FE4NA0210 Proprietäres eingebettetes Modul
Benutzerhandbuch

Begriffe und Akronyme

CDMA	Code Division Mehrfachzugriff
UMTS	Universelles mobiles Telekommunikationssystem
WCDMA	Breitbandcode Division Mehrfachzugriff
LTE	Langfristige Entwicklung
LTE-A	LTE-Advanced
GLONASS	GLObalnaya NAvigatsionnaya Sputnikovaya Sistema
GNSS	Globales Navigationssatellitensystem
DCM-TCU	Datenkonnektivitätsmodul
DRX	Diskontinuierlicher Empfang
ES	Ingenieurwesen Sample
FDD	Frequenzduplex
GPIO	Allgemeine Eingabe-/Ausgabezwecke
GSM	Globales System für Mobilgeräte
HU	USB-Host
HSIC	Hochgeschwindigkeits-Inter-Chip
PCIe	Peripheral Component Interconnect Express
MP	Massenproduktion
NAD	Netzwerkzugriffsgerät
OEM	Erstausrüster
Leiterplatte	Leiterplatte
PHY	Physikalische Schicht
SIM	Teilnehmeridentitätsmodul
TDD	Zeitmultiplex-Duplex
TSP	Anbieter von Telematikdiensten

FE4NA0210- und FE4NA0110-Module

Die NADs FE4NA0210 und FE4NA0110 sind proprietäre eingebettete Module, die von Continental Automotive Systems, Inc. entwickelt wurden. Die Module werden in Data Connectivity Modules (DCM-TCUs) oder USB-Hosts (HUs) integriert, die von Continental oder einem Drittanbieter zur Verwendung durch entwickelt und hergestellt werden Automobil-OEMs. DCM-TCUs werden während des Werksmontageprozesses des OEM in Fahrzeuge eingebaut und sind ohne die Verwendung von Spezialwerkzeugen nicht zugänglich. Primäre Anwendungsfälle sind datenzentriert mit Daten- und Sprachverbindungen zu Telematikdienstanbietern (TSP).

Hauptmerkmale
Luftschnittstellenunterstützung

• LTE-FDD: 3GPP Rel 14
• LTE FDD: DL-Kategorie-9 / UL-Kategorie-5
• UMTS: HSUPA CAT6 (bis zu 5.76 Mbit/s), HSPA CAT14 (bis zu 21 Mbit/s) oder HSPA CAT24 (bis zu 42 Mbit/s), je nach Konfiguration
• VoLTE – HD-Voice
• Eingebettetes Qualcomm GNSS-Subsystem, Gen9v2
• GPS, Glonass, Beidou, Galileo-Empfänger
• SBAS unterstützt: EGNOS/MSAS/QZSS/WAAS/GAGAN
• Kann ~40 Kanäle gleichzeitig verfolgen

Hinweise zur Einhaltung gesetzlicher Vorschriften FCC:

Dieses Gerät entspricht Teil 15, Teil 22(H), Teil 24(E) und Teil 27 der FCC-Bestimmungen. Die FCC-ID für dieses Gerät lautet LHJ-FE4NA0210. Der Betrieb unterliegt den folgenden zwei Bedingungen:

1. Dieses Gerät darf keine schädlichen Störungen verursachen.
2. Dieses Gerät muss alle empfangenen Störungen tolerieren, einschließlich Störungen, die einen unerwünschten Betrieb verursachen können.

Industrie von Kanada:
Dieses Gerät entspricht den lizenzfreien RSS-Richtlinien von Industry Canada. Der Betrieb unterliegt den folgenden zwei Bedingungen:

1. Dieses Gerät darf keine Störungen verursachen.
2. Dieses Gerät muss jegliche Störungen tolerieren, einschließlich Störungen, die einen unerwünschten Betrieb des Geräts verursachen können.“

Dieser Funksender (2807E-FE4NA0210) wurde von Industry Canada für den Betrieb mit den unten aufgeführten Antennentypen mit der angegebenen maximal zulässigen Verstärkung zugelassen. Antennentypen, die nicht in dieser Liste enthalten sind und deren Verstärkung größer als die für diesen Typ angegebene maximale Verstärkung ist, dürfen mit diesem Gerät nicht verwendet werden.

