干货分享篇：Air780EP的硬件设计原理全解析（中）

接下来，继续分享第二板块。

 3.9 SIM 卡接口

Air780EP 支持 2 路 SIM 卡接口，支持 ETSI 和 IMT-2000 卡规范，支持 1.8V 和 3.0V USIM 卡。以满足双 SIM卡切换的需求。

3.9.1 SIM 接口

下表介绍了 SIM 接口的管脚定义。

表格 9：SIM 卡接口管脚定义

3.9.2 双 SIM 卡切换说明

Air780EP 支持双卡单待，同一时间只能使用其中一个 SIM 通道。可以通过相应的 AT 指令进行SIM 卡通道切换：或者选择自动切换功能，系统会根据外部网络信号强度进行自动切换（自动切换功能通常用于同时使用不同运营商SIM 卡的场景）。具体指令请参考《4G 模块AT 命令手册》

注意：

1. 模块开机会默认检测 SIM1 通道，在SIM1 通道检测到SIM 卡不在位的情况下才会去检测SIM2 通道。
2. USIM_DET 信号为 SIM 卡插拔检测管脚，上下边沿电平触发中断，触发系统进行SIM1 通道的卡在位检测。而SIM2 通道不支持SIM 卡插拔检测。
3. 对于内置贴片SIM 卡的双卡应用场景，如网络摄像头（IPC）场景，建议将贴片 SIM 卡置于SIM2

通道，外置插拔SIM 卡座置于SIM1 通道，以实现优先使用外置插拔SIM 卡的效果。

3.9.3 SIM 接口参考电路

下图是 SIM 接口的参考电路，使用 6pin 的 SIM 卡座。

如果需要用到 sim 卡在位检测，推荐电路如下。

在SIM卡接口的电路设计中，为了确保SIM卡的良好的功能性能和不被损坏，在电路设计中建议遵循以下设计原则：

1. SIM卡座与模块距离摆件不能太远，越近越好，尽量保证SIM卡信号线布线不超过20cm。
2. SIM卡信号线布线远离RF线和VBAT电源线。
3. 为了防止可能存在的USIM_CLK信号对USIM_DATA信号的串扰，两者布线不要太靠近，在两条走线之间增加地屏蔽。且对USIM_RST_N信号也需要地保护。
4. 为了保证良好的ESD保护，建议加TVS管，并靠近SIM卡座摆放。选择的ESD器件寄生电容不大于50pF。在模块和SIM卡之间也可以串联22欧姆的电阻用以抑制杂散EMI，增强ESD防护。SIM卡的外围电路必须尽量靠近SIM卡座。
5. 在需要模块进入休眠的场景SIM_DET禁止用VDD_EXT上拉，否则会造成无法休眠的问题。建议用AGPIO3上拉，或者用SIM_DET IO内部上拉的方式

3.10 LDO 输出

注意：

1. VDD_EXT 作为大部分IO 的内部供电，在模块进入休眠后会掉电关闭，以降低功耗。

VDD_EXT 在模块休眠期间，会随着模块底层频繁唤醒做网络交互以维持网络注册状态。客观上造成 VDD_EXT 在模块休眠期间输出周期不等的高脉冲，如果用 VDD_EXT 做某些 IO 如唤醒IO 管脚，或者 MAIN_UART 的上拉，就会造成频繁触发 IO 中断导致模块无法进入休眠。

1. 在需要休眠的场景可以用AGPIO3 进行上拉。

3.11 功能管脚

3.11.1 MAIN_RI

 表格 10：MAIN_RI 信号动作

 如果模块用作主叫方，MAIN_RI 会保持高电平，收到 URC 信息或者短信时除外。而模块用作被叫方时，MAIN_RI 的时序如下所示：

3.11.2 MAIN_DTR

模块支持两种睡眠模式：

睡眠模式 1：发送 AT+CSCLK=1，通过 MAIN_DTR 管脚电平控制模块是否进入睡眠睡眠模式 2：发送 AT+CSCLK=2，模块在串口空闲一段时间后自动进入睡眠

