电表产品--- 硬件设计注意事项

文档目的：针对用户使用NB模块在开发断路器产品过程中着重说明

适用范围：NB模组

1. 天线接口设计

1.1 射频天线匹配电路

天线电路预留π型匹配电路，靠近天线放置，供天线厂进行匹配调试（50 欧姆特性阻抗）。根据实际调试结果选取适当的阻容感值。 默认L1为0欧姆，C1,C2空贴。

1.2 电路设计要点：

• 模块的天线引脚到天线连接器之间的走线距离尽量短，避免直角走线，建议走线角度为135度或采用弧度走线；
  
• 射频信号线参考的地平面要保持完整；同层的地与射频信号线之间要保持2倍线宽，射频信号线周边的地要多打地孔；
  
• 模块天线引脚相邻的地引脚要充分接地；
  
• 连接器信号脚的焊盘要与地平面保持一定距离；
  
• 可以通过阻抗模拟计算工具对射频信号线进行精确的50欧姆 阻抗控制。
  

1.3 天线摆放设计要求

• 天线位置要避开电源、数据线和芯片等会产生射频干扰的器件；
  
• 为确保RF性能的最优化，天线部分和主板或其他金属件的距离至少保持15mm以上；
  
• 天线外围不要包裹金属件，以免影响天线辐射性能。建议天线区域的转接板镂空处理。
  

2. 模组的供电设计

• NM1 供电电源电压范围 2.1~3.6V。可使用低静态电流、输出电流能力达到 0.5A 的 LDO 作为供电电源，也支持锂锰电池供电。
  
• 电压跌落：为确保模组正常工作，供电电压跌落不低于模块最低工作电压 2.1V。
  
• -稳压和滤波电容：在靠近模块 VBAT 输入端，建议并联1个100uF(ESR＜0.7Ω)的钽电容，1个100nF，1个100pF（0402封装）和1个 22pF（0402封装）滤波电容。
  
• ESD保护：在靠近VBAT 输入端增加一个 TVS 管以提高模块的浪涌电压承受能力。
  走线要求：原则上，VBAT 走线越长，线宽越宽。
  

3. 模组串口使用注意事项

• 在IoT工作台新建产品时，请基于单片机的主频来选取串口的通信波特率。建议选取9600bps。
  
• NM1 模块的串口电平为 1.8V，若客户 MCU 系统的电平为 3.3V，则需在模块和应用系统的串口连接中增加电平转换电路。
  
• 注意模块和MCU串口收发方向，模组发送对应MCU接收，模组接收对应MCU发送。
  

4. SIM 卡接口设计

• 卡座靠近模块摆放，信号线长度不超过 200mm；
  
• SIM_VDD增加1uF去耦电容，靠近卡座摆放；
  
• SIM_DATA增加10-20K上拉电阻；
  
• SIM_DATA, SIM_RST,SIM_CLK需要加33pF电容用于滤除射频干扰；
  
• SIM 卡走线应远离射频和 VBAT 电路，SIM_CLK 和 SIM_DATA 走线不能太靠近，防止信号串扰；
  
• 如 SIM 经常需要手动插拔，信号线需要增加 TVS 管，寄生电容低于 50pF，走线要求先经过 ESD 器件再到模块。