Geräteinstallations- und Benutzerhandbuch

Die Module FE4NA0210 und FE4NA0110 sind proprietäre Produkte, die von Continental Automotive Systems, Inc. für die Integration in von Continental Automotive Systems, Inc. hergestellte Telematik-Steuereinheiten entwickelt und hergestellt wurden.
ich. Das Modul darf AUSSCHLIESSLICH in einem von Continental Automotive Systems, Inc. hergestellten integrierten Gerät installiert werden.
ii. Während des Herstellungsprozesses der integrierten Vorrichtung wird das Modul auf die PCB der integrierten Vorrichtung gelötet.
iii. Das integrierte Gerät muss HF-Anschlüsse für externe Antennen oder HF-Leiterbahnen bereitstellen, um die Module FE4NA0210 und FE4NA0110 mit Antennen innerhalb des integrierten Geräts zu verbinden. Das typische Referenzdesign für das HF-Leiterbahnlayout, einschließlich Leiterplattenaufbau und Leiterbahnlänge, wird in Abschnitt 6 dieses Dokuments beschrieben.
iv. Der Automobil-OEM ist dafür verantwortlich sicherzustellen, dass der Endbenutzer keine manuellen Anweisungen zum Entfernen oder Installieren des Moduls hat.
v. Das Modul ist gemäß Teil 2.1091(b) auf die Installation in mobilen Anwendungen beschränkt.
vi. Andere Betriebskonfigurationen sind nicht zulässig.
vii. Änderungen oder Modifikationen an diesem System außerhalb einer von Continental autorisierten Einrichtung können die Genehmigung zur Verwendung dieses Geräts ungültig machen.
VIII. Das Modul hat keine vordefinierte Antenne. Unter keinen Umständen darf ein Antennengewinn verwendet werden, der die ERP- und EIRP-Leistungsgrenze überschreitet, wie in Teil 22, Teil 24 und Teil 27 angegeben.
ix. Der Integrator ist für die Erfüllung der FCC- und IC-Anforderungen für das integrierte Gerät verantwortlich. SAR bezieht sich auf die Implementierung des Endprodukts und sollte auf der Grundlage seiner Nähe zum menschlichen Körper bewertet werden.

Wenn Continental sich für die Wiederverwendung der modularen Zulassung entscheidet, muss die TCU deutlich mit einem externen Etikett gekennzeichnet werden, das die FCC-ID des integrierten Modems enthält. Zum Bspample kann das Etikett den Text „Contains device with FCC ID: LHJ-FE4NA0210 and IC: 2807E-FE4NA0210“ enthalten.

Antennenanforderungen zur Verwendung mit FE4NA0210- und FE4NA110-Modulen:

• Die Module FE4NA0210 und FE4NA0110 sind NUR für die Verwendung mit externen Antennen vorgesehen.
• Basierend auf FCC OET Bulletin 65 Supplement C und 47 CRF §2.1091 darf für alle eigenständigen LTE/WCDMA-Operationen der maximale Antennengewinn einschließlich Kabelverlust die folgenden Werte nicht überschreiten:
  o UMTS-Band 2: 9.0 dBi
  o UMTS-Band 4: 6.0 dBi
  o UMTS-Band 5: 10.0 dBi
  o LTE-Band 2: 9.0 dBi
  o LTE-Band 4: 6.0 dBi
  o LTE-Band 5: 10.0 dBi
  o LTE-Band 12: 9.0 dBi
  o LTE-Band 13: 9.0 dBi
  o LTE-Band 14: 9.0 dBi
  o LTE-Band 66: 6.0 dBi
• Basierend auf RSS-102 Ausgabe 5 darf für alle eigenständigen LTE/WCDMA-Operationen der maximale Antennengewinn einschließlich Kabelverlust die folgenden Werte nicht überschreiten:
  o UMTS-Band 2: 9.0 dBi
  o UMTS-Band 4: 6.0 dBi
  o UMTS-Band 5: 7.0 dBi
  o LTE-Band 2: 9.0 dBi
  o LTE-Band 4: 6.0 dBi
  o LTE-Band 5: 7.0 dBi
  o LTE-Band 12: 6.50 dBi
  o LTE-Band 13: 6.50 dBi
  o LTE-Band 14: 6.50 dBi
  o LTE-Band 66: 6.00 dBi
• Basierend auf FCC OET Bulletin 65 Supplement C und 47 CRF §2.1091 darf für alle gemeinsamen LTE/WCDMA-Operationen der maximale Antennengewinn einschließlich Kabelverlust die folgenden Werte nicht überschreiten:
  o UMTS-Band 2: 9.0 dBi
  o UMTS-Band 4: 6.0 dBi
  o UMTS-Band 5: 8.0 dBi
  o LTE-Band 2: 9.0 dBi
  o LTE-Band 4: 6.0 dBi
  o LTE-Band 5: 8.0 dBi
  o LTE-Band 12: 8.0 dBi
  o LTE-Band 13: 8.0 dBi
  o LTE-Band 14: 8.0 dBi
  o LTE-Band 66: 6.0 dBi
• Basierend auf RSS-102 Ausgabe 5 darf der maximale Antennengewinn einschließlich Kabelverlust für alle kombinierten LTE/WCDMA-Operationen die folgenden Werte nicht überschreiten:
  o UMTS-Band 2: 6.0 dBi
  o UMTS-Band 4: 5.50 dBi
  o UMTS-Band 5: 3.50 dBi
  o LTE-Band 2: 6.0 dBi
  o LTE-Band 4: 5.50 dBi
  o LTE-Band 5: 3.50 dBi
  o LTE-Band 12: 3.50 dBi
  o LTE-Band 13: 3.50 dBi
  o LTE-Band 14: 3.50 dBi
  o LTE-Band 66: 5.50 dBi
• Dieser Funksender (FCC-ID: LHJ-FE4NA0210; IC: 2807E-LHJ-FE4NA0210) wurde von FCC und Industry Canada für den Betrieb mit den unten aufgeführten Antennentypen mit der angegebenen maximal zulässigen Verstärkung zugelassen. Antennentypen, die nicht in dieser Liste enthalten sind und deren Verstärkung größer als die für diesen Typ angegebene maximale Verstärkung ist, dürfen mit diesem Gerät nicht verwendet werden.

Anleitung für OEMs:

Continental muss den Automobil-OEM anweisen und ihm zur Verfügung stellen, die folgenden Informationen in das Benutzerhandbuch des Fahrzeugs aufzunehmen:

1. Den Endbenutzern müssen die Anforderungen für die Installation von Sendern/Antennen und die Betriebsbedingungen zur Erfüllung der HF-Belastungsvorschriften mitgeteilt werden:
2. Ein separater Abschnitt sollte eindeutig „FCC-Anforderungen zur HF-Exposition“ enthalten:
3. Erforderliche Betriebsbedingungen für Endbenutzer.
4. Die mit diesem Gerät verwendete Antenne muss installiert werden, um die HF-Belastungsvorschriften zu erfüllen. Der Antennengewinn inklusive Kabeldämpfung darf die oben aufgeführten Werte nicht überschreiten.
5. Unter keinen Umständen darf ein Antennengewinn verwendet werden, der die ERP- und EIRP-Leistungsgrenzen überschreitet, wie in den Teilen 15, 22H, 24E und 27 angegeben.
6. Klare Anweisungen, die die Verantwortung der anderen Partei für den Erhalt der Stationslizenzierung beschreiben.

Layout- und Routing-Empfehlungen

Modulspezifisch
Der Pad-Abstand von 0.7 mm sollte die Platzierung eines 450 um fertigen VIA zwischen Pads ermöglichen, während ein 125-um-Via-to-Trace- oder Via-to-Pad-Abstand beibehalten wird, um das Breakout von Signalen in der inneren Reihe zu erleichtern. Der Abstand von 0.7 mm ist auch groß genug, um zwei 160-um-Leiterbahnen (6 mil) zwischen Pads zu führen.

HF-Spuren für Antennen
Das NAD hat acht Antennenstifte.

