中兴通讯MG3030模块 MG3030、MG3036模块 用户硬件设计手册

中兴通讯MG3030模块 MG3030、MG3036模块 用户硬件设计手册


2024年2月13日发(作者:)

MG3030模块产品

中兴通讯MG3030模块用户硬件设计手册

版本:V1.5

本手册适用于MG3030、MG3036模块

版权声明

MG3030模块产品

Copyright © 2008 by ZTE Corporation

本用户手册之版权属于中兴通讯股份有限公司所有,并依法受《中华人民共和国著作权法》及有关法律的保护。

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本公司保留在不预先通知的情况下,对此手册中描述的产品进行修改和改进的权利;同时保留随时修订或收回本手册的权利。

本用户手册中如有文字不明之处,请您及时向本公司或者代理商、销售商咨询。

2008年2月第4.9-TY版

1

MG3030模块产品

中兴通讯拥有雄厚的技术实力,可为CDMA/GPRS等通讯模块客户提供全方位的技术支持,支持内容包括:

1、提供完善的技术资料;

2、提供可用于研发、测试、生产、售后等环节的开发板;

3、提供原理图、PCB、测试方案等评审和技术会诊;

4、提供测试环境。

中兴通讯为客户提供现场、电话、网站、即时通讯、E-MAIL等多种支持方式。

中兴通讯模块网站,提供相关的行业信息和模块相关技术资料。授权的模块客户可以在网站下载模块最新的相关技术资料。如果您有更多的需求,可发送邮件至module@。您还可以拨打技术支持热线:。

2

MG3030模块产品

前言

概述

中兴通讯MG3030、MG3036模块是专门针对有厚度的手持终端应用量身定制的一款小巧精致型的模块。本文档以MG3030模块为例,详细介绍了它的逻辑结构、硬件接口和主要功能,并给出相关的硬件、结构参考设计。

通过阅读本文档可以指导用户在该模块基础上更方便快捷的进行各种终端产品的设计。

阅读对象

本文档主要适用于以下工程师:

z 系统设计工程师

z 结构工程师

z 硬件工程师

z 软件工程师

z 测试工程师

内容简介

本文档包含6章,内容如下:

章节

1概述

3管脚描述

4硬件接口描述

5结构

6外围器件汇总

内容

介绍MG3030、MG3036模块的基本技术规格、相关文档和缩略语。

介绍MG3030模块管脚名称和功能。

介绍MG3030模块各部分的硬件接口设计。

介绍MG3030模块的外观图、装配图、PCB布线图。

外围器件介绍。

2 MG3030模块产品介绍 简要介绍MG3030模块产品的原理图和相关标准。

修改记录

修订记录累积了每次文档更新的说明。最新版本的文档包含以前所有文档版本的更新内容。

文档版本 V1.5 (2008-08-01)

第六次正式发布,文档内容更新如下:

修改模块尺寸

修改模块装配图和PCB封装图

文档版本 V1.4 (2008-07-04)

第五次正式发布,文档内容更新如下:

温度范围调整。

修改4.2 电源及复位

修改4.3 串口

修改图5-3 模块参考PCB封装图

3

MG3030模块产品

修改图5-4 客户PCB禁止布线区域

文档版本 V1.3 (2007-08-17)

第四次正式发布,文档内容更新如下:

管脚说明修改。

修改ME为MG。

文档版本 V1.2 (2007-07-12)

第三次正式发布,文档内容更新如下:

增加适用于ME3036模块

修改ME3030频段

4.3 串口描述修改

6 技术规格 修改最大电流值

文档版本 V1.1 (2007-06-21)

第二次正式发布,文档内容更新如下:

1.4 技术参数 修改模块最大电流值

4.3 串口 增加客户下载管脚使用的建议

4.6 天线接口 内容修改完善

5.1 外观图 重量描述更精确

文档版本 V1.0 (2007-05-31)

第一次正式发布。

4

MG3030模块产品

目录

1 概述.................................................................................8

1.1

技术规格..............................................................................8

1.1.1

规格说明........................................................................8

1.1.2

基本功能........................................................................8

1.1.3

模块接口........................................................................8

1.1.4

技术参数........................................................................9

1.2

相关文档..............................................................................9

