Nordic推出開發組合工具nRF21540 DB 用於2.4GHz無線通訊範圍延伸的產品開發

nRF21540 Development Bundle

此開發組合工具包含開發套件和評估套件,用於熟悉、設定和測試nRF21540射頻前端模組提供的長度範圍、鏈路預算、延遲和功耗改進性能

Nordic Semiconductor宣布推出nRF21540 DB (Development Bundle),這是一款用於驗證與測試的開發用組合工具,目標是針對由nRF21540射頻前端模組(RF FEM)提供的範圍延伸或鏈路預算提高的設計應用。nRF21540 DB包括nRF21540開發套件(DK)以及nRF21540評估套件(EK)。

已發表上市的nRF21540 RF FEM是一款功率放大器/低雜訊放大器(PA/LNA)產品。nRF21540在開發上可與Nodic的nRF52和nRF53系列多協定系統單晶片(SoC)完美地進行搭配。這款產品目標是針對採用2.4GHz技術時受益於更大範圍的應用,例如工業自動化、照明網狀網路和其他家庭自動化、資產追蹤和無線音訊。除了增加更長的無線通訊範圍,nRF21540 RF FEM還增強了無線通訊鏈路的穩固性,有助於減少無線資料封包丟失,反過來減少了因而引起的重傳次數。更少的資料封包丟失導致更低的鏈路延遲,而更少的重新傳輸則有助於提高無線通訊鏈路的傳輸吞吐量並降低功耗。這款射頻前端模組還支援天線分集,為靜態安裝的鏈路穩健性帶來進一步的改善。

Quote
雖然nRF21540射頻前端模組幾乎肯定能夠擴展任何兼容2.4GHz無線電技術的產品,例如Nordic的nRF52和nRF53系列SoC元件,並增加鏈路預算,但開發人員可能很難確定如何確保他們的設計從產品中獲得最大利益。
Paal Kastnes, Nordic Semiconductor

nRF21540 RF FEM的功率放大器具備高度可調節的發射功率性能,最高可設定至21 dBm,單一產品從而能夠符合全世界各地區不同的最大傳輸功率規定。而LNA則可提供13 dB的接收增益。LNA的雜訊係數(NF)低,只有2.7 dB,可為Nordic SoC帶來接收靈敏度的提升。例如當搭配以1Mbps速度運行的低功耗藍牙nRF21540 SoC時,nRF21540可將接收靈敏度範圍提高5 dBm至-100 dBm。加上增加的輸出功率,連接鏈路預算提高了18dBm。對於發射功率小於8 dBm的裝置而言,改善的幅度更大。與不具備射頻前端模組的類似應用相比,由此增加的連接鏈路預算提供了6至10倍的範圍擴展。

對於利用nRF21540 RF FEM提供的擴展範圍性能的設計,nRF21540 DK是進行應用性能測試的理想工具。基於Nordic的nRF52840 DK(用於nRF52840高階多協定SoC開發工作的成熟開發套件),nRF21540 DK整合了nRF21540 RF FEM,並有兩個晶片天線和用於天線分集的連接埠,以及用於進行直接RF測量的額外SWF連接器。該DK的射頻前端模組與板載nRF52840 SoC相連並由其進行控制。nRF52840 SoC可支援所有的藍牙5.3功能,以及藍牙網狀結構、Thread、Zigbee和2.5GHz專有協定。nRF21540 DK包括一個可通過USB介面連接的板載Segger J-LINK除錯器,四個使用者可程式化LED和四個按鈕,一個NFC-A標籤天線連接器,以及電流測量接腳。

nRF21540 EK是一個整合nRF21540射頻前端模組的屏蔽裝置,可用於簡單的無線電測試和開發。該評估套件可直接連接到nRF52或 nRF53系列SoC的天線輸出,或通過Arduino Uno Rev 3排針接腳連接到任何Nordic SoC DK。這個評估套件的nRF21540的增益控制、天線切換和操作模式可藉由GPIO或SPI或是兩者結合來控制,通過Arduino Uno Rev 3兼容的排針座接取。該評估套件具有用於連接無線電或實驗室設備的SMA連接器,另外兩個附加的SMA連接器連接到射頻前端模組的雙天線連接埠,用於與實驗室設備相連接。

我們建議nRF Connect SDK(軟體開發工具包)與nRF21540射頻前端模組一起使用。這個SDK包括通過nrfxlib多協定服務層(MPSL)程式庫提供對nRF21540 DK和EK的支持,該程式可庫還能GPIO切換模式提供支持。雖然nRF21540射頻前端模組可以與其他設備搭配一起使用,但有了這個驅動程式的支援,進一步增強了它與Nordic SoC共用的易用性。

Nordic Semiconductor技術行銷經理Paal Kastnes表示︰「雖然nRF21540射頻前端模組幾乎肯定能夠擴展任何兼容2.4GHz無線電技術的產品,例如Nordic的nRF52和nRF53系列SoC元件,並增加鏈路預算,但開發人員可能很難確定如何確保他們的設計從產品中獲得最大利益。」nRF21540 DB現在讓開發人員可以非常輕鬆地嘗試使用FEM進行試驗,這樣他們就可以熟悉產品的功能和配置,並在他們的終端產品中發揮其最佳優勢。

nRF21540 DB現在已可從Nordic的經銷夥伴方面購得,建議零售價為85美元。

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