quectel_ec20_r2.0_硬件设计手册_v1.2

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1、 EC20 R2.0 硬件设计手册硬件设计手册 LTE 系列系列 版本：EC20_R2.0_硬件设计手册_V1.2 日期：2017-01-06 EC20 R2.0 硬件设计手册硬件设计手册 上海移远通信技术股份有限公司上海移远通信技术股份有限公司 1 / 83 移远公司始终以为客户提供最及时、最全面的服务为宗旨，如需任何帮助，请随时联系我司上海总部，联 系方式如下： 上海移远通信技术有限公司 上海市徐汇区田州路 99 号 13 幢 501 室 电话：+86 21 51086236 邮箱：info 或联系我司当地办事处，详情请登录： 如需技术支持或反馈我司技术文档中的问题，可随时登陆如下网址：

2、或发送邮件至: Support 前言前言 移远公司提供该文档内容用以支持其客户的产品设计。 客户须按照文档中提供的规范， 参数来设计其产品。 由于客户操作不当而造成的人身伤害或财产损失，本公司不承担任何责任。在未声明前，移远公司有权对 该文档规范进行更新。 版权申明版权申明 本文档手册版权属于移远公司，任何人未经我公司允许复制转载该文档将承担法律责任。 版权所有 上海移远通信技术有限公司 2017，保留一切权利。 Copyright Quectel Wireless Solutions Co., Ltd. 2017. Quectel Confidential EC20 R2.0 硬件设计手册硬

3、件设计手册 上海移远通信技术股份有限公司上海移远通信技术股份有限公司 2 / 83 文档历史文档历史 修订记录修订记录 版本版本 日期日期 作者作者 变更表述变更表述 1.0 2016-03-16 吴清 初始版本 1.1 2016-09-20 吴清/ 张承波 1. 更 新 表 2 中 主 串 口 支 持 的 最 大 波 特 率 为 3000000bps。 2. 更新表 2 中温度范围相关信息及发射功率。 3. 更新图 12 开机时序图。 4. 更新图 13 关机时序图。 5. 更新图 16 复位时序图。 6. 更新 3.11 章节主串口支持的波特率。 7. 增加 ADC 接口备注。 8. 更新

4、6.3章节中的工作温度范围并添加备注信息。 9. 增加 6.4 章节中的耗流数据。 10. 增加 6.6 章节中的接收灵敏度信息。 11. 更新表 21 中 GNSS 性能指标。 1.2 2017-01-06 吴清/ 陈君良/ 张承波 1. 更新 2.1 章节备注中采购编码信息。 2. 更新表 2，增加 WLAN、SGMII 接口特性描述。 3. 更新图 1（功能框图）和图 2（管脚分配俯视图） 。 4. 更新 3.5.2.章节中备注信息。 5. 更新图 12（开机时序图） 。 6. 更新 3.7.2.2.章节中备注信息。 7. 开放 WLAN、SGMII 接口（3.12 及 3.13 章节）

5、 。 8. 开放 USB_BOOT 接口（章节 3.18 章节） 。 9. 完善 GNSS 性能数据（表 24） 。 10. 图 31 增加备注 3。 11. 增加射频信号线 Layout 参考指导（5.1.4 章节） 。 12. 更新模块耗流数据（表 33） 。 13. 增加 GNSS 耗流数据（表 34） 。 14. 更新 7.3 章节中模块俯视图。 Quectel Confidential EC20 R2.0 硬件设计手册硬件设计手册 上海移远通信技术股份有限公司上海移远通信技术股份有限公司 3 / 83 目录目录 文档历史文档历史 2 目录目录 . 3 表格索引表格索引 5 图片索引图

6、片索引 7 1 引言引言 9 1.1. 安全须知 10 2 综述综述 11 2.1. 基本描述 11 2.2. 主要性能 12 2.3. 功能框图 14 2.4. 评估板 15 3 应用接口应用接口 . 16 3.1. 基本描述 16 3.2. 管脚分配 17 3.3. 管脚描述 18 3.4. 工作模式 25 3.5. 节能功能 26 3.5.1. 睡眠模式 . 26 3.5.1.1. 串口应用 26 3.5.1.2. USB 应用（支持 USB 远程唤醒功能） 27 3.5.1.3. USB 应用（支持 USB Suspend/Resume 和 RI 功能） . 27 3.5.1.4. U

7、SB 应用（不支持 USB Suspend 功能） . 28 3.5.2. 飞行模式 . 29 3.6. 电源设计 29 3.6.1. 管脚介绍 . 29 3.6.2. 减少电压跌落 30 3.6.3. 供电参考电路 31 3.6.4. 电源电压检测 32 3.7. 开关机 32 3.7.1. PWRKEY 管脚开机 . 32 3.7.2. 关机 34 3.7.2.1. PWRKEY 管脚关机 . 34 3.7.2.2. AT 命令关机 . 34 3.7.3. 复位功能 . 35 3.8. USIM 卡接口 36 3.9. USB 接口 . 38 3.10. 串口 39 3.11. PCM 和

8、 I2C 接口 . 42 3.12. WLAN 接口 44 3.13. SGMII 接口 46 Quectel Confidential EC20 R2.0 硬件设计手册硬件设计手册 上海移远通信技术股份有限公司上海移远通信技术股份有限公司 4 / 83 3.14. ADC 功能 . 48 3.15. 网络状态指示 . 49 3.16. STATUS . 50 3.17. RI 信号 . 51 3.18. USB_BOOT 接口 . 52 4 GNSS 接收器接收器 . 53 4.1. 基本描述 53 4.2. GNSS 性能 53 4.3. Layout 指导 54 5 天线接口天线接口 .

