Unicore UM960L All Constellation Multifrekvenční vysoce přesný polohovací modul RTK Uživatelská příručka
Historie revizí
| Verze | Historie revizí | Datum |
| R1.0 | První vydání | Srpen 2022 |
| R1.1 | Aktualizovat popis Pin14 Aktualizovat sekci 2.1 RozměryPřidat sekci 3.1 Doporučená minimální optimalizace návrhu sekce 3.2 Optimalizace návrhu napájení antény sekce 3.3 Zapnutí a vypnutí Přidání sekce 3.5 Doporučený návrh balení PCB Aktualizujte pracovní proud; | březen 2022 |
Oznámení o zákonných právech
Tato příručka poskytuje informace a podrobnosti o produktech společnosti Unicore Communication, Inc. („Unicore“), na které se zde odkazuje.
Všechna práva, tituly a zájmy k tomuto dokumentu a informace, jako jsou data, návrhy, rozvržení obsažené v této příručce, jsou plně vyhrazeny, včetně, nikoli však výhradně, autorských práv, patentů, ochranných známek a dalších vlastnických práv, která mohou udělovat příslušné řídící zákony, a taková práva se mohou vyvíjet a být schválena, registrována nebo udělena z celých výše uvedených informací nebo jakékoli jejich části (částí) nebo jakékoli kombinace těchto částí.
Unicore je držitelem ochranných známek „和芯星通“, „UNICORECOMM“ a dalších obchodních názvů, ochranných známek, ikon, log, značek a/nebo servisních značek produktů Unicore nebo jejich produktových řad uvedených v této příručce (souhrnně „Ochranné známky Unicore “).
Tato příručka nebo jakákoli její část nebude považována za, ať už výslovně, implicitně, estoppel nebo jakoukoli jinou formou, udělení nebo převod práv a/nebo zájmů Unicore (včetně, nikoli však výhradně, výše uvedených práv na ochranné známky), v celé nebo částečně.
Zřeknutí se odpovědnosti
Informace obsažené v této příručce jsou poskytovány „tak, jak jsou“ a jsou považovány za pravdivé a správné v době jejího zveřejnění nebo revize. Tato příručka nepředstavuje a v žádném případě nebude vykládána jako závazek nebo záruka ze strany společnosti Unicore s ohledem na vhodnost pro konkrétní účel/použití, přesnost, spolehlivost a správnost zde obsažených informací.
Informace, jako jsou specifikace produktu, popisy, funkce a uživatelská příručka v této příručce, se mohou společností Unicore kdykoli bez předchozího upozornění změnit, což nemusí být zcela v souladu s informacemi o konkrétním produktu, který si zakoupíte.
Pokud si zakoupíte náš produkt a narazíte na jakoukoli nesrovnalost, kontaktujte nás nebo našeho místního autorizovaného distributora pro nejaktuálnější verzi této příručky spolu s jakýmikoli dodatky nebo opravami.
Předmluva
Tento dokument popisuje informace o hardwaru, balení, specifikaci a použití modulů Unicore UM960L.
Cílové čtenáře
Tento dokument platí pro techniky, kteří mají zkušenosti s přijímači GNSS
Zavedení
UM960L je nová generace vysoce přesného polohovacího RTK modulu GNSS od Unicore. Podporuje všechny konstelace a více frekvencí a může současně sledovat GPS L1/L2/L5 + BDS B1I/B2I/B3I + GLONASS G1/G2 +Galileo E1/E5a/E5b + QZSS L1/L2/L5. Modul se používá hlavně při sledování geologických rizik, sledování deformací a vysoce přesných GIS.
UM960L je založen na NebulasⅣTM, GNSS SoC, který integruje RF základní pásmo a vysoce přesné algoritmy. Kromě toho SoC integruje dvoujádrový CPU, vysokorychlostní procesor s plovoucí desetinnou čárkou a koprocesor RTK s 22 nm nízkoenergetickým designem a podporuje 1408 super kanálů. Všechny výše uvedené umožňují silnější zpracování signálu.
UM960L se vyznačuje kompaktními rozměry 16.0 mm × 12.2 mm. Přijímá SMT podložky, podporuje standardní pick-and-place a podporuje plně automatizovanou integraci pájení přetavením.
Kromě toho UM960L podporuje rozhraní jako UART, I2C, což vyhovuje potřebám zákazníků v různých aplikacích.
