Manual de usuario del módulo de posicionamiento RTK de alta precisión multifrecuencia unicorecomm UM960L All Constellation
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| Versión | Historial de revisiones | Fecha |
| R1.0 | Primer lanzamiento | agosto de 2022 |
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Prefacio
Este documento describe la información del hardware, el paquete, la especificación y el uso de los módulos Unicore UM960L.
Lectores objetivo
Este documento se aplica a los técnicos que poseen experiencia en receptores GNSS.
Introducción
UM960L es una nueva generación de módulo RTK de posicionamiento de alta precisión GNSS de
Unicore. Admite todas las constelaciones y múltiples frecuencias, y puede rastrear simultáneamente GPS L1/L2/L5 + BDS B1I/B2I/B3I + GLONASS L1/L2+Galileo E1/E5a/E5b + QZSS L1/L2/L5. El módulo se utiliza principalmente en monitoreo de peligros geológicos, monitoreo de deformaciones y SIG de alta precisión.
UM960L se basa en NebulasⅣTM, un SoC GNSS que integra banda base RF y algoritmos de alta precisión. Además, el SoC integra una CPU dual de 2 GHz, un procesador de punto flotante de alta velocidad y un coprocesador RTK con diseño de bajo consumo de 22 nm, y admite 1408 supercanales. Todo lo anterior permite un procesamiento de señal más potente.
UM960L presenta un tamaño compacto de 16.0 mm × 12.2 mm. Adopta almohadillas SMT, es compatible con la selección y colocación estándar y es compatible con la integración completamente automatizada de la soldadura por reflujo.
Además, UM960L admite interfaces como UART, I2C, que satisface las necesidades de los clientes en diferentes aplicaciones.
Figura 1-1 Módulo UM960L
Interfaz reservada, no compatible actualmente.
Características principales
- Alta precisión, tamaño compacto y bajo consumo de energía
- Basado en el SoC GNSS de nueva generación -NebulasIVTM, con banda base RF y algoritmos de alta precisión integrados
- 16.0 mm × 12.2 mm × 2.4 mm, dispositivo de montaje en superficie
- Admite la solución de posicionamiento RTK en chip de multifrecuencia de todas las constelaciones
- Admite GPS L1/L2/L5 + BDS B1I/B2I/B3I + GLONASS L1/L2 + Galileo E1/E5b/E5a + QZSS L1/L2/L5
- Motor RTK de todas las constelaciones y frecuencias múltiples, y tecnología de procesamiento RTK avanzada
- Pista independiente de cada frecuencia y antiinterferencias de banda estrecha de 60 dB
Especificaciones clave
Tabla 1-1 Especificaciones técnicas
Información básica
| Canales | 1408 canales, basados en NebulasIVTM |
| Constelaciones | GPS/BDS/GLONASS/Galileo/QZSS |
| Frecuencia | GPS: L1C/A, L2P(W), L2C, L5 BDS: B1I, B2I, B3IGLONASS: L1C/A, L2C/AGalileo: E1, E5b, E5a QZSS: L1, L2, L5 |
Fuerza
| Volumentage | +3.0 V a +3.6 V CC |
| Consumo de energía | 410 mW (típico) |
Actuación
| Precisión de posicionamiento | Posicionamiento de punto único (RMS) | Horizontal: 1.5 m | ||
| Vertical: 2.5 m | ||||
| DGPS (RMS) | Horizontal: 0.4 m | |||
| Vertical: 0.8 m | ||||
| RTK (RMS) | Horizontales: 0.8 cm + 1 ppm | |||
| Vertical: 1.5 cm + 1ppm | ||||
| Precisión de observación (RMS) | BDS | GPS | GLONASS | Galileo |
| B1I/ L1C/A /G1/E1 Pseudorango | 10 centímetros | 10 centímetros | 10 centímetros | 10 centímetros |
| Fase portadora B1I/ L1C/A /G1/E1 | 1 milímetros | 1 milímetros | 1 milímetros | 1 milímetros |
| B2I/L2P/G2/E5b Pseudodistancia | 10 centímetros | 10 centímetros | 10 centímetros | 10 centímetros |
| Fase portadora B2I/L2P/G2/E5b | 1 milímetros | 1 milímetros | 1 milímetros | 1 milímetros |
| Precisión de tiempo (RMS) | 20 ns | |||
| Precisión de velocidad (RMS) | 0.03 m/s | |||
| Tiempo hasta la primera reparación (TTFF) | Arranque en frío < 30 s | |||
| Tiempo de inicialización | < 5 s (típico) | |||
| Confiabilidad de inicialización | > 99.9% | |||
| Tasa de actualización de datos | Posicionamiento de 5 Hz | |||
| Datos diferenciales | RTCM 3.0, 3.2, 3.3 | |||