1.3

缩略语................................................................................9

2 MG3030模块产品介绍.................................................................13

3 管脚描述............................................................................14

4 硬件接口描述........................................................................15

4.1

概述.................................................................................15

4.2

电源及复位...........................................................................15

4.3

串口.................................................................................16

4.4

SIM卡接口...........................................................................17

4.5

音频接口.............................................................................18

4.6

天线接口.............................................................................19

5 结构................................................................................20

5.1

外观图...............................................................................20

5.2

模块装配图...........................................................................21

5.3

模块参考PCB封装图...................................................................22

6 外围器件汇总........................................................................23

5

MG3030模块产品

插图目录

图2-1 MG3030原理框图 ...................................................................13

图4-1电源及复位电路参考设计原理图 ......................................................15

图4-2 UART接口参考设计框图 .............................................................17

图4-3 SIM卡电路参考设计图 ..............................................................18

图4-4 音频接口电路参考设计原理图 ........................................................18

图5-1 MG3030模块外观图 .................................................................20

图5-2 模块装配图 ........................................................................21

图5-3 模块参考PCB封装图 ................................................................22

图5-4客户PCB禁止布线区域 ..............................................................23

6

MG3030模块产品

表格目录

表1-1 模块规格说明表 .....................................................................8

表1-2 模块基本功能说明表 .................................................................8

表1-3 模块接口说明表 .....................................................................8

表1-4 模块技术参数说明表 .................................................................9

表3-1 管脚定义 ..........................................................................14

表4-1 电压特性 ..........................................................................15

表4-2 UART2 接口管脚序号及名称表 ........................................................17

表6-1外围器件汇总 ......................................................................23

7

MG3030模块产品

1 概述

本文档适用于MG3030、MG3036模块产品,该模块具有语音、短信和数据业务等功能,可以广泛应用于手持终端、无线网卡、U猫、跟踪器等领域。

本文档以MG3030模块为例,介绍了它的逻辑结构、硬件接口和主要功能,并给出相关的硬件、结构参考设计。

1.1 技术规格

1.1.1 规格说明

模块的规格说明如表1-1所示。

表1-1 模块规格说明表

模块型号

MG3030

MG3036

技术体制

GSM/GPRS

GSM/GPRS

工作频段

EGSM 900/DCS 1800

GSM 850/EGSM 900/DCS 1800/PCS 1900

备注:除工作频段不同外,模块在硬件和结构设计上完全兼容,下面仅以MG3030模块为例进行介绍。

1.1.2 基本功能

模块的基本功能说明如表1-2所示。

表1-2 模块基本功能说明表

基本功能

语音

短信

数据

描述

双通道高质量语音

支持TEXT和PDU

z 支持内嵌TCP/IP

z 上行速率42.8 kbps,下行速率85.6 kbps

1.1.3 模块接口

模块的接口说明如表1-3所示。

表1-3 模块接口说明表

模块接口

UART接口

Audio接口

SIM卡接口

描述

z 软件下载升级

z 数据通讯

z 串口可提供最高230.4kbps数据传输率

双路音频输入输出通道

标准SIM卡

天线接口 50 Ohm

8

MG3030模块产品

1.1.4 技术参数

模块的技术参数说明如表1-4所示。

表1-4 模块技术参数说明表

技术参数 描述

工作温度 -20°C ~ +80°C

输入电压 3.3V-4.25V

最大电流

待机电流

通话电流

1800mA @ -102 dBm

10mA @ -75 dBm

150mA @ -75 dBm

接收灵敏度 -102 dBm

发射功率 GSM850,EGSM900:Class4(2W)

GSM1800,PCS1900:Class1(1W)

