MXT906A BDS GPS双系统厘米级导航定位模块硬件集成手册说明书

2024年7月23日发(作者：普又柔)

MXT906A

BDSGPS双系统厘米级

导航定位模块

硬件集成手册

Wuhan Mengxin Technology Co., Ltd.

【BDS/GPS双系厘米级导航定位模块硬件集成手册】

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版本号

Ver 1.0

Ver 1.1

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《MXT906A BDS/GPS双系统亚米级导航

定位模块硬件集成手册》第一版

增加天线馈电及相关描述

日期

2018年5月

2018年6月

【BDS/GPS双系厘米级导航定位模块硬件集成手册】

1 产品描述 .......................................................................................................................................... 1

1.1 概述 ....................................................................................................................................... 1

1.2 配置 ....................................................................................................................................... 1

1.3 电源 ....................................................................................................................................... 1

1.4 接口 ....................................................................................................................................... 1

1.4.1 UART ................................................................................................................................. 1

1.4.2 I2C ...................................................................................................................................... 1

1.4.3 SPI接口 ............................................................................................................................. 2

1.4.4 天线接口 ............................................................................................................................ 2

1.5 IO信号 .................................................................................................................................. 2

1.5.1 PPS ..................................................................................................................................... 2

1.5.2 GPIO .................................................................................................................................. 2

1.5.3 EXTINT .............................................................................................................................. 2

1.5.4 RST_N ................................................................................................................................ 2

2 设计注意事项 .................................................................................................................................. 3

2.1 PIN脚定义 ........................................................................................................................... 3

2.2 参考设计 ............................................................................................................................... 5

2.3 PCB封装 .............................................................................................................................. 7

【BDS/GPS双系厘米级导航定位模块硬件集成手册】

2.4 天线 ....................................................................................................................................... 7

2.4.1 天线信号 ............................................................................................................................ 7

2.4.2 有源天线馈电 ................................................................................................................... 7

2.4.3 有源天线检测 ................................................................................................................... 7

2.5 其它 ....................................................................................................................................... 8

2.6 荐炉温曲线 ......................................................................................................................... 10

2.7 ESD防护............................................................................................................................. 11

