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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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。
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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。
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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
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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。
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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
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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
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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。
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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
发布者:admin,转转请注明出处:http://www.yc00.com/news/1707798038a1525418.html
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