| Formato de datos | NMEA-0183; Unicore | |||
Especificaciones físicas
| Paquete | LGA de 24 pines |
| Dimensiones | 16.0 mm × 12.2 mm × 2.4 mm |
Especificaciones ambientales
| Temperatura de funcionamiento | -40°C a +85°C |
| Temperatura de almacenamiento | -55°C a +95°C |
| Humedad | 95% sin condensación |
| Vibración | GJB150.16A-2009; MIL-STD-810F |
| Choque | GJB150.18A-2009; MIL-STD-810F |
Puertos Funcionales
- UARTx3
- I2Cx1
Interfaces
Figura 1-2 Diagrama de bloques del UM960L
- Parte RF
El receptor obtiene una señal GNSS filtrada y mejorada de la antena a través de un cable coaxial. La parte de RF convierte las señales de entrada de RF en la señal de IF y convierte la señal analógica de IF en las señales digitales necesarias para el chip NebulasIVTM. - NebulasIVTM SoC
NebulasIVTM es el SoC GNSS de alta precisión de nueva generación de UNICORECOMM con un diseño de bajo consumo de 22 nm, compatible con todas las constelaciones, múltiples frecuencias y 1408 súper canales. Integra una CPU dual de 2 GHz, un procesador de punto flotante de alta velocidad y un coprocesador RTK, que puede realizar el procesamiento de banda base de alta precisión y el posicionamiento RTK de forma independiente. - 1PPS
UM960L emite 1 PPS con ancho de pulso y polaridad ajustables. - Evento
UM960L proporciona 1 entrada de marca de evento con frecuencia y polaridad ajustables. - Restablecer (RESET_N)
Activo BAJO, y el tiempo activo no debe ser inferior a 5 ms.
Hardware
Dimensiones
Tabla 2-1 Dimensiones
| Símbolo | mín. (mm) | tip. (mm) | máx. (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 |
| 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 |
Figura 2-1 Dimensiones mecánicas del UM960L
Definición de pin
Figura 2-2 Definición de pines del UM960L
Tabla 2-2 Definición de pines
| No. | Alfiler | E/S | Descripción |
| 1 | virus respiratorio sincitial | — | Reservado, debe ser flotante; no se puede conectar a tierra, fuente de alimentación o E/S periférica |
| 2 | virus respiratorio sincitial | — | Reservado, debe ser flotante; no se puede conectar a tierra, fuente de alimentación o E/S periférica |
| 3 | P.D.P. | O | Pulso por segundo |
| 4 | EVENTO | I | Marca de evento |
| 5 | BIF | — | función incorporada; se recomienda agregar un punto de prueba de orificio pasante y una resistencia pull-up de 10 kΩ; no se puede conectar a tierra, fuente de alimentación o E/S periférica, pero puede ser flotante. |
| 6 | TXD2 | O | UART2 transmitiendo datos |
| 7 | RXD2 | I | UART2 recibiendo datos |
| 8 | REINICIAR_N | I | Restablecimiento del sistemaActivo Bajo |
| 9 | VCC_RF1 | O | Fuente de alimentación LNA externa |
| 10 | Tierra | — | Suelo |
| 11 | ANT_EN | I | Entrada de señal de antena GNSS |
| 12 | Tierra | — | Suelo |
| 13 | Tierra | — | Suelo |
| 14 | virus respiratorio sincitial | — | Reservado, debe ser flotante; no se puede conectar a tierra, fuente de alimentación o E/S periférica |
| 15 | RXD3 | I | UART3 recibiendo datos |
| 16 | TXD3 | O | UART3 transmitiendo datos |
| 17 | BIF | — | función incorporada; se recomienda agregar un punto de prueba de orificio pasante y una resistencia pull-up de 10 kΩ; no se puede conectar a tierra, fuente de alimentación o E/S periférica, pero puede ser flotante. |
| 18 | Adventista del Séptimo Día | E/S | Datos I2C |
| 19 | LCC | E/S | Reloj I2C |
| 20 | TXD1 | O | UART1 transmitiendo datos |
| 21 | RXD1 | I | UART1 recibiendo datos |
| 22 | V_BCKP2 | I | Cuando se corta la fuente de alimentación principal VCC, V_BCKP suministra energía al RTC y al registro correspondiente. Requisitos de nivel: 2.0 V ~ 3.6 V, y la corriente de trabajo es inferior a 60 μA a 25 °C. Si no utiliza la función de inicio en caliente, conecte V_BCKP a VCC. NO lo conecte a tierra ni lo deje flotando. |
| 23 | CCV | I | Vol de suministrotage |
| 24 | Tierra | — | Suelo |
- No se recomienda tomar VCC_RF como ANT_BIAS para alimentar la antena Ver sección 3.1 para más detalles.
