RM310无线通信模块设计实现

1、 rm310无线通信模块设计实现 【摘要】rm310是福州瑞芯微电子股份有限公司为m2m和iot应用而设计的ltecat4无线通信模块，基于asr1802s通信处理器方案，支持td-lte/fdd-lte/wcdma/gsm通信制式，采用lte3gpprel.11技术，支持最大下行速率150mbps和最大上行速率50mbps，内置丰富的网络协议，集成多个工业标准接口，并支持多种驱动和软件功能，适用于windows、linux，android等多种操作系统下的usb驱动，给出了系统的整体架构和硬件设计实现方案。设计的无线通信模块可广泛应用到物联网多个领域中，如平板电脑、车联网、视频监控、安防、路

2、由器、pos、智能家居等产品。 【关键词】物联网；lte；无线通信；rm310 引言 无线模组是物联网接入网络和定位的关键设备，负责设备之间数据的网络传输工作。随着物联网的深入和普及，lte无线通信模组的应用越来越广泛，本文针对物联网应用，设计了一款ltecat4通信模块，模块系统包括电源管理、基带处理器部分、存储器、射频收发器、外围接口等部分，模块采用3229（32mm29mm2.6mm）lcc标准封装，便于整体贴装的pcba设计可广泛应用于物联网领域。 1rm310无线通信模块系统组成 rm310无线通信模块系统由五个主要部分组成，包括基带处理器部分、电源管理部分、存储器、射频收发器、外围

3、接口部分等。基带处理器芯片采用上海翱捷科技asr1802s芯片，asr1802s是一种先进的、高度集成的通信处理器，用于实现符合3gpp协议的2g/3g/4g各种制式下的数据通信，并集成一个应用处理器armcortexa7用于支持linux环境下的各种应用程序。电源管理部分由vbat供电分为两个电压域，分别给基带和射频部分供电。存储器采用兆易创新gd25lq128dwigr128mbit的norflash，由于asr1802s可支持rtos操作系统，所占内存小，最低只需要128mbit的norflash即可。射频收发器同样采用翱捷科技的asrrf858芯片，asrrf858是一款多频多模射频收

4、发器，支持ltefddtdd、hspa+、egprs数据通信。外围接口部分包括uart接口、usb接口、usim卡接口、主分集天线接口等，图1是rm310无线通信模块系统框图。 2rm310无线通信模块设计 2.1电源系统 rm310模块的供电范围为3.34.3v，需要确保输入电压不低于3.3v。电源设计对模块的稳定性能至关重要，模块在射频发射时会在短时间有一个较大电流的突发脉冲，vbat电源上会产生电压跌落现象，因此在设计上电源的设计对模块的性能至关重要，rm310模块必须选择至少能够提供2a电流能力的电源。模块有4个vbat引脚连接外部电源或电池，模块电源可以分为两个电压域分别给射频部分供

5、电和基带部分供电。模块内部pmicasrpm802是一种高效电源管理集成电路，带有rtc和通用12位自动采样adc测量单，可提供五路高效的buck和六路ldo。 2.2无线射频收发系统 通信模块射频系统由发射机和接收机两部分组成，由rftransceiver芯片asrrf858、功率放大模块、射频开关模块、滤波器、双工器等组成。接收机包括主分集接收，主集接收电路发射电路共用，单分集接收。asrrf858是一款多模多频高集成度射频芯片，支持hspa+、ltefddtdd、egprs；最大支持20mhz信号带宽；主集接收集成有10路端口、4路高频端口、3路甚高频端口、3路低频端口；分集接收有7路输

6、入端口、2路甚高频端口、3路高频端口、2路低频端口；集成7个发射端口、3路甚高频端口/2路高频端口、2路低频端口；支持26mhzdcxo和vctcxo；支持频段fddband1band21、23、25，td-scdmabands34，tddltebands38、39、40、41。功率放大模块采用skyworks的sky77643mmpa，sky77643是一种支持3g/4g频段并在wcdma、td-scdma和lte模式下高效工作的多模多波段功率放大器模块。射频开关模块包括主集开关模块和分集开关模块，主集开关模块采用sky77916芯片，sky77916是一种发射接收射频前端模组（fem），f

7、em完全支持宽带3g/4g射频切换，集成2g四频功率放大器（pa）射频输入，14个发射/接收（trx）天线切换端口。分集开关模块采用sky13418-485lf支持频段0.13.0ghz，sp8t天线开关，具有低插损、高隔离度、响应速度快等特点。 2.3模块外围接口电路 模块外围接口电路有串口、usb、usim、天线等接口。rm310的usb接口符合usb2.0规范，支持高速（480mbps）和全速（12mbps）模式。可用于at命令传送、数据传输、软件调试、软件升级使用。模块有两个串口：主串口和调试串口。主串口支持多种波特率，默认波特率为115200bps，用于数据传输和at命令传送；调试串口支持115200bps波特率，用于部分日志输出。sim卡接口支持etsi和imt-2000卡规范，支持1.8v和3.0v（u）sim卡。模块设计有一个主天线接口、一个分集接收天线接口，天线端口阻抗为50。 3实现结果 针对设计的系统进行了整体性能测试，给出了射频测试指标和功耗数据，测试结果满足3gpp规范要求。 3.1射频指标测试 主要射频指标发射功率及接收灵敏度指标如表1所示。 3.2功耗测试 关机功耗20a；空闲功耗40ma。 3.3实物开发 板图2是rm310无线通信模块应用开发板。 4结束语 本文设计的无线通