Obrázek 1-1 Modul UM960L
Klíčové vlastnosti
- Vysoká přesnost, kompaktní rozměry a nízká spotřeba energie
- Na základě nové generace GNSS SoC -NebulasIVTM s integrovaným RF základním pásmem a vysoce přesnými algoritmy
- 16.0 mm × 12.2 mm × 2.4 mm, zařízení pro povrchovou montáž
- Podporuje celokonstelační multifrekvenční RTK polohovací řešení na čipu
- Podporuje GPS L1/L2/L5 + BDS B1I/B2I/B3I + GLONASS G1/G2 + Galileo E1/E5b/E5a + QZSS L1/L2/L5
- Motor RTK všech konstelací a více frekvencí a pokročilá technologie zpracování RTK
- Nezávislé sledování různých frekvencí a 60 dB úzkopásmová ochrana proti rušení
Klíčové specifikace
Tabulka 1-1 Technické specifikace
Základní informace
| Kanály | 1408 kanálů, založených na NebulasIVTM | |
| Souhvězdí | GPS/BDS/GLONASS/Galileo/QZSS | |
| Frekvence | GPS: L1C/A, L2P(W), L2C, L5 BDS: B1I, B2I, B3IGLONASS: G1, G2Galileo: E1, E5b, E5a QZSS: L1, L2, L5 | |
Moc
| svtage | +3.0 V až +3.6 V DC |
| Spotřeba energie | 415 mW (typické) |
Výkon
| Přesnost polohování | Polohování jedním bodem (RMS) | Horizontální: 1.5m | ||
| Vertikální: 2.5m | ||||
| DGPS (RMS) | Horizontální: 0.4m | |||
| Vertikální: 0.8m | ||||
| RTK (RMS) | Horizontálně: 0.8 cm + 1 ppm | |||
| Svisle: 1.5 cm + 1 ppm | ||||
| Přesnost pozorování (RMS) | BDS | GPS | GLONASS | Galileo |
| B1I/ L1C/A /G1/E1 Pseudooranž | 10 cm | 10 cm | 10 cm | 10 cm |
| Nosná fáze B1I/ L1C/A /G1/E1 | 1 mm | 1 mm | 1 mm | 1 mm |
Fyzikální specifikace
| Balík | 24pin LGA |
| Rozměry | 16.0 mm × 12.2 mm × 2.4 mm |
Environmentální specifikace
| Provozní teplota | 40 °C až +85 °C |
| Skladovací teplota | 55 °C až +95 °C |
| Vlhkost | 95% Bez kondenzace |
| Vibrace | GJB150.16A-2009; MIL-STD-810F |
| Šokovat | GJB150.18A-2009; MIL-STD-810F |
Funkční porty
| UART x 3 |
| I 2C * x 1 |
Blokové schéma
Obrázek 1-2 Blokové schéma UM960L
- RF část
Přijímač získává filtrovaný a vylepšený GNSS signál z antény přes koaxiální kabel. RF část převádí RF vstupní signály na IF signály a převádí IF analogové signály na digitální signály potřebné pro čip NebulasIVTM. - NebulasIVTM SoC
NebulasIVTM je vysoce přesný GNSS SoC nové generace UNICORECOMM s 22 nm nízkoenergetickým designem, který podporuje všechny konstelace, více frekvencí a 1408 super kanálů. Integruje dvoujádrový procesor, vysokorychlostní procesor s plovoucí desetinnou čárkou a koprocesor RTK, který může nezávisle plnit vysoce přesné zpracování v základním pásmu a polohování RTK. - Externí rozhraní
Mezi externí rozhraní UM960L patří UART, I 2C PPS, EVENT, RESET_N atd.