3.11.3 状态指示灯

Air780EP 用一个管脚来指示开机状态，用两个管脚信号来指示网络的状态。如下两表分别描述了管脚定义和不同网络状态下的逻辑电平变化：

表格 11：网络指示管脚定义

 指示灯参考电路如下图所示：

3.12 省电功能

根据系统需求，有两种方式可以使模块进入到低功耗的状态。对于AT版本使用“AT+CFUN”命令可以使模块进入最少功能状态。

3.12.1 最少功能模式/飞行模式

最少功能模式可以将模块功能减少到最小程度，此模式可以通过发送“AT+CFUN=<fun>”命令来设置。<fun>参数可以选择 0，1，4。

• 0：最少功能（关闭RF和SIM卡）；
• 1：全功能（默认）；
• 4：关闭RF发送和接收功能；

如果使用“AT+CFUN=0”将模块设置为最少功能模式，射频部分和 SIM 卡部分的功能将会关闭。而串口依然有效，但是与射频部分以及 SIM 卡部分相关的 AT 命令则不可用。

如果使用“AT+CFUN=4”设置模块，RF部分功能将会关闭，而串口依然有效。所有与RF部分相关的AT命令不可用。

模块通过“AT+CFUN=0”或者“AT+CFUN=4”设置以后，可以通过“AT+CFUN=1”命令设置返回到全功能状态。

3.12.2 睡眠模式（慢时钟模式）

串口应用

串口应用下支持两种睡眠模式：

1. 睡眠模式 1：通过 MAIN_DTR 管脚电平控制模块是否进入睡眠
2. 睡眠模式 2：模块在串口空闲一段时间后自动进入睡眠

睡眠模式 1

开启条件：

发送 AT 指令 AT+CSCLK=1

模块进入睡眠：

控制 MAIN_DTR 脚拉高，模块会进入睡眠模式 1

模块退出睡眠：

拉低 MAIN_DTR 脚 50ms 以上，模块会退出睡眠模式可以接受 AT 指令模块在睡眠模式 1 时的软件功能：

不响应 AT 指令，但是收到数据/短信/来电会有 URC 上报 HOST 睡眠时，模块收到数据/短信/来电如何唤醒 HOST： MAIN_RI 信号

睡眠模式 2

开启条件：

发送 AT 指令 AT+CSLCK=2

模块进入睡眠：

串口空闲超过 AT+WAKETIM 配置的时间（默认 5s），模块自动进入睡眠模式 2

模块退出睡眠：

串口连续发送 AT 直到模块回应时即退出睡眠模式 2

模块在睡眠模式 2 时的软件功能：

不响应 AT 指令，但是收到数据/短信/来电会有 URC 上报 HOST 睡眠时，模块收到数据/短信/来电如何唤醒 HOST： MAIN_RI 信

USB 应用

开启条件：

USB HOST 必须支持 USB suspend/resume

模块进入睡眠：

HOST 发起 USB suspend

模块退出睡眠：

HOST 发起 USB resume

HOST 睡眠时，模块收到数据/短信/来电如何唤醒 HOST：

MAIN_RI 信号

3.13 模式切换汇总

表格 13：模式切换汇总

 四、射频接口

天线接口管脚定义如下：

表格 14：RF_ANT 管脚定义

4.1 射频参考电路

注意：

• 连接到模块RF天线焊盘的RF走线必须使用微带线或者其他类型的 RF走线，阻抗必须控制在50欧姆左右。
• 在靠近天线的地方预留Π型匹配电路，两颗电容默认不贴片，电阻默认贴0欧姆，待天线厂调试好天线以后再贴上实际调试的匹配电路；

4.2 RF 输出功率

表格 15：RF 传导功率

4.3 RF 传导灵敏度

表格 16：RF 传导灵敏度

 4.4 工作频率

4.5 推荐RF 焊接方式

如果连接外置天线的射频连接器是通过焊接方式与模块相连的，请务必注意连接线的剥线方式及焊接方法，尤其是地要焊接充分，请按照下图中正确的焊接方式进行操作，以避免因焊接不良引起线损增大。

五、电器特性，可靠性，射频特性

5.1 绝对最大值

下表所示是模块数字、模拟管脚的电源供电电压电流最大耐受值。

表格 17：绝对最大值

以上就是本篇全部内容，接下来分享最后一部分。 

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