III

1 产品描述

1.1 概述

武汉梦芯科技有限公司设计生产的 MXT906A模块为 BDS/GPS双系统厘米级

导航定位模块，能够同时支持 BDS B1、GPS L1 两个频点，支持RTK算法, 具有高灵

敏度、抗干扰、高性能等特点。模块外形紧凑，采用SMD 焊盘，支持标准取放及回

流焊接。

1.2 配置

模块输入输出协议语句配置可以通过梦芯定义的控制语句进行更改，参考协议文

档《MXT Protocol Specification数据接口协议》。修改后的协议配置可通过指令保

存在flash中，模块下次工作时将维持flash中保存的配置信息状态。

1.3 电源

MXT906A模块包含两个输入电源（VCC和VRTC）和一个输出电源（VCC_RF）。

其中VCC为模块主电源，为片内电源转换芯片、片内主IC进行供电。VRTC为模块

的备份电源，在主电源断电的情况下依然可以为模块片内的RTC电路及备份RAM 供

电，以实现热启功能，缩短定位时间。

VCC_RF 可为外部有源天线或外置LNA提供馈电。若使用模块内置馈电功能，给

模块供电的电源需具有过流保护功能，以免外置天线异常短路时影响模块使用。

1.4 接口

1.4.1 UART

MXT906A模块有两组串口，分别为UART0与UART1。支持数据传输、固件升

级功能，输入/输出信号类型为 LVTTL电平。默认波特率为9600bps，最高可设为

230400bps，串口波特率均可由用户自行配置。设计产品时请确保UART0或UART1

连接 PC 或外部处理器，用于固件升级。

1.4.2 I2C

I2C接口用于串行数据传输，可以工作在Master/Slave模式，总线最高速率

400Kbps。默认配置下不可用，可通过定制方式实现。

1.4.3 SPI接口

SPI接口工作在Master/Slave模式，支持DMA功能。可以外接一组SPI器件，

如EEPROM，GSensor芯片等。SPI接口由串行数据输入及输出相关的串行移位寄存

器、以及串行移位时钟组成，总线时钟频率最高为20MHz。默认配置下不可用，可

通过定制方式实现。

1.4.4 天线接口

模块天线接口用于外接GNSS多模有源天线或无源天线，接口内部采用50 ohm

阻抗匹配,为获得更好的性能，建议外部预留阻抗匹配电路。

1.5 IO信号

1.5.1 PPS

MXT906A提供1个输出脉宽和极性可调的 PPS 信号。PPS信号可为外部系统提

供授时功能，脉冲边缘触发方式以及宽度可调，默认情况下每秒输出一个脉冲。

1.5.2 GPIO

MXT906A预留2个通用GPIO接口，可由用户灵活配置。默认配置下不可用，

可通过定制方式实现。

1.5.3 EXTINT

MXT906A提供1个外部中断信号（External Interrupt）输入管脚。如果不使用，

该信号可以悬空。默认配置下不可用，可通过定制方式实现。

1.5.4 RST_N

MXT906A模块内部集成上电复位功能，同时支持外部复位功能（低电平有效）。

如果不使用，该信号可以悬空。

2 设计注意事项

2.1 PIN脚定义

表 2-1 MXT906A模块PIN脚定义

名称

RST_N

GPIO1

PPS

EXTINT

GPIO2

TXD1

RXD1

RSV

VCC_RF

GND

RF_IN

GND

I/O

电平标准

LVTTL

3.3V±10%

LVTTL

描述

外部复位信号，低电平有效

通用IO1，可用于外部天线状态检测

秒脉冲信号

外部中断信号（不用，则悬空）

通用IO2

UART1，数据发送信号（不用，则悬空）

UART1，数据接收信号（不用，则悬空）

保留管脚（悬空）

天线馈电电源（不用，则悬空）

地

射频输入信号

地

SPI master串行数据输出信号/slave 串行

数据输入信号（不用，则悬空）

SPI master 串行数据输入信号/slave串行

数据输出信号（不用，则悬空）

SPI 串行时钟信号（不用，则悬空）

SPI_MOSI I/O

SPI_MISO I/O

SPI_SCK O

LVTTL

SPI_CS

I2C_SDA

I2C_SCL

TXD0

RXD0

V_BCKP

I/O

LVTTL

2.0V~3.6V

SPI 片选信号（不用，则悬空）

I2C 地址数据信号（不用，则悬空）

I2C时钟信号（不用，则悬空）

UART0，数据发送信号, FW update

UART0，数据接收信号, FW update

备份电源输入（不使用热启动功能时，可

悬空）

VCC

GND

3.3V±10%

电源

地

2.2 参考设计

MXT906A最小参考设计原理图如下，外部提供VDD 3.3V和VBAT供电，射频