Železářské zboží
Definice pinů
Obrázek 2-1 Definice kolíku UM960L
Tabulka 2-1 Definice pinů
| Žádný. | Kolík | I/O | Popis |
| 1 | RSV | — | Rezervováno, musí být plovoucí; nelze připojit uzemnění nebo napájení nebo periferní I/O |
| 2 | RSV | — | Rezervováno, musí být plovoucí; nelze připojit uzemnění nebo napájení nebo periferní I/O |
| 3 | PPS | O | Puls za sekundu, s nastavitelnou šířkou a polaritou pulzu |
| 4 | UDÁLOST | I | Značka události s nastavitelnou frekvencí a polaritou |
| 5 | BIF | — | vestavěná funkce; doporučuje se přidat průchozí testovací bod a 10 kΩ pull-up rezistor; nemůže připojit zem nebo napájení nebo periferní I/O, ale může být plovoucí. |
| 6 | TXD2 | O | výstup UART2 |
| 7 | RXD2 | I | Vstup UART2 |
| 8 | RESET_N | I | Reset systému; aktivní Nízká. Aktivní čas by neměl být kratší než 5 ms. |
| 9 | VCC_RF1 | O | Externí napájení LNA |
| 10 | GND | — | Země |
| 11 | ANT_IN | I | Vstup signálu GNSS antény |
| 12 | GND | — | Země |
| 13 | GND | — | Země |
| 14 | RSV | — | Rezervováno; nelze připojit zem nebo napájecí zdroj nebo výstupní rozhraní |
| 15 | RXD3 | I | Vstup UART3 |
| 16 | TXD3 | O | výstup UART3 |
| 17 | BIF | — | vestavěná funkce; doporučuje se přidat průchozí testovací bod a 10 kΩ pull-up rezistor; nemůže připojit zem nebo napájení nebo periferní I/O, ale může být plovoucí. |
| 18 | SDA | I/O | I2C data |
| 19 | SCL | I/O | I2C hodiny |
| 20 | TXD1 | O | výstup UART1 |
| 21 | RXD1 | I | Vstup UART1 |
| 22 | V_BCKP2 | I | Když je odpojeno hlavní napájení VCC, V_BCKP napájí RTC a příslušný registr. Požadavek na úroveň: 2.0 V ~ 3.6 V a pracovní proud je menší než 60 μA při 25 °C. Pokud nepoužíváte funkci horkého startu, připojte V_BCKP k VCC. NEPŘIPOJUJTE jej k zemi ani jej nenechávejte plovoucí. |
| 23 | VCC | I | Napájecí objemtage |
| 24 | GND | — | Země |
Elektrické specifikace
Absolutní maximální hodnocení
Tabulka 2-2 Absolutní maximální hodnocení
| Parametr | Symbol | Min. | Max. | Jednotka |
| Napájení (VCC) | VCC | -0.3 | 3.6 | V |
| svtage Vstup | Vin | -0.3 | 3.6 | V |
| Vstup signálu antény GNSS | ANT_IN | -0.3 | 6 | V |
| RF vstupní výkon antény | ANT_IN příkon | +10 XNUMX XNUMX XNUMX | dBm | |
| Externí LNA napájecí zdroj | VCC_RF | -0.3 | 3.6 | V |
| Výstupní proud VCC_RF | ICC_RF | 100 | mA | |
| Skladovací teplota | Tstg | -55 | 95 | °C |
Provozní podmínky
Tabulka 2-3 Provozní podmínky
| Parametr | Symbol | Min. | Typ. | Max. | Jednotka | Stav |
| Napájení (VCC) | VCC | 3.0 | 3.3 | 3.6 | V | |
| Maximum Ripple Voltage | Vrpp | 0 | 50 | mV | ||
| Pracovní proud 3 | Iopr | 126 | 218 | mA | VCC = 3.3 V | |
| VCC_RF Output Voltage | VCC_RF | VCC-0.1 | V | |||
| Výstupní proud VCC_RF | ICC_RF | 50 | mA | |||
| Provozní teplota | TOPR | -40 | 85 | °C | ||
| Spotřeba energie | P | 415 | mW |
IO Threshold
Tabulka 2-4 Práh vstupu/výstupu
| Parametr | Symbol | Min. | Typ. | Max. | Jednotka | Stav |
| Low Level InputVoltage | Vin_low | 0 | VCC × 0.2 | V | ||
| High Level InputVoltage | Vin_high | VCC × 0.7 | VCC + 0.2 | V | ||
| Low Level OutputVoltage | Vout_low | 0 | 0.45 | V | Iout = 4 mA | |
| High Level OutputVoltage | Vout_high | VCC - 0.45 | VCC | V | Iout = 4 mA |
Funkce antény
Tabulka 2-5 Funkce antény
| Parametr | Symbol | Min. | Typ. | Max. | Jednotka | Stav |
| Optimální vstupní zisk | Gant | 18 | 30 | 36 | dB |
3 Vzhledem k tomu, že produkt má uvnitř kondenzátory, dochází při zapínání k zapínacímu proudu. Měli byste vyhodnotit ve skutečném prostředí, abyste ověřili účinek objemu dodávkytage pokles způsobený zapínacím proudem v systému
