TCS600E 模组规格书

TCS600E 是一款 LTE Cat.1 蜂窝网络模组。模组主要由一个高集成度的 LTE Cat.1 芯片及其外围电路构成，内置了 LTE Cat.1 网络通信协议栈和丰富的库函数。

产品概述

TCS600E 内嵌 Cortex-M3 应用处理器和 Cat.1bis 调制解调器，集成 4MB Nor Flash，PSRAM >1MB，支持 FDD-LTE/TDD-LTE 4G通信，支持 USB、UART、I2C、I2S 、 ADC 和 USIM 卡等接口。

产品特性

• 内置 Cortex M3 应用处理器，CPU 频率：204MHz
• 供电电压范围：
  • 工作电压：3.3~4.3V
  • 典型工作电压：3.8V
• 支持的 SIM 卡：1.8V 和 3V
• LTE Cat.1 特性：
  • 频段
    • LTE-FDD：B1/B3/B5/B8
    • LTE-TDD：B34/38/39/40/41
  • 数据速率
    • LTE-FDD：最大 10 Mbit/s（下行）/ 最大 5 Mbit/s（上行）
    • LTE-TDD：最大 8.2 Mbit/s（下行）/ 最大 3.4 Mbit/s（上行）
  • 发射功率：23dBm±2dBm
  • 接收灵敏度：小于 -99dBm
  • 天线阻抗 50Ω，需外接天线
• 接口：
  • 1 个 USB2.0 接口
  • 3 个 UART 接口
  • 2 个 I2C 接口^*
  • 1 个 I2S 接口^*
  • 1 个 SPI 显示屏接口^*
  • 1 个 SPI 摄像头接口^*
  • 2 个 ADC 接口
• 正常工作温度：-30℃ 到 +75℃ ¹
• 扩展工作温度：-40℃ 到 +85℃ ²
• 支持固件 OTA 升级

说明：
^*： 模组目前只支持 AT 指令数传，其他功能暂不支持。
¹： 表示当模组在此温度范围工作时，模组的相关性能满足 3GPP 标准要求。
²： 表示当模组在此温度范围工作时，模组仍能正常工作，仅个别射频指标可能略微超出 3GPP 规范要求。

应用领域

• 公用事业：抄表（水、气、电）、智能水务（管网、漏损、质检）、智能灭火器、消防栓等。
• 智能健康：药品溯源、远程医疗监测、血压表、血糖仪、护心甲监控、婴儿监控器。
• 智慧城市：智能路灯、智能停车、城市垃圾桶管理、公共安全报警、城市环境监控（水污染、噪声、空气质量 PM2.5 等）。
• 消费者：可穿戴设备、自行车、助动车防盗、智能行李箱、VIP 跟踪（小孩、老人、宠物、车辆租赁）、支付/POS 机。
• 农业环境：精准种植（环境参数：水、温、光、药、肥）、畜牧养殖（健康、追踪）、水产养殖、食品安全追溯。
• 物流仓储：资产、集装箱跟踪、仓储管理、车队管理跟踪、物流状态、追踪。
• 智能楼宇：门禁、智能 HVAC、烟感、火警检测、电梯故障/维修。
• 制造行业：生产、设备状态监控，能源设施、油气监控，化工园区监测，大型租赁设备、预测性维护（家电、机械等）。

