模 块造成一定的损坏，所以ESD保护必须要重视，
 

不管是在生产组装、测试，研发等过程，尤其在产品设计中， 都应采取防ESD保护措施。
 

如电路设计在接口处或易受ESD点增加ESD保护，生产中带防ESD手套等。 
 

下表为模块重点PIN脚的ESD耐受电压情况。 
 

ESD性能参数（温度：25℃,湿度：45%）:

 

五、 模块尺寸图 

该章节描述模块的机械尺寸以及客户使用该模块设计的推荐封装尺寸。公差为+-0.2mm。 
 

5.1. 机械尺寸 

 

5.2. 推荐PCB封装
 

注意：
 

1. PCB 板上模块和其他元器件之间的间距建议至少3mm；
 

2. 请访问：https://www.openluat.com/ 来获取模块的原理图PCB 封装库。
 

六、 存储和生产 

6.1. 存储 

Air780EX以真空密封袋的形式出货。
 

模块的存储需遵循如下条件： 
 

环境温度低于40摄氏度，空气湿度小于90%情况下，模块可在真空密封袋中存放12个月。 
 

 

当真空密封袋打开后，若满足以下条件，模块可直接进行回流焊或其它高温流程：
 

 模块环境温度低于30摄氏度，空气湿度小于60%，工厂在72小时以内完成贴片。
 

 

 空气湿度小于10% 若模块处于如下条件，需要在贴片前进行烘烤：
 

• 当环境温度为23摄氏度（允许上下5摄氏度的波动）时，湿度指示卡显示湿度大于10% 
   
• 当真空密封袋打开后，模块环境温度低于30摄氏度，空气湿度小于60%，但工厂未能在72小时以内完成贴 片 
   
• 当真空密封袋打开后，模块存储空气湿度大于10% 如果模块需要烘烤，请在125摄氏度下（允许上下5摄氏度的波动）烘烤48小时。 
   

注意：
 

模块的包装无法承受如此高温，在模块烘烤之前，请移除模块包装。
 

如果只需要短时间的烘烤，请 参考IPC/JEDECJ-STD-033 规范。 
 

6.2. 生产焊接 

用印刷刮板在网板上印刷锡膏，使锡膏通过网板开口漏印到PCB上，印刷刮板力度需调整合适，为保证模 块印膏质量，Air780EX模块焊盘部分对应的钢网厚度应为0.2mm。
 

 

为避免模块反复受热损伤，建议客户PCB板第一面完成回流焊后再贴模块。
 

推荐的炉温曲线图如下图所示：
 

七、 术语缩写

 

 

 

好了，到这了关于合宙低功耗4G模组Air780EX的硬件设计的内容就全部介绍完了。