Rozměry
Tabulka 2-6 Rozměry
| Symbol | Min. (mm) | Typ. (mm) | Max. (mm) |
| A | 15.80 | 16.00 | 16.50 |
| B | 12.00 | 12.20 | 12.70 |
| C | 2.20 | 2.40 | 2.60 |
| D | 0.90 | 1.00 | 1.10 |
| E | 0.20 | 0.30 | 0.40 |
| F | 1.40 | 1.50 | 1.60 |
| G | 1.00 | 1.10 | 1.20 |
| H | 0.70 | 0.80 | 0.90 |
| J | 3.20 | 3.30 | 3.40 |
| N | 2.90 | 3.00 | 3.10 |
| P | 1.30 | 1.40 | 1.50 |
| R | 0.99 | 1.00 | 1.10 |
| X | 0.72 | 0.82 | 0.92 |
| φ | 0.99 | 1.00 | 1.10 |
Obrázek 2-2 Mechanické rozměry UM960L
Návrh hardwaru
Doporučený minimální design
Obrázek 3-1 UM960L Minimální provedení
poznámky:
- L1: Doporučuje se vysokofrekvenční induktor 68 nH v balení 0603
- C1: Doporučují se paralelně zapojené kondenzátory 100 nF + 100 pF
- C2: Doporučuje se kondenzátor 100 pF
- C3: Doporučuje se n × 10 μF + 1 × 100 nF kondenzátory zapojené paralelně a celková indukčnost by neměla být menší než 30 μF
- R1: Doporučuje se odpor 10 kΩ
Design přívodu antény
UM960L pouze podporuje napájení antény z vnější strany modulu spíše než zevnitř. Doporučuje se používat zařízení s vysokým výkonem, která vydrží vysoké objtagE. V napájecím obvodu lze také použít plynovou výbojku, varistor, TVS trubici a další vysoce výkonná ochranná zařízení pro další ochranu modulu před úderem blesku a přepětím.
Pokud napájení antény ANT_BIAS a hlavní napájení modulu VCC používají stejnou napájecí lištu, ESD, přepětí a přepětítage z antény bude mít vliv na VCC, což může způsobit poškození modulu. Proto se doporučuje navrhnout nezávislou napájecí lištu pro ANT_BIAS, aby se snížila možnost poškození modulu.
Obrázek 3-2 Referenční obvod napájení externí antény UM960L
poznámky:
- L1: napájecí induktor, doporučuje se 68nH RF induktor v balení 0603.
- C1: oddělovacího kondenzátoru se doporučuje zapojit paralelně dva kondenzátory 100nF/100pF.
- C2: DC blokovací kondenzátor, doporučený kondenzátor 100pF.
- Nedoporučuje se brát VCC_RF jako ANT_BIAS pro napájení antény (VCC_RF není optimalizováno pro ochranu proti úderu blesku a proti přepětí kvůli kompaktní velikosti modulu).
- D1: ESD dioda, vyberte ESD ochranu, která podporuje vysokofrekvenční signály (nad 2000 MHz).
- D2: TVS diodu, zvolte TVS diodu s příslušnou třamping specifikace dle požadavku krmiva objtage a anténa svtage.
Zapnutí a vypnutí
VCC
- Počáteční úroveň VCC při zapnutí by měla být nižší než 0.4 V.
- VCC ramp kdy by mělo být zapnutí monotónní, bez plató.
- VoltagHodnoty podkmitu a vyzvánění by měly být do 5 % VCC.
- Křivka při zapnutí VCC: Časový interval od 10 % do 90 % musí být v rozmezí 100 μs až 1 ms.
- Časový interval zapnutí: Časový interval mezi vypnutím (VCC < 0.4 V) do dalšího zapnutí musí být větší než 500 ms.
V_BCKP
- Počáteční úroveň V_BCKP při zapnutí by měla být nižší než 0.4 V.
- V_BCKP ramp kdy by mělo být zapnutí monotónní, bez plató.
- VoltagHodnoty podkmitu a zvonění by měly být v rozmezí 5 % V_BCKP.
- V_BCKP křivka při zapnutí: Časový interval od 10 % nárůst do 90 % musí být v rozmezí 100 μs až 1 ms.
- Časový interval zapnutí: Časový interval mezi vypnutím (V_BCKP < 0.4 V) do dalšího zapnutí musí být větší než 500 ms.
Uzemnění a odvod tepla
Obrázek 3-3 Uzemnění a podložka pro odvod tepla
55 podložek v obdélníku na obrázku 3-3 slouží k uzemnění a odvodu tepla.
V provedení PCB musí být připojeny k velké zemi, aby se posílil odvod tepla.
Doporučený návrh obalu PCB
Na následujícím obrázku je uveden doporučený návrh obalu desky plošných spojů modulu UM960L.
