nRF21540 RF FEM

nRF21540은 노르딕의 저전력 근거리 무선 솔루션에 사용할 수 있는 ‘플러그&플레이’ 도달거리 확장기로, 통합 전력 증폭기(PA: Power Amplifier)와 LNA(Low Noise Amplifier)를 통해 향상된 링크 안정성을 제공한다. 이는 nRF52 및 nRF53 시리즈 첨단 멀티 프로토콜 무선 SoC의 링크 버짓을 향상시킬 수 있도록 최적화된 상호보완 디바이스이다. nRF52 또는 nRF53 시리즈 SoC와 함께 사용하면, nRF21540 RF FEM의 +20dBm에 이르는 TX 출력 파워와 13dB의 RX 게인을 통해 16dB ~ 20dB에 이르는 탁월한 링크 버짓을 보장한다. 이는 이론적으로 도달거리가 6.3배 ~ 10배 향상되는 것과 같다. 

nRF21540의 TX 출력은 동적으로 조정이 가능하며, 소규모 단위로 증분하여 최대 +21dBm까지 출력 파워를 설정할 수 있다. 이를 통해 모든 지역 및 동작 조건에 따라 1dBm의 허용 가능한 범위 내에서 출력 파워를 실행할 수 있도록 설계할 수 있다. LNA는 2.7dB의 낮은 노이즈 지수로 RX 수신감도를 향상시킨다. 

nRF21540은 SoC의 안테나 출력에 연결되는 상호보완 디바이스로, 안테나 다이버시티(Antenna Diversity)를 지원할 수 있도록 2개의 추가 안테나 포트를 포함하고 있다. TX 출력 파워와 TX 게인 제어 및 안테나 스위칭은 SPI 및 GPIO 핀이나 두 핀을 조합하여 제어할 수 있다. 

nRF21540은 +20dBm의 TX 출력 파워에서 110mA, +10dBm TX 출력 파워에서 38mA를 비롯해 RX에서 2.9mA 및 출력 차단 모드에서 45nA에 이르는 경쟁력있는 수치를 제공한다. 또한 -40°C ~ 105°C에 이르는 확장된 동작온도 범위를 지원함으로써 nRF52820, nRF52833 또는 nRF5340 SoC와 함께 조명 애플리케이션에 매우 적합하다. 

nRF21540에 최적화된 주요 애플리케이션으로는 스마트 홈, 자산추적, 오디오 및 산업용 애플리케이션 등이 해당된다. 

이 칩은 4x4 QFN16 패키지로 공급되며, 노르딕은 nRF21540 RF FEM과 함께 nRF52 또는 nRF53 시리즈 SoC를 결합하여 실험실 장비를 이용해 RF FEM 성능을 평가하는 것은 물론, 실제 애플리케이션의 성능을 평가할 수 있는 개발 보드를 제공하고 있다. 

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