模组接口

引脚分配

TCS600E 模组为LCC + LGA 封装，共有 96 个引脚。

模组 I/O 序号与模组丝印 I/O 名称对应关系：

引脚定义

管脚号	管脚名	信号类型	描述
1	SPI_CLK*	DO	SPI1 时钟信号输出，不能与 PIN71 DBG_TXD 同时使用
2	SPI_RXD*	DI	SPI1 数据输入，不能与 PIN72 DBG_RXD 同时使用
3	SPI_TXD*	DO	SPI1 数据输出，不能与 PIN11 CAM_I2C_SCL 同时使用
4	SPI_CS*	DO	SPI1 片选信号，不能与 PIN12 CAM_I2C_SDA 同时使用
5	USIM_CLK	DO	USIM 卡时钟信号
6	USIM_DATA	IO	USIM 卡数据信号
7	USIM_RST	DO	USIM 卡复位信号
8	USIM_VDD	PO	USIM 卡供电电源，1.8V/3.0V 自动识别，Iomax=50mA
9	USIM_CD	DI	USIM 卡插拔检测
10	CAM_MCLK*	DO	Camera MCLK 时钟输出
11	CAM_I2C_SCL*	IO	Camera I2C 时钟信号，也可用作通用 I2C 接口
12	CAM_I2C_SDA*	IO	Camera I2C 数据信号，也可用作通用 I2C 接口
13	CAM_SPI_CLK*	DI	SPI Camera 时钟输入，不能与 PIN145 USIM2_RST 同时使用
14	CAM_SPI_D0*	DI	SPI Camera 数据输入 0，不能与 PIN146 USIM2_DAT 同时使用
15	CAM_SPI_D1*	DI	SPI Camera 数据输入 1
16	CAM_PWDN*	DO	Camera 关断，不能与 PIN147 USIM2_CLK 同时使用
17	CAM_VDD*	PO	Camera 模拟电源，固定输出2.8V，Iomax=100mA
18	GND	-	参考地
19	ADC0	AI	模数转换器, 输入范围 0~3.4V,通道 0，分辨率 12bits
20	ADC1	AI	模数转换器, 输入范围 0~3.4V,通道 1，分辨率 12bits
21	SPK-*	AO	音频差分输出通道负，驱动32Ω 受话器，无内置功放，外接8Ω 喇叭需要外接音频功放
22	SPK+*	AO	音频差分输出通道正，驱动32Ω 受话器，无内置功放，外接8Ω 喇叭需要外接音频功放
23	NC	-	预留
24	NC	-	预留
25	NC	-	预留
26	USB_DP	IO	USB 差分信号正,走线控制 90Ω 差分阻抗
27	USB_DM	IO	USB 差分信号负,走线控制 90Ω 差分阻抗
28	USB_VBUS	DI	USB 插入检测, 高有效，休眠状态下可保持
29	VBAT_BB	PI	模组基带电源，供电范围 3.4V~4.3V，标称 3.8V，外部电源需保证 500mA 的电流，建议外部增加浪涌管
30	GND	-	参考地
31	MAIN_RXD	DI	主串口接收数据，休眠状态下可唤醒模块
32	MAIN_TXD	DO	主串口发送数据，休眠状态下可唤醒模块
33	MAIN_CTS	DO	DTE 主串口清除发送（连接至 DTE 的 CTS）
34	MAIN_RTS	DI	DTE 主串口请求发送（连接至 DTE 的 RTS）
35	GND	-	参考地
36	VBAT_RF	PI	模组射频电源，供电范围 3.4V~4.3V，标称 3.8V，外部电源需保证 1A 的电流，建议外部增加浪涌管
37	VBAT_RF	PI	模组射频电源，供电范围 3.4V~4.3V，标称 3.8V，外部电源需保证 1A 的电流，建议外部增加浪涌管
38	GND	-	参考地
39	MAIN_DTR	DI	休眠唤醒控制，拉高允许模组进入休眠模式，在休眠模式下，拉低可唤醒模组
40	MAIN_RI	DO	主串口输出振铃提示，唤醒AP，休眠状态下可保持
41	GND	-	参考地
42	IO_SEL	DI	IO_SEL电压选择管脚：悬空为1.8V，0Ω接地为3.3V，此管脚会影响所有IO口的电平
43	GND	-	参考地
44	GND	-	参考地
45	GND	-	参考地
46	LTE_ANT	AIO	LTE天线输出端口，50Ω 特性阻抗
47	GND	-	参考地
48	MAIN_DCD	DO	主串口输出载波检测
49	WAKEUP_IN*	DI	休眠唤醒控制
50	AP_READY	DI	应用处理器睡眠状态检测
51	W_DISABLE	DI	飞行模式控制
52	NET_MODE	DO	注册的网络制式指示
53	SLEEP_IND*	DO	睡眠模式指示
54	STATUS	DO	运行状态指示
55	NET_STATUS/USB_BOOT	DO	在开机之前上拉到 VDD_EXT 的话， 模块会强行进入 USB 下载模式，开机后作为网络状态指示功能，外部禁止上拉
56	I2C2_SDA	IO	I2C2 数据信号
57	I2C2_SCL	IO	I2C2 时钟信号
58	I2S_LRCK	DO	用于切换左右声道的数据。 LRCK 为“0”表示正在传输的是左声道的数据，为“1”则表示正在传输的是右声道的数据。
59	I2S_DIN	DI	I2S 数据输入
60	I2S_DOUT	DO	I2S 数据输出
61	I2S_BCK	DO	I2S 总线时钟
62	LCD_TE*/UART2_RX	DO	SPI LCD 帧同步信号，扩展串口接收数据
63	LCD_SPI_RS*	DO	SPI LCD 数据命令选择
64	LCD_SPI_RST*	DO	SPI LCD 复位信号
65	LCD_CS*	DO	SPI LCD 片选信号
66	LCD_SPI_DOUT*	DO	SPI LCD 数据信号
67	LCD_SPI_CLK*/UART2_TX	DO	SPI LCD 时钟信号，扩展串口发送数据
68	CAM_VIO*	PO	摄像头 I/O 供电，默认 1.8V
69	I2S_MCLK	DO	I2S 接口参考时钟
70	GPIO12*	IO	通用 GPIO
71	DBG_TXD	DO	调试串口发送数据
72	DBG_RXD	DI	调试串口，接收调试指令
73	GND	-	参考地
74	POWER_KEY	DI	模块开关机控制脚， 内部上拉到VBAT，关机状态下拉低1.2s 以上开机，开机状态下拉低1.5s 以上关机
75	RESET	DI	模块复位输入，低有效，内部上拉到VBAT
76	VDD_EXT	PO	LDO 输出，通过 PIN 42 硬件配置，输出 3.3V或1.8V，缺省1.8V，最大200mA。休眠状态下关闭，休眠状态会频繁输出高脉冲，不可用于模块唤醒管脚或串口上拉
77~92	GND	-	参考地
145	USIM2_RST	DO	USIM2 卡复位信号
146	USIM2_DATA	IO	USIM2 卡数据信号
147	USIM2_CLK	DO	USIM2 卡时钟信号
148	USIM2_VDD	PO	USIM2 卡供电电源