9、 55 5.1. 主/Rx-分集天线接口 . 55 5.1.1. 管脚描述 . 55 5.1.2. 工作频段 . 55 5.1.3. 射频参考电路 56 5.1.4. 射频信号线 Layout 参考指导 57 5.2. GNSS 天线接口 . 59 5.3. 天线安装 60 5.3.1. 天线要求 . 60 5.3.2. RF 连接器安装 61 6 电气性能和可靠性电气性能和可靠性 63 6.1. 绝对最大值 . 63 6.2. 电源额定值 . 63 6.3. 工作温度 64 6.4. 耗流 64 6.5. 射频发射功率 . 67 6.6. 射频接收灵敏度 . 68 6.7. 静电防护 68

10、7 机械尺寸机械尺寸 . 70 7.1. 模块机械尺寸 . 70 7.2. 推荐封装 72 7.3. 模块俯视图/底视图 . 73 8 存储和生产存储和生产 . 74 8.1. 存储 74 8.2. 生产焊接 75 8.3. 包装 76 9 附录附录 A 参考文档及术语缩写参考文档及术语缩写 . 78 10 附录附录 B GPRS 编码方案编码方案 81 11 附录附录 C GPRS 多时隙多时隙 . 82 12 附录附录 D DEGE 调制和编码方式调制和编码方式 . 83 Quectel Confidential EC20 R2.0 硬件设计手册硬件设计手册 上海移远通信技术股份有限公司上

11、海移远通信技术股份有限公司 5 / 83 表格索引表格索引 表 1：EC20 R2.0 模块支持的频段和 GNSS 功能 . 11 表 2：模块主要性能 . 12 表 3：I/O 参数定义 . 18 表 4：管脚描述 18 表 5：工作模式 25 表 6：VBAT 管脚和地管脚 . 30 表 7：PWRKEY 管脚描述 . 32 表 8：RESET_N 管脚描述 35 表 9：USIM 卡接口管脚描述 . 36 表 10：USB 管脚描述 38 表 11：主串口管脚描述 40 表 12：调试串口管脚描述 40 表 13：串口逻辑电平 . 40 表 14：PCM 接口管脚描述 43 表 15：W

12、LAN 接口管脚描述 45 表 16：SGMII 接口管脚描述 47 表 17：ADC 管脚描述 49 表 18：ADC 特性 . 49 表 19：网络指示管脚描述 49 表 20：网络指示管脚的工作状态 . 50 表 21：STATUS 管脚描述 51 表 22：RI 指示方式 51 表 23：USB_BOOT 管脚定义 52 表 24：GNSS 性能 53 表 25：主/RX-分集天线接口管脚定义 55 表 26：模块工作频段 . 55 表 27：模块工作频段 . 59 表 28：GNSS 频率 59 表 29：天线要求 60 表 30：绝对最大值 . 63 表 31：模块电源额定值 .

13、63 表 32：工作温度 64 表 33：EC20 R2.0 耗流 . 64 表 34：EC20 R2.0 GNSS 耗流 67 表 35：模块射频发射功率 67 表 36：模块射频发射功率 68 表 37：ESD 性能参数（温度：25 C，湿度：45 %） 69 表 38：参考文档 78 表 39：术语缩写 78 表 40：不同编码方案描述 81 表 41：不同等级的多时隙分配表 . 82 Quectel Confidential EC20 R2.0 硬件设计手册硬件设计手册 上海移远通信技术股份有限公司上海移远通信技术股份有限公司 6 / 83 表 42：EDGE 调制和解码方式 83 Q

14、uectel Confidential EC20 R2.0 硬件设计手册硬件设计手册 上海移远通信技术股份有限公司上海移远通信技术股份有限公司 7 / 83 图片索引图片索引 图 1：功能框图 15 图 2：管脚分配俯视图 . 17 图 3：串口睡眠应用 . 26 图 4：带 USB 远程唤醒功能的睡眠应用 27 图 5：带 RI 功能的睡眠应用 28 图 6：不支持 USB SUSPEND 功能的睡眠应用 . 28 图 7：突发传输电源要求 30 图 8：模块供电电路 . 31 图 9：供电输入参考设计 31 图 10：开集驱动参考开机电路. 32 图 11：按键开机参考电路 33 图 12

15、：开机时序图 . 33 图 13：关机时序图 . 34 图 14：RESET_N 复位开集参考电路 35 图 15：RESET_N 复位按钮参考电路 35 图 16：RESET_N 复位时序图 . 36 图 17：8-PIN USIM 卡接口参考电路图 37 图 18：6-PIN USIM 卡接口参考电路图 37 图 19：USB 接口参考设计 . 39 图 20：电平转换芯片参考电路. 41 图 21：电平转换参考电路 41 图 22：短帧模式时序图 . 42 图 23：长帧模式时序图 . 43 图 24：PCM 电路参考设计 44 图 25：WLAN 接口与 FC20 系列模块的电路参考设计 46 图 26: 以太网应用简图 47 图 27：SGMII 接口参考设计 48 图 28：网络指示参考电路 50 图 29：STATUS 参考电路 51 图 30：USB_BOOT 参考设计电路 52 图 31：射频参考电路 . 56 图 32：两层 PCB 板微带线结构. 57 图 33：两层 PCB 板共面波导结构 . 57 图 34：四层 PCB 板共面波导结构（参考地为第三层） 58 图 35：四层 PCB 板共面波导结构（参考地为第四层） 58 图 36：GNSS 天线参考电路 59 图 37：UF.L-R-SMT 连接器尺寸（单位：毫米）