Obrázek 3-4 Doporučený návrh obalu desky plošných spojů
Poznámka:
- Pro usnadnění testování jsou pájecí plošky kolíků navrženy dlouhé a mnohem více přesahují hranici modulu. Napřampten:
- Podložky označené jako detail C jsou o 1.50 mm delší než okraj modulu.
- Podložka označená jako detail A je o 0.49 mm delší než okraj modulu. Je relativně krátká, protože se jedná o RF pin pad, takže doufáme, že stopa na povrchu bude co nejkratší, aby se snížil dopad rušení.
- Aby se účinně snížila možnost vzniku pájecího můstku při pájení, jsou kolíkové plošky navrženy užší než kolíky. Podložka označená jako detail A má však stejnou šířku jako kolík, protože doufáme, že odpor je na RF kolíku co nejplynulejší.
Výrobní požadavek
Doporučená křivka teploty pájení je následující:
Obrázek 4-1 Teplota pájení (bez olova)
Rostoucí teplota Stage
- Sklon stoupání: Max. 3 °C/s
- Rozsah stoupající teploty: 50 °C až 150 °C
Předehřívání Stage
- Doba předehřívání: 60 s až 120 s
- Rozsah teplot předehřívání: 150 °C až 180 °C
Reflux Stage
- Doba přehřátí (217 °C): 40 s až 60 s
- Špičková teplota pro pájení: ne vyšší než 245 °C
Chlazení S.tage
- Sklon chlazení: Max. 4 °C/s
- Aby modul při pájení nespadl, nepájejte jej na zadní stranu desky při návrhu, tedy raději neprovádějte pájecí cyklus dvakrát.
- Nastavení teploty pájení závisí na mnoha faktorech z výroby, jako je typ desky, typ pájecí pasty, tloušťka pájecí pasty atd. Podívejte se také na příslušné normy IPC a indikátory pájecí pasty.
- Vzhledem k tomu, že teplota pájení olova je relativně nízká, při použití této metody upřednostněte jiné součástky na desce.
- Otevření šablony musí splňovat vaše požadavky na návrh a splňovat zkušební normy. Tloušťka šablony se doporučuje 0.15 mm.
Obal
Popis štítku
Obrázek 5-1 Popis štítku
Balení produktu
Modul UM960L používá nosnou pásku a cívku (vhodné pro běžná zařízení pro povrchovou montáž), zabalené ve vakuově uzavřených antistatických sáčcích z hliníkové fólie s vysoušedlem uvnitř, aby se zabránilo vlhkosti. Při použití procesu pájení přetavením na pájené moduly přísně dodržujte standard IPC pro řízení teploty a vlhkosti. Vzhledem k tomu, že obalové materiály, jako je nosná páska, snesou teplotu pouze 55 °C, je třeba moduly z obalu během pečení vyjmout.
Obrázek 5-2 Balení UM960L
Tabulka 5-1 Popis balíčku
| Položka | Popis |
| Číslo modulu | 500 kusů/role |
| Velikost navijáku | Podnos: 13″Vnější průměr: 330 mm Vnitřní průměr: 100 mm Šířka: 24 mmTloušťka: 2.0 mm |
| Nosná páska | Vzdálenost mezi středy: 20 mm |
UM960L je hodnocen na úrovni MSL 3. Požadavky na balení a provoz naleznete v příslušných normách IPC/JEDEC J-STD-033. Můžete přistupovat k webmísto www.jedec.org získat více informací.
Skladovatelnost modulu UM960L baleného ve vakuově uzavřených antistatických sáčcích z hliníkové fólie je jeden rok.
Unicore Communications, Inc.
F3, No.7, Fengxian East Road, Haidian, Peking, PRČína, 100094
www.unicorecomm.com
Telefon: 86-10-69939800
Fax: 86-10-69939888
info@unicorecomm.com
Dokumenty / zdroje
 |
Unicore UM960L Multifrekvenční vysoce přesný polohovací modul RTK All Constellation [pdfUživatelská příručka UM960L All Constellation vícefrekvenční vysoce přesný polohovací modul RTK, UM960L, vysoce přesný polohovací modul RTK All Constellation, vysoce přesný polohovací modul RTK Constellation, vysoce přesný polohovací modul RTK s vysokou frekvencí, vysoce přesný polohovací modul RTK, vysoce přesný polohovací modul RTK Polohovací modul, Precision RTK Polohovací modul, Polohovací modul RTK, Polohovací modul |
