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LTE模塊項目方案評估--研發架構師Jimmy
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客戶評估案例:LTE模塊項目方案評估



  1. 需求分析

客戶需求的核心點:6寸和6.8寸共板、參考A8的外觀設計、使用8939平臺。


  1. 硬件設計方案

    1. 主芯片平臺

高通MSM8939平臺,1.5GHz、8核Cortex A53處理器。PMU、WIFI、GPS、BT等器件均使用平臺推薦配置。(如有需要,還可以選擇1.7GHz的版本,和1.5GHz版本封裝相同。)


  1. MCP配置

8939平臺支持最大32G EMMC+3G LPDDR3的設計。16+1、16+2、32+2、32+3的硬件封裝相同,僅厚度略有差別,客戶可以根據需求自行選擇。


  1. 射頻設計

射頻設計使用高通WTR4905射頻收發器,配合相應的外圍電路可以實現國內和海外各種2G、3G、4G頻段和制式。外圍器件使用RF7460多模多頻的中低頻PA和獨立高頻PA。

客戶并未提供具體的頻段,現有以下射頻配置供選擇(頻段和制式越多成本越高):

國內開放市場精簡全模:GSM 900/1800;WCDMA band1、band5;CDMA BC0;FDD-LTE band1、band3;TDD-LTE band38、band39、band40、band41。開放市場可以同時支持CMCC、CT、CU的國內使用,插任意卡都可以上4G。這套方案成本適中。

國內運營商市場:CMCC、CT、CU三選一。同一塊主板貼不同的器件實現不同的網絡制式。但同一臺機器只能做一個運營商。這套方案成本最低。

國內和海外兼容:GSM 850/900/1800/1900;WCDMA band1、band2、band5、band8、CDMA BC0、FDD band1、band3、band7、band20;TDD-LTE band41或40。這個配置可以在國內支持CT和CU網絡,海外支持東南亞、南亞、歐洲、非洲、中東、俄羅斯等地區,適用地區較廣,適合海外銷售,但成本最高。


  1. 指紋識別

指紋識別使用匯頂或思立微的方案的模組,直接通過小板連接至CPU即可。


  1. 電源管理

整機電池容量大約有3000mAh,8939平臺一般充電電流在1.1A左右,充滿電池需要3.5-4小時。如使用高通快速充電QC1.0方案,需要增加SMB1360快速充電IC,充電速度可以提升30%以上。如使用QC2.0方案,除了增加快充IC以外,還需要增加支持QC2.0的9V、1.6A以上的高電壓高電流充電器,充電速度可以提高至3.5A(折算至電池的電流)。


  1. 硬件風險評估

    1. 金屬邊框天線設計

金屬邊框天線調試難度較大,尤其是頻段較多的情況下更困難。方案設計的時候我們會針對金屬邊框天線特殊設計,也需要客戶提供經驗豐富的天線廠配合前期的堆疊設計和整機設計。


  1. 8小時Wifi上網時長

6寸及6.8寸LCD最大功耗超過1.2W,8核CPU滿負荷工作最大功耗可達3W以上,3000mAh電池(約12Wh)只能支持系統滿負荷運行2小時左右。如需達到8小時WIFI上網需求,需要限制LCD亮度、且不能長期進行網絡游戲、網絡電影等大功耗的操作。


  1. 結構設計方案

    1. 設計思路

根據客戶需求,且為了減輕后續量產采購工作量,6寸和6.8寸的PCBA、電池、前后攝像頭、指紋識別、側鍵FPC都盡量做到通用。


  1. 整機布局

根據客戶對ID的期望,堆疊布局可以使用上斷板設計,也可以使用A8原機的L型板設計,具體需要根據客戶ID和需求再來評估。


  1. 整機厚度分析

客戶未提供整機厚度要求,但根據三星原機的設計風格來看,整體厚度不能太厚了。通常的做法可以控制在6.9mm-7.9mm左右。厚度能不能做到5.9mm,主要取決于屏幕選型和主板布局方式。如果像原機一樣使用ONCELL的AMOLED屏幕,AMOLED(0.95)+OCA(0.15)+Cover(0.55)=1.65mm,如果使用超薄TFT屏幕的設計厚度為LCD(1.35)+OCA(0.15)+OGS(0.7)=2.2mm。

PCBA厚度一般為:雙面布件:1.45+0.8+1.45=3.7mm,半單面布件:0.7+0.8+1.45=2.95mm。

PCBA還可以嵌入鎂鋁合金中框,這樣厚度可以再降低0.5mm。但會造成電池厚度降低。

下圖是最極限的厚度參考(5.75mm)和普通厚度參考(7.1mm):


  1. 結構風險評估

    1. CTP蓋板硬度

指紋識別的位置需要在CTP蓋板上開孔,開孔位置的玻璃強度會嚴重下降,過跌落測試時有可能會破裂。為避免此問題,建議使用康寧玻璃,如使用Oncell、Incell的LCD,玻璃厚度不能低于0.55mm,不要使用國產玻璃。如使用OGS的CTP,一定要做到0.7mm以上。


  1. LCD倒置發熱

為使指紋識別區域在下方居中,LCD需要倒置(IC在上方)來避開。對于AMOLED的LCD,不存在背光燈發熱的問題,但對于普通TFT LCD,背光區域會發熱。客戶務必要選擇效率高的LCD背光燈,否則聽筒部位會燙耳朵導致用戶體驗變差。


  1. 電池

設計要求電池尺寸在80x80x3.6mm,但6寸手機整機寬度預估在82mm左右,電池不可能做到80mm的寬度。這個尺寸需要根據實際堆疊情況做調整,且盡量保證6寸和6.8寸兩款機型電池通用。


  1. 整機散熱

因8939是8核,發熱量比較大,整機務必要做好散熱處理,預留CPU導熱硅膠的位置、建議中框使用鎂鋁合金將CPU熱量散發出去、結構也要預留貼散熱片的空間。