• LTE_ANT_1
• LTE_ANT_2
• LTE_ANT_3
• LTE_ANT_4
• GNSS_ANT_1
• GNSS_ANT_2
• CV2X_ANT_1
• CV2X_ANT_2

Eine Mehrfachübertragung ist nicht möglich. Die folgende Abbildung zeigt den allgemeinen Aufbau des Moduls:

Die NADs FE4NA0210 und FE4NA0110 sollten auf dem Mainboard ausgerichtet werden, um die Länge der primären LTE TX/RX-Antenne (LTE_ANT_1) zu minimieren. Diese 50-Ohm-Leitung sollte so kurz wie möglich zum externen HF-Anschluss oder zum Speisepunkt der internen Antenne sein.
Die HF-Spuren von den NAD-Antennenstiften auf dem Mainboard können Stripline oder Microstrip sein.
Zum Verlegen von Mikrostreifenleitungen UNTERHALB des NAD auf Schicht 1 müssen diese Erdungsausschnitte innerhalb des NAD bei der Streifenleitungsberechnung berücksichtigt werden. Die interne GND-Höhe und die Dielektrizitätskonstante der NAD-Platine sind unten dargestellt:
H = 19.3 Mil (491 Mikrometer)
Dielektrizitätskonstante = 4.1
Zum Beispielample, betrachten Sie den folgenden Stapel für die Hauptplatine:

Angenommen, die Hauptplatine oben mit einem 6-Lagen-Stapel mit abgeschnittener Masse auf Schicht 2, sodass die Mikrostreifenleitungen auf Masse auf Schicht 3 verweisen. Die Dicke des Dielektrikums von L1 bis L3 beträgt 21.2 mil.
Unter Verwendung eines Online-Impedanzrechners beträgt die Linienbreite unter dem NAD für eine 50-Ohm-Leitung 15.9 mils (405 Mikron), wie unten gezeigt:

Die Berechnung für die Breite der Mikrostreifenleitung außerhalb des NAD beträgt 37.7 mils (967 Mikron), wie unten gezeigt:

Aufgrund der für jede Leiterplatte gewählten Webart beträgt die Dielektrizitätskonstante der NAD-Platine 4.1, während die der Hauptplatine 4.3 beträgt. Bei der Stripline-Berechnung wurde eine Dielektrizitätskonstante von 4.2 gewählt, während bei der Microstrip-Berechnung 4.3 verwendet wurde.
Der Mainboard-Stack-up kann variieren, daher müssen diese Linienbreiten möglicherweise neu berechnet werden. ES WIRD DRINGEND EMPFOHLEN, EINEN ÄHNLICHEN STAPEL ZU VERWENDEN, WIE IN ABBILDUNG 3 GEZEIGT.
Empfehlungen zum Antennen-Routing:

1. Microstrip-Routen auf Layer1 und sehr kurze Route unter dem NAD.
2. Leitet dann zur inneren Schicht und führt die Route als Streifenleitung fort.

Diese Linienbreiten können je nach dem für das Mainboard ausgewählten Aufbau variieren.

HF-Antennen-Layout-Parameter

Art der Führung	Erfordernis
Impedanz verfolgen	50 Ohm ± 10 % unsymmetrisch
Gesamtstreckenlänge	<100-mm
Masse zwischen Signalen	> 1 x Linienbreite der Massespur dazwischen, VIA auf Masse genäht
Masse zwischen Signalen	> 3 x Linienbreite der Massespur dazwischen, VIA auf Masse genäht
Abstand zu anderen Signalen	< 3:1

• Die HF-Signale sollten GERADE AUS DEM NAD ZUM NÄCHSTEN RAND geleitet werden, und zwar entlang einer ähnlichen Route, jedoch getrennt durch eine Bodenspur.
• Die Leiterbahnimpedanzen sollten der Tabelle entsprechen, entweder als Mikrostreifen oder als Streifenleitung.
• Die Gesamtlänge für beide Signale sollte auf ein Minimum beschränkt werden, wobei immer der Pfad PRIMARY_ANT (LTE_ANT_1) optimiert wird.
• Der Abstand zum Boden oder anderen Signalen außerhalb von gebündelten Signalen sollte der Tabelle entsprechen.

Dokumente / Ressourcen

Continental FE4NA0210 Proprietäres eingebettetes Modul [pdf] Benutzerhandbuch FE4NA0210, LHJ-FE4NA0210, LHJFE4NA0210, FE4NA0210, FE4NA0110, FE4NA0210 Proprietäres Embedded-Modul, Proprietäres Embedded-Modul, Embedded-Modul, Modul

Verweise

• Bedienungsanleitung