GSM850

发送:824~849 MHz

接收:869~894MHz

EGSM900

发送:880~915 MHz

接收:925~960MHz

DCS1800

发送:1710~1785MHz

接收:1805~1880MHz

PCS1900

发送:1850~1910MHz

接收:1930~1990MHz

频率范围

1.2 相关文档

z

z

z

z

《中兴通讯 蝉翼系列模块选型指南》

《中兴通讯 ME3000模块AT指令手册》

《中兴通讯 MG815+模块开发板用户使用手册》

《中兴通讯GPRS模块FAQ》

1.3 缩略语

A

ADC

AFC

AGC

ARFCN

ARP

ASIC

Analog-Digital Converter

Automatic Frequency Control

Automatic Gain Control

Absolute Radio Frequency Channel

Number

Antenna Reference Point

Application Specific Integrated Circuit

模数转换

自动频率控制

自动增益控制

绝对射频信道号

天线参考点

专用集成电路

9

B

BER

BTS

C

CDMA

CDG

CS

CSD

CPU

D

DAI

DAC

DCE

DSP

DTE

DTMF

DTR

E

EFR

EGSM

EMC

EMI

ESD

ETS

F

FDMA

FR

G

GPRS

GSM

H

HR

I

IC

MG3030模块产品

Bit Error Rate

Base Transceiver Station

Code Division Multiple Access

CDMA Development Group

Coding Scheme

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

Integrated Circuit

比特误码率

基站收发信台

码分多址

CDMA发展组织

译码图案

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

集成电路

10

IMEI

ISO

ITU

L

LCD

LED

M

MCU

MMI

MS

P

PCB

PCL

PCS

PDU

PLL

PPP

R

RAM

RF

ROM

RMS

RTC

S

SIM

SMS

SRAM

T

TA

TDMA

TE

U

UART

MG3030模块产品

International Mobile Equipment

Identity

International Standards Organization

International Telecommunications

Union

Liquid Crystal Display

Light Emitting Diode

Machine Control Unit

Man Machine Interface

Mobile Station

Printed Circuit Board

Power Control Level

Personal Communication System

Protocol Data Unit

Phase Locked Loop

Point-to-point protocol

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

Terminal Equipment also referred it as

DTE

Universal asynchronous

国际移动设备标识

国际标准化组织

国际电信联盟

液晶显示器

发光二极管

机器控制单元

人机交互接口/人机界面

移动台

印刷电路板

功率控制等级

个人通讯系统

协议数据单元

锁相环

点到点协议

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

终端设备,也指DTE

通用异步接收/发送器

11

MG3030模块产品

receiver-transmitter

UIM

USB

V

VSWR

Z

ZTE

ZTE Corporation 中兴通讯股份有限公司

Voltage Standing Wave Ratio

电压驻波比

User Identifier Management

Universal Serial Bus

用户身份管理

通用串行总线

12

MG3030模块产品

2 MG3030模块产品介绍

MG3030原理框图如图2-1所示。

图2-1 MG3030原理框图

13

MG3030模块产品

3 管脚描述

MG3030模块采用邮票孔的方式连接,焊盘分布在模块的两个短边,每边各18个pin。

管脚定义如表3-1所示。

表3-1 管脚定义

分类 序号 定义

VCHG

ON/OFF

BAT_TEMP

V_MAIN

V_MSM

V_MAIN

GND

GND

GND

GND

GND

V_CARD

CARD_RST

CARD_CLK

RXD

/RTS

TXD

/DTR

/CTS

RI

/DSR