说明：
^*：模组目前只支持 AT 指令数传，其他 OpenCPU 功能暂不支持。

电气参数

绝对电气参数

参数	描述	最小值	最大值	单位
VBAT	供电电压	-0.3	4.7	V
VBUS	USB 检测	-0.3	5.5	V
Ipk	电源供电峰值电流	0	1.5	A
Vio	数字接口电压	-0.3	VDDIO+0.3	V
Vadc	模拟接口电压	-0.3	4.7	V

正常工作条件

参数	描述	最小值	典型值	最大值	单位
VBAT	工作电压	3.3	3.8	4.3	V
VBATdrop	最大功率电压跌落	-	-	400	mV
VBUS	USB 检测	3.3	5.0	5.25	V
IVBAT	峰值电流	-	1.2	1.5	A

工作和存储温度

参数	描述	最小值	最大值	单位
Ts	存储温度	-40	90	℃
Ta	正常工作温度3	-35	75	℃
Ta	扩展工作温度4	-40	85	℃

说明：
³ ：表示当模组在此温度范围工作时，模组的相关性能满足 3GPP 标准要求。
⁴ ：表示当模组在此温度范围工作时，模组仍能正常工作，仅个别射频指标可能略微超出 3GPP 规范要求。

直流参数

参数	描述	最小值	典型值	最大值	单位
VIL	IO 低电平输入	-	-	0.3*VDDIO	V
VIH	IO 高电平输入	0.7*VDDIO	-	VDDIO	V
VOL	IO 低电平输出	-	-	0.2*VDDIO	V
VOH	IO 高电平输出	0.8*VDDIO	-	VDDIO	V

待机和连续发射时功耗

测试仪器：综测仪 R&S CMW500，程控电源 安捷伦 66319D

测试条件：VBAT=3.8V，环境温度 25℃，插入白卡，连接综测仪 CMW500

参数	条件	平均值	单位
漏电流	第一次上电	1	uA
	开机后关机（RTC正常工作）	1	uA
待机电流	LTE-TDD Pagecycle=64	0.6	mA
	LTE-FDD Pagecycle=128	0.45	mA
连续反射电流(TX Power = 23 dBm)	B1	424	mA
	B3	406	mA
	B5	389	mA
	B8	434	mA
	B34	172	mA
	B38	234	mA
	B39	164	mA
	B40	263	mA
	B41	236	mA

