nrf21540 rf 前端模块是经过优化以提高 nordic nrf52 和 nrf53 系列先进多协议无线 soc 的链路预算的范围扩展器,具有+21 dbm tx 输出功率和 13 db rx 增益,与 nrf52 系列 soc 结合使用时,可确保实现出色的链路预算,扩展范围达到 16 倍。
挪威奥斯陆 – 2019 年 12 月 19 日 – nordic semiconductor 宣布推出首款功率放大器 / 低噪声放大器(pa/lna)产品 nrf21540tm rf 前端模块(fem),完美补充了 nordic 的 nrf52 和 nrf53 系列多协议系统级芯片(soc)。这款 rf fem 的 pa 提供了高达+21 dbm 的高度可调 tx 功率提升,而 lna 则提供了+13 db 的 rx 增益。lna 的低噪声系数(nf)仅为 2.5 db,确保可提高 nordic 蓝牙 5/ 低功耗蓝牙 (bluetooth® low energy /bluetooth le)、thread、zigbee 和 2.4ghz rf 低功耗无线解决方案的 rx 灵敏度。例如,当结合以 1 mbps 运行低功耗蓝牙的 nrf52840 soc 时,nrf21540 可将 rx 灵敏度提高 5 dbm。结合增加的输出功率,可将连接链路预算提高 18 dbm。对于片上 tx 功率小于+8 dbm 的其它器件,提升幅度则更大。因而,增加连接链路预算可提供更长的传输范围,并有助于减少由于数据包损坏而引起的重传次数。对于所有可能需要扩大范围或增强覆盖范围的应用,nrf21540 是难能可贵的补充器件,示例应用包括资产跟踪、音频、智能家居或工业用例。
当与 nordic 的短距离无线 soc 一起使用时,nrf21540 可作为“即插即用”的补充器件。nrf21540 连接到 soc 器件的天线输出,并具有两个额外的天线端口以实现天线分集功能。该器件的增益控制、天线开关和功率模式通过 gpio、spi 或两者结合的方法来控制。虽然 nrf21540 可以与其它无线电器件一起使用,但随着 nordicn rf5 sdk、用于 thread 和 zigbee 的 nrf5 sdk 以及 nrf connect sdk 的未来版本将会包括其驱动程序支持,使得该器件与 nordic soc 共用的易用性将进一步增强。
nrf21540 的 tx 功率是动态可调的,输出功率可以小幅度设置到 21 dbm,这样可确保应用的设计在所有区域和工作条件下均可以在允许范围 1 dbm 之内的输出功率下运行。在使用期间,功率设置可以由 soc 动态控制,以配合当前连接的要求。例如,可以监视接收信号强度指示(rssi)和其它参数以确定特定连接的功率要求,并且提高或降低 tx 功率以管理功耗。由于温度引起的任何变化都可以抵消,从而将输出功率稳定在所需的水平。
nrf21540 可在 1.7 至 3.6 v 电源电压范围内工作,在 tx 功率调整为+20 dbm 时,提供具有竞争力的 115 ma 功率数值,在 rx 模式下可提供 4.1 ma 功率,在断电模式下则提供 30 na 功率。 该器件在 -40 至 105°c 温度范围内正常工作,可在专业照明等应用中补充 nordic 的耐高温 nrf52833 和 nrf5340 器件。该芯片采用 4x4 mm qfn16 封装,并提供 nrf21540 ic 本身型款作为补充。nordic 提供能够使用实验室设备评估 rf fem 性能,并结合 nrf52 系列器件进行实际应用性能评估的开发板。
nordic semiconductor 产品管理总监 kjetil holstad 表示:“许多应用都受益于外部 rf 前端模块提供的显着范围扩展,重要的是 fem 不会损害无线电性能的其它功能,也不会对电池寿命产生重大影响。nordic 在低功耗无线设计领域拥有数十年的丰富经验,我们的工程团队设计了具有竞争力的 rf fem 产品,这款 fem 针对公司的先进多协议 soc 进行了优化和完美互补,其尺寸和价格可最大程度地减少对 bom 和电路板空间的影响。”
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