DCD

GPIO1

DEBUG_TX

DEBUG_RX

MIC_1N

MIC_1P

MIC_2P

SPK_1N

SPK_1P

SPK_2P

RISS_LED

SMS_LED

RF_ANT

3

4

5

6

7

GND 8

13

25

31

35

SIM 9

10

11

12

UART 14

15

16

17

18

26

27

28

32

DEBUG 29

30

AUDIO 19

20

21

22

23

24

GPIO

天线

33

34

36

输入/输出 描述

输入

输入

输入

输入

输出

输入

输出

输出

输出

输入

输入

输出

输入

输出

输出

输出

输出

输出

输入

输入

输入

输入

输出

输出

输出

输出

输出

输出

充电电压

开关机

电池检测

工作电压

2.85V

工作电压

卡电压

卡复位

卡时钟

卡数据

串口接收

接收请求

串口发送

准备就绪_WAKEUP允许接收

铃流、SMS/电话

预留通用GPIO

主机受话器

主机受话器

耳机受话器

主机扬声器

主机扬声器

耳机扬声器

网络信号指示

短信、电话指示

RF天线端子

预留通用GPIO

预留通用GPIO

预留通用GPIO

备注

POWER 1-2

CARD_DATA 双向

14

MG3030模块产品

4 硬件接口描述

4.1 概述

本章详细介绍了MG3030模块的各逻辑功能接口和使用说明,并给出了设计范例。

z 电源及复位接口

z 串口

z SIM卡接口

z 音频接口

z 天线接口

注意:在用户系统中,模块位置的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。

4.2 电源及复位

电源部分电路参考设计原理如图4-1所示

图4-1电源及复位电路参考设计原理图

z 电源设计

模块的电源由V-MAIN提供,电压特性如表4-1所示。

表4-1 电压特性

分类

输入电压

D1为带使能控制的LDO,其输入工作电压为6V-9V。通过调节R31和R41使V_MAIN在3.9V左右为模块供电,且要求在模块的V_MAIN输入管脚位置至少放置一个1000uF的钽电解电容。模块对电源和地的处理要求较为严格,要求对电源和地做相应的滤波处理,电源纹波控制在50mV左右,且该LDO不要给系统中的其他部分供电,否则将可能影响射频性能,布线时电源线要大于80mil, 并保证地线的完整性。

如果使用其他LDO,务必保证输出电流>2A。

最小值

3.3 V

典型值

3.9 V

最大值

4.25 V

15

MG3030模块产品

z 开机

模块在正常上电后处于关机状态。

需要给ON/OFF 管脚一个持续时间1500-2000mS的低电平脉冲模块即可开机。

z 关机

在模块开机起来后,给模块ON/OFF 管脚一个持续时间1500-2000mS的低电平脉冲,即可关机。

z V_MSM

MG3030模块有一个带限流调节器的电压输出管脚,可以用来为主板上的一些外部电路供电。这个管脚的电压和基带处理器及存贮器的电压来自同一个电压调节器,只有在模块开机时才有电压输出,正常的输出电压是2.85V,用户要尽可能少的从该管脚汲取电流(小于10mA)。一般情况下,建议用户将此脚仅用于电平匹配需求时对芯片管脚的上拉。

模块在关机状态下,该引脚输出电压不变,但电源内阻很高。因此,不建议采用该引脚作为任何控制用途。

z 其它建议

为了保证模块数据被安全保存,以及模块数据的安全性,请勿在模块运行中切断模块供电电源,强烈建议在应用中尽可能加电池或者软开关机键。

4.3 串口

模块提供一个完整全双工UART接口及一个辅助全双工UART接口(以下简称UART串口),最大速率为115200bps,对外接口为2.9VCMOS电平信号,逻辑功能符合RS-232接口协议中的规定。这两路UART串口可作为串行数据接口,通常UART1用于AT指令、数据业务、升级模块软件等,UART2用于测试及调试通道等。

特别提醒:客户在使用模块做整机设计时需引出UART1,用于模块软件升级。

模块输出IO电平为2.9VTTL,与标准3.3V或5V逻辑电路连接时(如MCU或RS232驱动芯片MAX3238等),需经电平转换,图4-2所示为串口电平转换电路,转换后的信号可直接与MCU或RS232驱动芯片(如MAX3238)连接。图4-2中晶体三极管选择普通小功率开关管即可。

16

MG3030模块产品

图4-2 UART接口参考设计框图

UART串口2对应的管脚组为UART2(注意:不含RTS2和CTS2)。其对应的接口管脚序号及名称如表4-2所示。

表4-2 UART2 接口管脚序号及名称表

信号名称 管脚

DEBUG_TX 29

DEBUG_RX 30

4.4 SIM卡接口

模块支持3V的SIM卡,卡端口部分有4个管脚。管脚V_CARD,用来为卡供电,在恶劣的环境下,一定要加上ESD器件以便保护卡,如图4-3中D2器件是ESD保护器件。

17

MG3030模块产品

图4-3 SIM卡电路参考设计图

注意:考虑到不同的卡的数据管脚输出的电流存在较大的区别,因此DATA管脚,需采用10k电阻上拉到V_CARD的电源。SIM卡电路PCB布线尽可能靠近模块,防止其他干扰源干扰SIM卡的读写操作。