实网模拟长连接功耗

测试仪器：程控电源 安捷伦 66319D

测试条件：VBAT=3.8V，环境温度 25℃

测试环境	常温实网	移动 BAND40	联通 BAND1	电信 BAND1
Paging周期		0.64s	1.28s	1.28s
信号质量	AT+CESQ	60	54	54
休眠电流	AT+CSCLK=2	0.58 mA	0.45 mA	0.43 mA
TCP 心跳包保活	AT+CSCLK=2，一分钟一次	2.74 mA	2.71 mA	2.57 mA
	AT+CSCLK=2，五分钟一次	1.05 mA	0.94 mA	0.93 mA
TCP 心跳包保活(超低功耗模式)	AT+CSCLK=3，一分钟一次(AT+WAKETIM=1,AT*RTIME=1)	1.27 mA	0.97 mA	1.13 mA
	AT+CSCLK=3，五分钟一次(AT+WAKETIM=1,AT*RTIME=1)	0.74 mA	0.61 mA	0.68 mA

射频参数

基本射频特性

参数项	详细说明
LTE-FDD 频段	LTE-FDD：B1/B3/B5/B8
LTE-TDD 频段	LTE-TDD：B34/B38/B39/B40/B41
无线标准	3GPP R13
LTE-FDD 速率	LTE-FDD：最大 10Mbps（下行）/最大 5Mbps（上行）
LTE-TDD 速率	LTE-TDD：最大 8.2Mbps（下行）/最大 3.4Mbps（上行）
天线类型	特征阻抗 50 欧姆

发射性能

连续发送性能：

频段	最小值	最大值	单位
LTE-FDD B1	＜-44	23±2	dBm
LTE-FDD B3	＜-44	23±2	dBm
LTE-FDD B5	＜-44	23±2	dBm
LTE-FDD B8	＜-44	23±2	dBm
LTE-TDD B34	＜-42	23±2	dBm
LTE-TDD B38	＜-42	23±2	dBm
LTE-TDD B39	＜-42	23±2	dBm
LTE-TDD B40	＜-42	23±2	dBm
LTE-FDD B41	＜-42	23±2	dBm

接收性能

接收灵敏度：

频段	典型值	单位
LTE-FDD B1（10M）	-99	dBm
LTE-FDD B3（10M）	-99	dBm
LTE-FDD B5（10M）	-99	dBm
LTE-FDD B8（10M）	-99	dBm
LTE-FDD B34（10M）	-99	dBm
LTE-FDD B38（10M）	-99	dBm
LTE-FDD B39（10M）	-99	dBm
LTE-FDD B40（10M）	-99	dBm
LTE-FDD B41（10M）	-99	dBm

静电防护

在模块应用中，由于人体静电，微电子间带电摩擦等产生的静电，通过各种途径放电给模块，可能会对模块造成一定的损坏，所以必须重视 ESD 保护。在生产组装、测试，研发等过程，尤其在产品设计中，都应采取防 ESD 保护措施。如电路设计在接口处或易受 ESD 点增加 ESD 保护，生产中带防 ESD 手套等。

位置	空气放电	接触放电
VBAT，GND	±10KV	±5KV
天线接口	±10KV	±5KV
其他接口	±1KV	±0.5KV

天线信息

天线类型

该模组无自带 PCB 板载天线，需要第三方提供天线。

可使用外置棒状天线、弹簧天线、IPEX-FPC 天线和 PCB 板天线等。天线形式有单极天线、PIFA 天线、IFA 天线和 loop 天线等。

• 棒状天线：

  

• IPEX FPC 天线：

  

• 内置 FPC 天线

  

天线设计要求

• 确保传输线的特性阻抗是 50Ω。
• 由于天线线路损失要小于 0.3dB，所以要保持 PCB 走线尽可能短。
• PCB LAYOUT 尽可能走直线，避免过孔和翻层，同时也要避免走直角和锐角走线。
• PCB 走线周围要有良好的参考地，避免其它信号线靠近天线。
• 推荐使用完整的地层作为参考地。
• 天线周围的地加强与主地之间的连接。
• 天线部分和其他金属件距离至少在 10mm 以上。

天线指标要求

参数	指标要求
VSWR	≤ 2
效率	＞ 30%
输入阻抗	50 Ω
插入损耗（＜ 1 GHz）	＜ 1 dB
插入损耗（1~2.3 GHz）	＜ 1.5 dB
插入损耗（＞2.3 GHz）	＜ 2.0 dB