- No es compatible actualmente, y mantén este pin flotante.
Especificaciones eléctricas
Calificaciones máximas absolutas
Tabla 2-3 Calificaciones máximas absolutas
| Parámetro | Símbolo | Mín. | Máx. | Unidad |
| Fuente de alimentación (VCC) | CCV | -0.3 | 3.6 | V |
| Volumentage Entrada | Vino | -0.3 | 3.6 | V |
| Entrada de señal de antena GNSS | ANT_EN | -0.3 | 6 | V |
| Consumo de energía de entrada de RF de la antena | Potencia de entrada ANT_IN | +10 | dBm | |
| Fuente de alimentación LNA externa | VCC_RF | -0.3 | 3.6 | V |
| Corriente de salida VCC_RF | ICC_RF | 100 | mA | |
| Temperatura de almacenamiento | TSTG | -55 | 95 | °C |
Condiciones operacionales
Tabla 2-4 Condiciones operativas
| Parámetro | Símbolo | Mín. | Típico. | Máx. | Unidad | Condición |
| Fuente de alimentación (VCC) | CCV | 3.0 | 3.3 | 3.6 | V | |
| Volumen máximo de ondulacióntage | VRP | 0 | 50 | mV | ||
| Corriente de trabajo3 | yopr | 109 | 218 | mA | VCC = 3.3 V | |
| Vol. salida VCC_RFtage | VCC_RF | VCC-0.1 | V | |||
| Corriente de salida VCC_RF | ICC_RF | 50 | mA | |||
| Temperatura de funcionamiento | Topr | -40 | 85 | °C | ||
| Consumo de energía | P | 410 | mW |
Umbral de E/S
Tabla 2-5 Umbral de E/S
| Parámetro | Símbolo | Mín. | Típico. | Máx. | Unidad | Condición |
| Volumen de entrada de bajo niveltage | vin_low | 0 | CCV × 0.2 | V | ||
| Volumen de entrada de alto niveltage | Vin_alto | CCV × 0.7 | CCV + 0.2 | V | ||
| Volumen de salida de bajo niveltage | Vout_low | 0 | 0.45 | V | Isalida= 4 mA | |
| Volumen de salida de alto niveltage | Vout_alto | VCC - 0.45 | CCV | V | Isalida = 4 mA | |
Función de antena
Tabla 2-6 Función de antena
| Parámetro | Símbolo | Mín. | Típico. | Máx. | Unidad | Condición |
| Ganancia de entrada óptima | Gantt | 18 | 30 | 36 | dB |
Dado que el producto tiene condensadores en su interior, se produce una corriente de entrada durante el encendido. Debe evaluar en el entorno real para comprobar el efecto del volumen de suministro.tagLa caída provocada por la corriente de irrupción en el sistema.
Diseño de hardware
Diseño de alimentación de antena
UM960L solo admite la alimentación de la antena desde el exterior del módulo en lugar del interior. Se recomienda utilizar dispositivos con alta potencia y que puedan soportar alto voltagmi. También se pueden utilizar tubos de descarga de gas, varistores, tubos TVS y otros dispositivos de protección de alta potencia en el circuito de suministro de energía para proteger aún más el módulo contra rayos y sobretensiones.
Figura 3-1 Circuito de referencia de alimentación de antena externa del UM960L
Observaciones:
- L1: inductor de alimentación, se recomienda un inductor RF de 68 nH en paquete 0603;
- C1: condensador de desacoplamiento, se recomienda conectar dos condensadores de 100nF/100pF en paralelo;
- C2: Condensador de bloqueo de CC, condensador recomendado de 100 pF;
- No se recomienda tomar VCC_RF como ANT_BIAS para alimentar la antena (VCC_RF no está optimizado para la protección contra rayos y contra sobretensiones debido al tamaño compacto del módulo)
- D1: Diodo ESD, elija el dispositivo de protección ESD que admita señales de alta frecuencia (por encima de 2000 MHz)
- D2: Diodo TVS, elija el diodo TVS con el cl apropiadoamping especificación de acuerdo con el requisito de alimentación voltage y antena voltage
Puesta a tierra y disipación de calor
Figura 3-2 Almohadilla de disipación de calor y puesta a tierra
Las 55 almohadillas en el rectángulo de la Figura 3-2 son para conexión a tierra y disipación de calor.
En el diseño de PCB, deben conectarse a una tierra de gran tamaño para fortalecer el calor.
disipación.
Encendido y apagado
CCV
- El nivel inicial de VCC cuando se enciende es inferior a 0.4 V y tiene buena monotonicidad. el volumentagLos valores de subimpulso y repique están dentro del 5% VCC.