输入接有源天线，MXT906A建议通过外部VBIAS电源给有源天线馈电，馈电电压典

型值为3.3V或5.0V。通过DB9连接电脑串口，模块串口输出NMEA0183协议数据。

图 2-1 MXT906A最小参考设计原理图

若使用片内馈电功能，参考原理图如下：

图 2-2 MXT906A VCC_RF馈电参考设计

若使用模块VCC_RF馈电，建议在VCC_RF和有源天线之间增加一个0805 封装

10欧姆电阻进行限流，防止有源天线异常短路时损坏模块或系统。

2.3 PCB封装

图 2-3 MXT906A模块PCB封装

2.4 天线

2.4.1 天线信号

模块支持GNSS多模有源天线或无源天线，为获得更好的性能，建议在模块外

部预留50 ohm 阻抗匹配电路。若外接无源天线，建议外围增加一级LNA和SAW。

2.4.2 有源天线馈电

若选择有源天线，需要对有源天线进行馈电，馈电电源可由终端平台提供，也可

由模块VCC_RF供电。建议优先选择终端平台进行馈电，谨慎使用模块内置馈电功能，

以免外置天线短路时损坏模块。

2.4.3 有源天线检测

若用户需要天线检测功能，则需要配合外围检测电路来实现。外围天线检测参考

电路如下。OPEN_DET连接模块Pin2，SHORT_DET连接模块Pin5。当

OPEN_DET=High，则为Open状态；OPEN_DET=Low，则为Not Open状态。当

SHORT_DET=High，则为Short状态；SHORT_DET=Low，则为Not Short状态。

图 2-4 MXT906A天线检测参考电路

2.5 其它

为使 MXT906A 能够正常工作，需要正确连接以下信号：

• 为 VCC 引脚提供可靠的电源，此电源上电过程应单调上升，上电时间

不超过10ms，上电过程中不能有台阶或回沟，；此外此电源下电后电

平应可恢复到零电平。

•

将模块所有 GND 引脚接地。

连接 RF_IN 信号至天线，线路保持 50 欧姆阻抗匹配。

确保串口0 连接到 PC 或外部处理器，用户可以用此串口接收定位信息

数据。软件升级也可以通过该串口进行。

为获得良好性能，设计中还应特别注意如下几项：

(1) 供电：良好的性能需要稳定及低纹波电源来保证。电压纹波峰峰值不要超过

50mV。

•

采用 LDO 保证供电纯净；

布局上尽量将 LDO 靠近模块放置；

加宽电源走线或采用分割铺铜面来传输电流；

电源走线避免经过大功率与高感抗器件如磁性线圈。

(2) UART 接口：确保主设备与MXT906A 模块管脚信号、波特率对应一致。

(3) 天线接口：天线线路注意50欧姆阻抗匹配，尽量短且顺畅，避免走锐角。

(4) 天线：为了保证较好的信噪比，确保天线与电磁辐射源有很好的隔离，特别

是 1559～1577MHz 频段的电磁辐射。

(5) 为避免静电造成模块损坏，建议在模块和外部天线输入端口之间增加ESD 防

护器件。模块使用前需保证天线可靠连接，禁止带电热插拔天线。

ESD防护器件推荐:

器件型号厂家结电容参数（pF） VBR参数

（V）

LESD11LL5.0CT5G 乐山无线电 Typ：0.25

ESD9R3.3ST5G

(6) PCB布板尽量避免在MXT906A 正下方走线。

(7) 本模块是温度敏感设备，温度剧烈变化会导致其性能降低，使用中尽量远离

高温气流与大功率发热器件。

Onsemi Typ：0.5

Typ: 0.4

min: 6

min:4.6

min:6 ESD5V3U1U-02LS Infineon

2.6 荐炉温曲线

模块焊接推荐炉温曲线如下图示：

图 2-5 MXT906A 推荐炉温曲线

MXT906A模块为无铅产品，默认后续加工为无铅焊接。我公司对模块无铅焊接

在实际SMT生产中做过验证。以下推荐温度设置以无铅焊接为例。

为了保证焊接质量，建议在模块生产前做预烘烤，烘烤温度120℃±5℃，烘烤时

间4个小时。

升温阶段

升温斜率: 最大3℃/s

升温温度区间：50℃~150℃

预热阶段

预热阶段时间: 60~120s

预热温度区间: 150~180℃

回流阶段

超过熔点温度217℃的时间: 40~ 60s

焊接峰值温度: 不超过245℃

冷却阶段

降温斜率: 最大 4℃/s

注意事项：

•

为防止模块焊接中出现脱落，请不要将模块设计在板子背面焊接，即最

好不要经历两次焊接循环。

焊接温度的设置取决于产品工厂的诸多因素，如主板性质、锡膏类型、

锡膏厚度等，请同时参考相关IPC标准以及锡膏的指标。

由于有铅焊接温度相对较低，若采用此焊接方式，请优先考虑板子上的

其他元器件。

2.7 ESD防护

MXT906A模块为静电敏感器件，请注意运输和生产过程中的防静电处理。切勿

随意用手触摸或用非防静电烙铁进行焊接，以免损坏模块。

图 2-6 防静电处理