封装信息及生产指导

机械尺寸

TCS600E 模组共有 96 个引脚，其中 76 个为 LCC 引脚，另外 20 个为 LGA 引脚。

TCS600E 尺寸大小：21.9 mm ± 0.35 (W) × 22.9 mm ± 0.35 (L) × 2.4 mm ± 0.15(H), 其中PCB厚度 0.8 mm ± 0.1 mm。

PCB 封装图-SMT

钢网开孔推荐

1. 钢网厚度：建议开阶梯钢网，模组位置钢网厚度推荐 0.18-0.2mm，其他位置根据产品设计确定厚度。
2. 模组 LCC 引脚：钢网开孔长度方向内切 0.1mm，外扩 1mm。宽度方向内切 0.16mm（单边 0.08mm），内切长度 1.4mm（模组引脚长度，防止锡珠产生），外扩 0.2mm（单边 0.1mm），外扩长度 2mm（外露在模组引脚底部以外的区域，增加锡量）。
3. 模组 LGA 引脚：开孔面积为焊盘面积 60%，如果单个开孔面积过大，可在中间隔断 0.3mm。

生产指南

1. 涂鸦出厂的贴片封装模组建议使用 SMT 机器贴片，拆开包装后建议在 24 小时内完成焊接。如果拆封后未使用完，建议放置在湿度不超过 10%RH 的干燥柜内，或重新进行真空包装并记录暴露时间。总暴露时间不超过 168 小时。

   • SMT 贴片所需仪器或设备：
     • 贴片机
     • SPI
     • 回流焊
     • 炉温测试仪
     • AOI
   • 烘烤所需仪器或设备：
     • 柜式烘烤箱
     • 防静电耐高温托盘
     • 防静电耐高温手套

2. 涂鸦出厂的模组存储条件如下：

   • 防潮袋必须储存在温度 ＜40℃、湿度 ＜90%RH 的环境中。

   • 干燥包装的产品，保质期为从包装密封之日起 12 个月的时间。

   • 密封包装内装有湿度指示卡：

     

3. 涂鸦出厂的模组当出现可能受潮的情况下需要进行烘烤：

   • 拆封前发现真空包装袋破损。
   • 拆封后发现包装袋内没有湿度指示卡。
   • 拆封后如果湿度指示卡读取到 10% 及以上色环变为粉色。
   • 拆封后总暴露时间超过 168 小时。
   • 从首次密封包装之日起超过 12 个月。

4. 烘烤参数如下：

   • 烘烤温度：卷盘包装 40℃，湿度小于等于 5%RH。托盘包装 125℃，湿度小于等于 5%RH（耐高温托盘非吸塑盒拖盘）。
   • 烘烤时间：卷盘包装 168 小时，托盘包装 12 小时。
   • 报警温度设定：卷盘包装 50℃，托盘包装 135℃。
   • 自然条件下冷却到 36℃ 以下后，即可进行生产。
   • 若烘烤后暴露时间大于 168 小时没有使用完，请再次进行烘烤。
   • 如果暴露时间超过 168 小时未经过烘烤，不建议使用回流焊接工艺焊接此批次模组，因模组为 3 级湿敏器件，超过允许的暴露时间产品可能受潮，进行高温焊接时可能会导致器件失效或焊接不良。

5. 在整个生产过程中，请对模组进行静电放电（ESD）保护。

6. 为了确保产品合格率，建议使用 SPI 和 AOI 测试设备来监控锡膏印刷和贴装品质。

推荐炉温曲线

请根据回流焊曲线图进行 SMT 贴片，峰值温度 245℃，回流焊温度曲线如下图所示：

• A：温度轴

• B：时间轴

• C：合金液相线温度：217-220℃

• D：升温斜率：1-3℃/S

• E：恒温时间：60-120S，恒温温度：150-200℃

• F：液相线以上时间：50-70S

• G：峰值温度：235-245℃

• H：降温斜率：1-4℃/S

  注意：以上推荐曲线以 SAC305 合金焊膏为例。其他合金焊膏请按焊膏规格书推荐炉温曲线设置。

储存条件

模组 MOQ 与包装信息

产品型号	MOQ（pcs）	出货包装方式	每个卷盘存放模组数	每箱包装卷盘数
TCS600E	3500	载带卷盘	700 个	5