- Forma de onda de encendido de VCC: el intervalo de tiempo desde el 10 % hasta el 90 % debe estar entre 100 μs y 1 ms.
- Intervalo de tiempo de encendido: el intervalo de tiempo entre el VCC < 0.4 V (después del apagado) y el siguiente encendido debe ser superior a 500 ms.
V_BCKP
- El nivel inicial de V_BCKP cuando se enciende es inferior a 0.4 V y tiene buena monotonicidad. el volumentagLos valores de subimpulso y timbre están dentro del 5% V_BCKP.
- Forma de onda de encendido V_BCKP: el intervalo de tiempo desde el 10 % hasta el 90 % debe estar entre 100 μs y 1 ms.
- Intervalo de tiempo de encendido: el intervalo de tiempo entre V_BCKP < 0.4 V (después del apagado) hasta el siguiente encendido debe ser superior a 500 ms.
Requisito de producción
La curva de temperatura de soldadura recomendada es la siguiente:
Figura 4-1 Temperatura de soldadura (sin plomo)
Aumento de temperatura Stage
- Pendiente ascendente: Máx. 3 °C/s
- Rango de temperatura ascendente: 50 °C a 150 °C
Precalentamiento Stage
- Tiempo de precalentamiento: 60 s a 120 s
- Rango de temperatura de precalentamiento: 150 °C a 180 °C
Reflujo Stage
- Tiempo de sobrefusión (217 °C): 40 s a 60 s
- Temperatura máxima para soldar: no más de 245 ° C
Refrigeración Stage
- Pendiente de enfriamiento: Máx. 4 °C/s
Para evitar que se caiga durante la soldadura del módulo, no lo suelde en la parte posterior de la placa durante el diseño, es decir, mejor no pase por el ciclo de soldadura dos veces.- La configuración de la temperatura de soldadura depende de muchos factores de fábrica, como el tipo de placa, el tipo de pasta de soldadura, el grosor de la pasta de soldadura, etc. Consulte también los estándares IPC relevantes y los indicadores de pasta de soldadura.
- Dado que la temperatura de soldadura de plomo es relativamente baja, si usa este método, dé prioridad a otros componentes en el tablero.
- La apertura de la plantilla debe cumplir con su requisito de diseño y cumplir con los estándares de examen. Se recomienda que el grosor de la plantilla sea de 0.15 mm.
Embalaje
Descripción de la etiqueta
Figura 5-1 Etiqueta Descripción
Embalaje del producto
El módulo UM960L utiliza cinta transportadora y carrete (adecuados para dispositivos convencionales de montaje en superficie), empaquetados en bolsas antiestáticas de papel de aluminio selladas al vacío, con un desecante en el interior para evitar la humedad. Cuando utilice el proceso de soldadura por reflujo para soldar módulos, cumpla estrictamente con el estándar IPC para realizar el control de humedad. Dado que los materiales de embalaje, como por ejemplo la cinta transportadora, solo pueden soportar una temperatura de 55 °C, los módulos se deben retirar del paquete durante el horneado.
Figura 5-2 Paquete UM960L
Tabla 5-1 Descripción del paquete
| Artículo | Descripción |
| Número de módulo | 500 piezas/carrete |
| Tamaño del carrete | Bandeja: 13″Diámetro externo: 330 mm Diámetro interno: 100 mm Ancho: 24 mmGrosor: 2.0 mm |
| Cinta portadora | Espacio entre (distancia de centro a centro): 20 mm |
El UM960L está clasificado en el nivel 3 de MSL. Consulte los estándares IPC/JEDEC J-STD-033 relevantes para conocer los requisitos de operación y paquete. Puede acceder a la websitio www.jedec.org Para obtener más información.
La vida útil del módulo UM960L empaquetado en bolsas antiestáticas de papel de aluminio selladas al vacío es de un año.
comunicaciones Unicore, Inc.
F3, No.7, Fengxian East Road, Haidian, Beijing, República Popular China, 100094
www.unicorecomm.com
Teléfono: 86-10-69939800
Fax: 86-10-69939888
info@unicorecomm.com
Documentos / Recursos
 |
Unicorecomm UM960L todas las constelaciones módulo de posicionamiento RTK de alta precisión multifrecuencia [pdf] Manual del usuario UM960L, módulo de posicionamiento RTK multifrecuencia de alta precisión All Constellation, UM960L módulo de posicionamiento RTK multifrecuencia de alta precisión All Constellation, módulo de posicionamiento RTK multifrecuencia de alta precisión, módulo de posicionamiento RTK de alta precisión, módulo de posicionamiento RTK, módulo de posicionamiento, módulo |
