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GUC400 是由杭州涂鸦科技有限公司开发的一款 GNSS 定位模组。适用于车载导航、户外定位、勘测和绘图产品。
GUC400是一款自带行业标准的15 mm×15 mm×4 mm无源陶瓷天线的定位模组,由一个高集成度的 GNSS 芯片 UFirebird-UC6226NIS 及其外围电路构成,内置 SAW 滤波器、LNA、26 MHz TCXO 以及SPDT等器件;GUC400模组能够实时检测外置有源天线的工作状态,具备短路保护功能,并能自动切换使用内置无源陶瓷天线和外置有源天线,保证快速、精准的定位效果,且支持 GPS 和北斗双系统联合定位,向用户提供了高效、便捷的定位体验。
更新日期 | 更新内容 | 更新后版本 |
---|---|---|
2021-11-12 | 新建文档 | V1.0.0 |
GUC400 模组有 2 排共 12 个LCC引脚,引脚间距为 1.54 mm。
GUC400 尺寸大小:
PCB 厚度:0.8 mm ± 0.1 mm
引脚序号 | 符号 | 信号类型 | 描述 |
---|---|---|---|
1 | RXD | I | 模块串口接收数据,用于PMTK/PQ 命令输入和固件升级 |
2 | TXD | O | 模块串口发送数据,用于NMEA语句输出 |
3 | GND | – | 地 |
4 | VCC | PI | 模组主电源输入 |
5 | V_BCKP | PI | 模组备用电源输入 |
6 | 1PPS | O | 秒脉冲信号 |
7 | NC | – | 悬空不接 |
8 | ADET_N | O | 外置有源天线工作状态检测,不用则悬空 |
9 | NC | – | 悬空不接 |
10 | RST | I | 模块复位引脚,低电平有效 |
11 | EX_ANT | I | 外置有源天线的RF信号输入引脚,不用则悬空 |
12 | GND | – | 地 |
说明:P表示电源引脚,I/O表示输入输出引脚。
参数 | 描述 | 最小值 | 最大值 | 单位 |
---|---|---|---|---|
Ts | 存储温度 | -40 | 90 | ℃ |
VCC | 供电电压 | -0.2 | 3.6 | V |
静电释放电压(人体模型) | TAMB-25℃ | – | TBD | KV |
静电释放电压(机器模型) | TAMB-25℃ | – | TBD | KV |
参数 | 描述 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
---|---|---|---|---|---|
Ta | 工作温度 | -40 | 25 | 85 | ℃ |
VCC | 供电电压 | 2.8 | 3.3 | 3.6 | V |
V_BCKP | 备用电压 | 1.4 | 3.3 | 3.6 | V |
工作模式 | 项目类型 | 平均值 | 峰值(典型值) | 单位 |
---|---|---|---|---|
捕获 | VDCDC_IN 电流 | 31.23 | 41.18 | mA |
跟踪 | VDCDC_IN 电流 | 31.15 | 40.77 | mA |
说明:测试
VDCDC_IN
电压为 3.3 V,固件版本R3.1.10.0 Build 6582,使用内置陶瓷天线。
参数项 | 项目条件 | 指标 | 单位 |
---|---|---|---|
CN0标定 | 模拟器信号强度 -130dBm(AVG) | 40±2 | dBc |
TTFF(开阔处静态) | 冷启动 /热启动 /重捕 | 30 /1.2 /2 | 秒 |
灵敏度测试 | 捕获灵敏度 /跟踪灵敏度 | -145/-158 | dBm |
定位精度 | 开阔处静态CEP50 | 2.5 | 米 |
内置无缘陶瓷天线 | 特性阻抗50 Ω,增益1.5dB,驻波比≤1.5 | – | – |
外置有源天线 | 需第三方提供天线,特征阻抗50 Ω | – | – |
GUC400模组默认接收GPS L1频段(1575.42 MHz)和BDS B1频段(1561MHz)信号。该模组自带一颗15 mm×15 mm×4 mm的无源陶瓷天线,同时也支持外置有源天线,两者可通过内置的SPDT自动切换
GUC400模组内置一块15 mm×15 mm×4 mm的无源陶瓷天线,其性能对于整个GNSS系统的接收灵敏度具有至关重要的影响。GUC400使用的天线规格如下表所示:
参数 | 规格 | 备注 |
---|---|---|
尺寸 | 15mm×15 mm×4mm | – |
接收频率范围 | 1561-1575 ± 2.5 MHz | 中心频率1568 ± 3 MHz |