4.5 音频接口

模块通过管脚提供音频输入、输出接口,模块提供两路听筒,两路话筒接口,同一时间内只能有一对输入、输出工作。音频接口电路如图4-4所示。

图4-4 音频接口电路参考设计原理图

z 话筒

两路话筒接口MIC_1和MIC_2,MIC_1为差分接口,32Ω阻抗;MIC_2是单端接口。MIC_1推荐使用差分方式以减少噪声,这两路话筒输入都已在内部进行交流耦合并有1.8V的偏压,直接连接到话筒上

18

MG3030模块产品

即可。如果走线比较长,需要进行滤波处理。

z 听筒

两路听筒接口SPK_1和SPK_2,SPK_1为差分接口,32Ω阻抗;SPK_2是单端接口,32Ω阻抗。

GSM/GPRS 模块音频部分接口设计实现如下:

z 第一路音频接口设计

SPK_1输出阻抗为32 ohm, MIC_1内部最高增益可达51.5dB,因此可选用灵敏度低于-51.5dB的麦克风进行设计。管脚MIC_1P电平在2.5V左右。

注意:如果采用其他音频输入方式,输入信号的动态范围在0.5V之内。如果信号动态范围远小于此电压,则需要增加前置放大环节;如果信号动态范围大于此电压,则需要增加衰减网络。

z 第二路音频接口设计

SPK_2输出阻抗为32 ohm, MIC_2内部最高增益可达51.5dB,因此可选用灵敏度低于-51.5dB的麦克风进行设计。管脚MIC_2P电平在2.5V左右,设计同手柄部分。

4.6 天线接口

模块通过pin36引脚或者背面测试焊盘提供天线接口。

如果通过引脚连到主板上,再根据实际要求需要可以做成两种连接方式:

z PCB焊盘直接焊接

z 天线测试插座

模块以焊盘焊接方式用50Ω射频屏蔽电缆与天线连接,以降低成本。但以焊接方式引出,无法做到完全的电磁屏蔽,对射频信号质量有微弱影响,采用这种连接方式,必须注意焊盘附近不能有强辐射。同时焊接时保证射频屏蔽电缆的芯线焊接到射频焊盘,射频屏蔽电缆的屏蔽金属网焊接到地上。焊接时注意接地部分必须焊牢,否则容易因屏蔽线晃动而导致芯线从焊接位置断裂。使用该方式时,要严格控制主板焊盘与模块pin36的距离,越短对射频性能影响越少。

模块天线部分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,而且,要使外部的射频缆线远离所有的干扰源,特别是高速数字信号及开关电源等。

模块所用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。

由于模块背面有射频测试焊盘,在客户主板对应的该区域为禁止布线区。

19

MG3030模块产品

5 结构

5.1 外观图

MG3030模块外观图如图5-1所示。

图5-1 MG3030模块外观图

z 尺寸(长x宽x高):(38.0±1.0) mm x (28.5±1.0)mm x (2.9±0.5)mm

z 重量:8g

20

MG3030模块产品

5.2 模块装配图

模块装配图如图5-2所示(单位:mm)。

图5-2 模块装配图

21

MG3030模块产品

5.3 模块参考PCB封装图

模块参考PCB封装如图5-3所示(单位:mm)。

图5-3 模块参考PCB封装图

客户PCB设计注意:

1. RF 测试点下面的区域,客户PCB各层禁止敷铜和走线。位置如图5-4。

2. 建议以下信号通过测试点的方式引出,以方便维修。这些信号包括:V_MAIN、GND、ON/OFF、 RXD、TXD、DEBUG_TX、DEBUG_RX、V_CARD、CARD_RST、CARD_CLK、CARD_DATA。

22

MG3030模块产品

图5-4客户PCB禁止布线区域

6 外围器件汇总

外围器件汇总如表6-1所示。

表6-1外围器件汇总

型号 位号 供应商 联系方式

MIC29302WU D1 MICREL

// D2 SEMTECH//

NZQA5V6XV5T1G ON

IDT74FCT3244Q8//

PI74FCT3244Q

M-C707 10M006 097 2

D3 PERICOM//

IDT

X03 AMPHENOL

murata

MM9329-2700B

23


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