北斗5W通信四合一模块.doc

GNS151型模块用户手册江苏星宇芯联电子科技有限公司GNS151型模块用户手册 北斗RDSS单模模块（表面贴装型）目 录1、功能描述31.1 概述31.2产品特点31.3性能指标41.4产品应用41.5功能描述52、引脚分布及规范62.1引脚分布62.2 软件接口83、机械特性84、电气特性85、环境适应性96、典型应用电路97、封装尺寸108、SMT温度推荐119、注意事项1210、变更记录121、功能描述1.1 概述图1-1 产品外观图GNS151型模块为江苏星宇芯联电子科技有限公司推出的一款支持北斗RDSS的屏蔽罩结构模块，模块内部集成了LNA、高性能RDSS射频收发芯片、5W输出功率的功放模块、北斗专用RDSS基带电路，可完整实现RDSS定位、通信功能。产品应用简单方便，集成度高、体积小、功耗低、可靠性高。可以广泛地应用于各类北斗RDSS导航终端，包括北斗RDSS车载型、指挥型、手持型、数传型终端设备中。1.2产品特点l 模块内置LNA，接收为S频点，实现对RDSS 卫星信号进行滤波，低噪声放大，用户无需外置LNA，直接连接无源天线即可；l 上位机可通过串口对RDSS功能进行软件版本升级；l 块内置5W功放模块，无需外加PA即可满足用户的需求；l 模块平均静态功耗170mA3.7V，功耗极低；l 模块尺寸为50383.5mm；l SMD的邮票封装形式；l 电源电压：1、VCC_RX: 3.5V-5.2V；2、VCC_TX: 4.9V-5.2； 注：内部集成5W的PA，若电池供电，需升压至5V给VCC_TX输入引脚供电。电池输出能力推荐在3.7V/5A以上。1.3性能指标表1-1 GNS151模块性能指标参数性能指标备注RDSS参数输入驻波比2.0接收信号灵敏度-127.6dBm 发射功率36dBm载波抑制30dBc调制相位误差3定位/通信定位、通信成功率：95%无明显干扰情况下定位精度(连续24小时)：100米锁定时间冷启动首捕时间： 2 s失锁重捕时间： 1 s其他参数工作电压待机3.5V5.2V功放4.9V5.2V待机功耗170mAVCC_RX(+3.7V)发射功放功耗3AVCC_TX(+5V)瞬态功耗温度范围工作-20+60存储-45+70重量13g1.4产品应用l 车载导航监控l 海洋渔业管理l 气象探测l 电信/电力行业授时l 单兵手持终端l 北斗数传终端1.5功能描述图1-2 GNS151型模块RDSS功能框图天线接收到的信号到模块经低噪放 LNA放大后至射频收发芯片实现下变频功能，将射频信号变换到数字中频信号，作为 RDSS 基带芯片的数字中频输入。RDSS 基带芯片集成了 10 个独立的数字接收机通道和 1 个发射通道，完成北斗 RDSS 基带信号的接收和发射基带信号的生成等功能。RDSS 基带芯片生成的发射基带信号输入到 RDSS 射频芯片，在射频芯片内完成上变频功能，并经功放 PA 放大后经天线进行发射。模块采用突发方式发送信息，发送的频度最快为每秒 1 次。发送信息的长度及频率与 IC 卡等级有关。2、引脚分布及规范2.1引脚分布图2-1 GNS151型模块引脚分布表2-1 GNS151型模块引脚定义管脚号名称类型说明1GND P地2、3VCC_TXP功放电源接口。输入范围：+4.9V+5.2V； 4GNDP地5TX_ENI发射电源使能引脚，高电平有效；正常使用需与TXIO连接，用户无需自控。6TXIOO发射控制引脚，发射时为高电平（模块内部产生）7GNDP地8NC-9IC_SCLKOSIM卡接口10IC_SDO11IC_SRSTNO12TXD1/NCO串口通信接口1，用户不用可做NC处理13RXD1/NCI14GNDP地15TXD0O串口通信接口0，+3.3V TTL电平，默认波特率11520016RXD0I17GNDP地181PPSO秒脉冲信号，+3.3V TTL电平（在无源程序下方能正常输出）19GNDP地20RESETI复位引脚，默认NC，如需外部提供，低电平有效21、22GNDP地23RX_ENI接收通道电源使能接口，高电平有效24VCC_RXP接收电源接口。输入范围为：+3.5V+5.2V25、26GNDP地27RXI射频接收端口，不支持有源天线28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40GNDP地41TXO射频发射端口42GNDP地2.2 软件接口模块提供串行输入输出接口，默认波特率为115200bps，用户可根据实际使用需求进行重新配置,通过串口还可实现对基带程序的升级。串口接口协议参照有源输入输出军标4.0协议（可升级为2.1协议）。3、机械特性 外形尺寸：50mm*38mm*3.5mm封装形式：SMD邮票口（1.5mm*0.8mm)4、电气特性 GNS151型模块电源接口包含：VCC_RX和VCC_TX，其中VCC用于模块的接收，VCC_TX用于模块的发射。VCC_RX: 输入电压：+3.5V+5.2V 静态功耗：170mA(+3.7V)VCC_TX:输入电压：+4.9V+5.2V典型电压：+5V 发射电流：3A（要求VCC_RX、VCC_TX的电源峰间纹波电压小于 100 mV，要求VCC_RX电源供电能力1A，VCC_TX电源供电能力3A）注：超过最大电压使用可能导致模块永久损坏。5、环境适应性1、工作温度：-20+60；2、储存温度：-45+70；3、湿度：95%（温度+45）；4、振动：符合GJB 150.16A-2009中的“第24类 低限完整性试验”规定；5、冲击：符合GJB 150.18A-2009中的“程序-功能性冲击”和“程序-坠撞安全”规定；6、可靠性：平均故障间隔时间（MTBF）5000小时。（备注：第4、5、6项随整机测试）6、典型应用电路图6-1 GNS151型模块典型应用电路PCB板设计时注意，模块发射时需大电流(5V3A），因此需要注意VCC_TX电源输入的走线宽度，设计需考虑其耐流值。7、封装尺寸l 邮票口管脚尺寸（单位：mm）图7-1 GNS151型模块邮票口引脚尺寸图7-2 GNS151型模块封装尺寸8、SMT温度推荐 图8-1 GNS151型模块表贴温度推荐Profile FeaturePb-Free AssemblyAverage Ramp-up Rate (TSmax to TP)3 /second max.-Temperature Min (TSmax)-Temperature Max (TSmax)-Temperature Max (tsmin-tsmax)150 200 60-120 secondsTime maintained above:-Temperature (TSL)-Time (tL)217 60-150 secondsPeak-classification Temperature (TP)*260 + 0/-5 *Time within 5of actual Peak Temperature (tP)30* secondsRamp-Down Rate6 /seconds max.Time 25 to Peak Temperature8 minutes max.*Tolerance for peak profile temperature (Tp) is defined as a supplier minimum and a user maximum.*Tolerance for time at peak profile temperature (tp) is defined as a supplier minimum and a user maximum.9、注意事项l 电源接口分为VCC_RX和VCC_TX，其中VCC的输入范围为：+3.5V+5.2V， VCC_TX的输入范围为+4.9+5.2V。请勿过压，否则有可能导致模块损坏。l 选择质量可靠的无源天线，注意天线的收发方向向南，将天线置于无明显遮挡的户外或窗外测试，并保证环境无明显干扰。l 确保模块接口连接正确并且确认天线已经连接，再进行加电，严禁带电插拔天线