特性阻抗 | 50 Ω | – |
带宽 | Min. 20 MHz | Return loss ≤ -10 dB |
频率温度系数 | 0 ± 10 ppm /℃ | -40 ℃ ~ 85 ℃ |
极化方式 | 右旋圆极化(RHCP) | Right Hand Circular Polarization |
增益 | Typ. 1.5 dBi | – |
轴比 | Max. 5 dB | – |
VSWR | Max. 1.5 | – |
天线测试结果如下图所示:
天线的辐射性能易受各种因素影响,例如PCB尺寸、形状以及天线附近元件的介电常数等;PCB Layout时请遵循以下建议:
模块距离底板边缘至少5 mm,放置在底板中心处最佳。
建议在底板上与模块天线馈点对应的位置处开孔处理,孔径不小于2.5 mm。
保证天线无遮挡朝向天空。
无源陶瓷天线的性能受模组周围地平面实际尺寸的影响;因此,建议模组下方保留一块完整且30 mm × 30 mm大小的地平面,如下图所示。此外,在任何情况下,都不能将其它元器件(尤其是尺寸较大以及具有辐射干扰能力的器件)放置在该地平面区域内,也不允许在该区域内开设具有干扰性的过孔。
天线与具有金属外壳且器件高度较高的元器件保持10 mm以上的距离。
建议将MCU、晶体、LCD、摄像头以及其它高速器件和接口设置在底板上与模组相对的另一面上,并尽可能远离模组。
确保具有干扰性的信号(例如USB、LCD、摄像头以及晶体等)走线和过孔走在内层且与模组间有地平面隔离,并尽可能远离模组。
DCDC务必远离模组。
设备外壳(尤其是天线周围的材料)应由非金属材料制成,且天线和外壳间至少保留3 mm间距。
GNSS模组的RF部分对温度敏感,模组须远离发热源。
外置有源天线与GUC400模组的连接设计如下图所示,模组EX_ANT引脚上的DC可以直接为外置有源天线进行供电;在该设计中,射频链路要尽可能短,且特性阻抗严格控制为50 Ω,R1、C1和C2为天线的阻抗匹配预留位,C1和C2默认NC,R1默认为0R;需注意,R1不得为电容,因为电流将通过R1流向外置有源天线,而C1和C2则不能为电感或电阻,以免短路。
有源天线 | 推荐规格 |
---|---|
工作频率 | L1:1575.42±1.023 MHz;B1:1561±2.046 MHz |
带宽 | > 20 MHz |
极化方式 | RHCP |
特性阻抗 | 50 Ω |
噪声系数 | ≤ 1.5 |
增益(陶瓷天线) | 5 dBic(置于70 mm×70 mm的测试底板上) |
增益(内置LNA) | 28±3 dB |
消耗电流 | 9±3 mA(3.3V时) |
GUC400模组具有外置有源天线状态检测功能,并可以按照当前外置天线的工作状态实现内外置天线的切换;此外,通过UART向模组发送 $ANTSTAT 语句可以查询当前外置有源天线的工作状态。
外置天线状态 | OPEN_DET | SHORT_DET | ADET_N引脚电平(SPDT的控制) | 模组返回信息 |
---|---|---|---|---|
开路 | 1 | 0 | 1(切换到内置天线) | $ANTSTAT,1,0 |
短路 | 0 | 1 | 1(切换到内置天线) | $ANTSTAT,0,1 |
正常工作 | 0 | 0 | 0(切换到外置天线) | $ANTSTAT,0,0 |
说明
- 若模组返回 $ANTSTAT,1,0 语句,说明外置有源天线没有连接或虚接,模组将自动切换并使用内置无源陶瓷天线;
- 若模组返回 $ANTSTAT,0,1语句,说明外置有源天线短路,模组将自动切换并使用内置无源陶瓷天线,同时将切断EX_ANT引脚上的DC的电源,实现短路保护;
- 若模组返回 $ANTSTAT,0,0语句,说明外置有源天线工作正常,模组将自动切换并使用外置有源天线。
GUC400 模组的机械尺寸(单位:mm):
注意:默认的模组外形尺寸公差为±0.35mm,关键尺寸公差±0.1mm。如果客户对关键尺寸有明确要求,请沟通后在规格书中进行明确的标定。
GUC400 模组底视图尺寸(单位:mm):
推荐封装(单位:mm):
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:
请根据回流焊曲线图进行温度设定,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。
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 |
---|---|---|---|---|
GUC400 | 1600 | 载带卷盘 | 400 | 1600 |
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