GNS1531型模块用户手册
北斗RDSS单模模块(表面贴装型)
1、功能描述
1.1 概述
图1-1 产品外观图
GNS1531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
●模块内置LNA,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;
●上位机可通过串口对RDSS功能进行软件版本升级;
●内置5W功放模块,无需外加PA即可满足用户的需求;
●模块平均静态功耗≤**********,功耗极低;
●模块尺寸为30×35×3.5mm;
●SMD的邮票封装形式;
●电源电压:VCC_RX_BAT: 3.5V-5.2V、VCC_PA_IN:4.9V-5.2V。
1.3性能指标
表1-1 GNS1531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 | ≥37dBm | |||
| 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 | 3.5V~5.2V | ||
| 待机功耗 | ≤150mA@(+3.7V) | |||
| 发射功放功耗 | ≤3.5A@(+3.7V) | 瞬态功耗 | ||
| 温度 范围 | 工作 | -20~+60℃ | ||
| 存储 | -45~+70℃ | |||
| 重量 | ||||
●车载导航监控
●海洋渔业管理
●气象探测
●电信/电力行业授时
●单兵手持终端
●北斗数传终端
1.5功能描述
图1-2 GNS1531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 GNS1531型模块引脚分布
| 管脚号 | 名称 | 类型 | 说明 |
| 1 | GND | P | 地 |
| 2 | RXD0 | I | 串口通信接口0,+3.3V TTL电平, 默认波特率115200 |
| 3 | TXD0 | O | |
| 4 | GND | P | 地 |
| 5 | VCC_+3.3V | O | 电源输出3.3V |
| 6 | IC_SD | I | SIM卡接口 |
| 7 | IC_SCLK | O | |
| 8 | IC_SRSTN | O | |
| 9 | GND | P | 地 |
| 10 | GND | P | 地 |
| 11 | GND | P | 地 |
| 12 | GND | P | 地 |
| 13 | VCC_PA_IN | P | 输入电源+4.9V~+5.2V,供PA发射 |
| 14 | VCC_PA_IN | P | |
| 15 | GND | P | 地 |
| 16 | GND | P | 地 |
| 17 | GND | P | 地 |
| 18 | GND | P | 地 |
| 19 | RFOUT | O | RDSS射频发射信号输出端口 |
| 20 | GND | P | 地 |
| 21 | GND | P | 地 |
| 22 | GND | P | 地 |
| 23 | GND | P | 地 |
| 24 | VCC_RX_CTR | I | RX电源使能,高电平开启+2.5V~+3.3V,低电平关闭0V~+0.8V |
| 25 | GND | P | 地 |
| 26 | VCC_RX_BAT | P | 输入电源+3.5V~+5.2V |
| 27 | NC | / | 置空 |
| 28 | NC | / | 置空 |
| 29 | NC | / | 置空 |
| 30 | NC | / | 置空 |
| 31 | NC | / | 置空 |
| 32 | GND | P | 地 |
| 33 | GND | P | 地 |
| 34 | GND | P | 地 |
| 35 | RFIN | I | RDSS射频接收信号输入端口 |
| 36 | GND | P | 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:30mm*35mm*3.5mm
封装形式:SMD邮票口(1.5mm*0.8mm)
4、电气特性
GNS1531型模块电源接口:
◇ VCC_RX_BAT输入电压:+3.5V~+5.2V
◇ 静态功耗:≤150mA@(+3.7V)
◇ VCC_PA_IN输入电压:+4.9V~+5.2V
◇ 发射电流:≤3.5A(瞬态电流,时间小于300ms)
(要求VCC_RX_BAT的电源峰间纹波电压小于 100 mV,要求VCC_PA_IN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Ⅰ-功能性冲击”和“程序Ⅴ-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、封装尺寸
●邮票口管脚尺寸(单位:mm)
图7-1 GNS1531型模块邮票口引脚尺寸
图7-2 GNS1531型模块封装尺寸
7、SMT温度推荐
图8-1 GNS1531型模块表贴温度推荐
| Profile Feature | Pb-Free Assembly |
| Average Ramp-up Rate (TSmax to TP) | 3 ℃/second max. |
| -Temperature Min (TSmax) -Temperature Max (TSmax) -Temperature Max (tsmin-tsmax) | 150 ℃ 200 ℃ 60-120 seconds |
| Time maintained above: -Temperature (TSL) -Time (tL) | 217 ℃ 60-150 seconds |
| Peak-classification Temperature (TP)* | 260 + 0/-5 ℃ * |
| Time within 5℃of actual Peak Temperature (tP) | 30** seconds |
| Ramp-Down Rate | 6 ℃/seconds max. |
| Time 25℃ to Peak Temperature | 8 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. | |
●电源部分VCC输入范围:+3.5V~+5.2V, 请勿过压,否则有可能导致模块损坏。
●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。
●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,否则有可能导致模块烧毁。
●若串口数据收发不正常,请检查串口号选择是否匹配、波特率设置是否正确。
●模块内部有静电敏感型器件,切勿用手来回触摸模块引脚,以免损坏。
(如有其他未尽事项,可以和相关技术人员联系)
9、变更记录
| 序号 | 变更日期 | 原因 | 主要内容 | 版本 | 拟制 |
| 1 | 更新 | 优化产品外观、静态功耗、应用电路等。 | V1.0 | ||
| 2 | |||||
| 3 | |||||
| 4 | |||||
| 5 | |||||
| 6 |