BC95 硬件设计手册
NB-IoT 系列
版本:BC95_硬件设计手册_V1.3
日期:2017-11-21
状态:受控文件
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BC95 硬件设计手册
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前言
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文档历史
修订记录
版本
日期
1.0
2017-04-19
1.1
2017-06-15
1.2
2017-10-11
1.3
2017-11-21
作者
鲁义文/
张剑楠
鲁义文/
张剑楠
鲁义文/
张剑楠
鲁义文/
张剑楠
变更表述
初始版本
1. 更新表 1:增加 Band 28 频段信息
2. 更新表 2:更新网络协议、数据传输特性和模块
重量
3. 更新 3.5.3 章节:修改复位模块描述
4. 更新 3.6 章节:修改省电技术描述
5. 更新 4.6 章节:修改天线连接方式
6. 更新表 23:增加 ESD 性能参数
7. 更新 6.3 章节:更新模块俯视图
1. 更新表 2:更新数据传输特性和正常工作温度
2. 更新 3.4.2 章节:靠近 VBAT 输入端增加一个 TVS
管以提高模块浪涌电压承受能力
3. 更新 3.7.3 章节:增加电平转换参考电路
4. 更新 5.3 章节:修改 Idle/Tx 模式下耗流数据
5. 更新表 21:更新正常工作温度范围
1. 更新表 2:更新数据传输特性和存储温度
2. 更新 5.3 章节:修改耗流数据
3. 更新表 21:增加存储温度
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目录
文档历史 ........................................................................................................................................................ 2
目录 ............................................................................................................................................................... 3
表格索引 ........................................................................................................................................................ 5
图片索引 ........................................................................................................................................................ 6
1 引言 ........................................................................................................................................................ 7
1.1. 安全须知..................................................................................................................................... 7
2 综述 ........................................................................................................................................................ 8
2.1. 主要性能..................................................................................................................................... 8
2.2. 功能框图..................................................................................................................................... 9
2.3. 评估板 ...................................................................................................................................... 10
3 应用接口 ............................................................................................................................................... 11
3.1. 引脚分配................................................................................................................................... 12
3.2. 引脚描述................................................................................................................................... 13
3.3. 工作模式................................................................................................................................... 16
3.4. 电源设计................................................................................................................................... 16
3.4.1. 引脚介绍 ......................................................................................................................... 16
3.4.2. 供电参考电路 .................................................................................................................. 17
3.5. 开机/关机.................................................................................................................................. 17
3.5.1. 开机 ................................................................................................................................ 17
3.5.2. 关机 ................................................................................................................................ 18
3.5.3. 复位模块 ......................................................................................................................... 18
3.6. 省电技术................................................................................................................................... 19
3.7. 串口 .......................................................................................................................................... 20
3.7.1. 主串口 ............................................................................................................................. 21
3.7.2. 调试串口 ......................................................................................................................... 21
3.7.3. 串口应用 ......................................................................................................................... 22
3.8. USIM 接口 ................................................................................................................................ 23
3.9. 模数转换接口* .......................................................................................................................... 25
3.10. RI 信号 ..................................................................................................................................... 25
3.11. 网络状态指示* .......................................................................................................................... 26
4 天线接口 ............................................................................................................................................... 27
4.1. 射频天线参考电路 .................................................................................................................... 27
4.1.1. 射频信号线 Layout 参考指导 .......................................................................................... 28
4.2. RF 输出功率 ............................................................................................................................. 30
4.3. RF 接收灵敏度 ......................................................................................................................... 30
4.4. 工作频率................................................................................................................................... 31
4.5. 天线要求................................................................................................................................... 31
4.6. 推荐 RF 天线连接器安装 .......................................................................................................... 32
5 电气性能和可靠性 ................................................................................................................................ 34
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5.1. 绝对最大值 ............................................................................................................................... 34
5.2. 工作温度................................................................................................................................... 34
5.3. 耗流 .......................................................................................................................................... 35
5.4. 静电防护................................................................................................................................... 35
6 机械尺寸 ............................................................................................................................................... 37
6.1. 模块机械尺寸 ........................................................................................................................... 37
6.2. 推荐封装................................................................................................................................... 39
6.3. 模块俯视图/底视图 ................................................................................................................... 40
7 存储、生产和包装 ................................................................................................................................ 41
7.1. 存储 .......................................................................................................................................... 41
7.2. 生产焊接................................................................................................................................... 42
7.3. 包装 .......................................................................................................................................... 43
8 附录 A 参考文档及术语缩写 ................................................................................................................ 45
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表格索引
表 1:BC95 模块支持的频段 ............................................................................................................................... 8
表 2:模块主要性能 ............................................................................................................................................. 8
表 3:I/O 参数定义 ............................................................................................................................................. 13
表 4:引脚描述 .................................................................................................................................................. 13
表 5:工作模式 .................................................................................................................................................. 16
表 6:VBAT 引脚和地引脚 ................................................................................................................................ 16
表 7:复位引脚描述 ........................................................................................................................................... 18
表 8:串口引脚定义 ........................................................................................................................................... 20
表 9:串口逻辑电平 ........................................................................................................................................... 20
表 10:外部 USIM 接口引脚定义 ....................................................................................................................... 23
表 11:数模转换接口引脚定义 ........................................................................................................................... 25
表 12:RI 信号状态 ............................................................................................................................................ 25
表 13:NETLIGHT 的工作状态 .......................................................................................................................... 26
表 14:RF 天线引脚定义 ................................................................................................................................... 27
表 15:RF 传导功率(上行 QPSK 和 BPSK 调制) .......................................................................................... 30
表 16:RF 传导灵敏度(THROUGHPUT ≥ 95%) ........................................................................................... 30
表 17:模块工作频率 ......................................................................................................................................... 31
表 18:天线插入损耗要求 .................................................................................................................................. 31
表 19:天线参数 ................................................................................................................................................ 31
表 20:绝对最大值 ............................................................................................................................................. 34
表 21:工作温度范围 ......................................................................................................................................... 34
表 22:模块耗流 ................................................................................................................................................ 35
表 23:ESD 性能参数(温度:25 ºC,湿度:45 %) ...................................................................................... 36
表 24:参考文档 ................................................................................................................................................ 45
表 25:术语缩写 ................................................................................................................................................ 45
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图片索引
图 1:功能框图 .................................................................................................................................................. 10
图 2:引脚分配图 ............................................................................................................................................... 12
图 3:VBAT 输入端参考电路 ............................................................................................................................. 17
图 4:开机时序 .................................................................................................................................................. 17
图 5:关机时序 .................................................................................................................................................. 18
图 6:开集驱动参考复位电路 ............................................................................................................................. 18
图 7:按键复位参考电路 .................................................................................................................................... 19
图 8:功耗参考示意图 ....................................................................................................................................... 19
图 9:主串口连接方式示意图 ............................................................................................................................. 21
图 10:软件调试连线示意图 .............................................................................................................................. 21
图 11:3.3V 电平转换电路 ................................................................................................................................. 22
图 12:电平转换参考电路 .................................................................................................................................. 22
图 13:RS232 电平转换电路 ............................................................................................................................. 23
图 14:6-PIN 外部 USIM 卡座参考电路图 ......................................................................................................... 24
图 15:收到 URC 信息或者短消息时 RI 时序 .................................................................................................... 25
图 16:网络状态指示参考电路........................................................................................................................... 26
图 17:射频天线参考电路 .................................................................................................................................. 27
图 18:两层 PCB 板微带线结构......................................................................................................................... 28
图 19:两层 PCB 板共面波导结构 ..................................................................................................................... 28
图 20:四层 PCB 板共面波导结构(参考地为第三层) .................................................................................... 29
图 21:四层 PCB 板共面波导结构(参考地为第四层) .................................................................................... 29
图 22:U.FL-R-SMT 连接器尺寸(单位:毫米) .............................................................................................. 32
图 23:U.FL-LP 连接线系列 .............................................................................................................................. 32
图 24:安装尺寸(单位:毫米) ....................................................................................................................... 33
图 25:俯视及侧视尺寸图 .................................................................................................................................. 37
图 26:底视尺寸图 ............................................................................................................................................. 38
图 27:推荐封装 ................................................................................................................................................ 39
图 28:模块俯视图 ............................................................................................................................................. 40
图 29:模块底视图 ............................................................................................................................................. 40
图 30:回流焊温度曲线 ..................................................................................................................................... 42
图 31:卷带尺寸(单位:毫米) ....................................................................................................................... 43
图 32:卷盘尺寸(单位:毫米) ....................................................................................................................... 44
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1 引言
本文档定义了 BC95 模块及其与客户应用连接的空中接口和硬件接口。
本文档可以帮助客户快速了解 BC95 模块的硬件接口规范、电气特性、机械规范以及其他相关信息。
通过此文档的帮助,结合移远通信的应用手册和用户指导书,客户可以快速应用 BC95 模块于无线应用。
1.1. 安全须知
通过遵循以下安全原则,可确保个人安全并有助于保护产品和工作环境免遭潜在损坏。
道路行驶安全第一!当你开车时,请勿使用手持移动终端设备,即使其有免提功能。
请先停车,再打电话!
登机前请关闭移动终端设备。移动终端的无线功能在飞机上禁止开启用以防止对飞
机通讯系统的干扰。忽略该提示项可能会导致飞行安全,甚至触犯法律。
当在医院或健康看护场所时,请注意是否有移动终端设备使用限制。射频干扰可能
会导致医疗设备运行失常,因此可能需要关闭移动终端设备。
移动终端设备并不保障在任何情况下都能进行有效连接,例如在移动终端设备没有
话费或(U) SIM 无效时。当你在紧急情况下遇见以上情况,请记住使用紧急呼叫,同
时保证您的设备开机并且处于信号强度足够的区域。
您的移动终端设备在开机时会接收和发射射频信号。当靠近电视、收音机、电脑或
者其他电子设备时都会产生射频干扰。
请将移动终端设备远离易燃气体。当靠近加油站、油库、化工厂或爆炸作业场所时,
请关闭移动终端设备。在任何有潜在爆炸危险的场所操作电子设备都有安全隐患。
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