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nRF21540RF FEM

블루투스 LE(Bluetooth® Low Energy), 블루투스 메시, 스레드, 지그비 및 2.4GHz 독점 프로토콜의 도달거리 확장을 위한 RF 프론트 엔드 모듈(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. 

Download PDFnRF21540 제품 개요서 다운로드 (PDF)

 

Key features

Supports Bluetooth® Low Energy, Bluetooth® mesh, Thread and Zigbee (802.15.4) and 2.4 GHz proprietary protocols

Tunable output power in small increments up to +21 dBm

13 dB RX gain with 2.7 dB noise figure

Two antenna ports for antenna diversity

TX gain control via I/Os, SPI, or a combination

-40 °C to 105 °C extended operating temperature range

1.7 to 3.6 V supply range

Between 6.3 and 10x range extension when combined with an nRF52 or nRF53 Series SoC

nRF21540 Development Bundle

The nRF21540 DB is the perfect development bundle to extend range of Bluetooth Low Energy, Bluetooth mesh, Thread, Zigbee and 2.4 GHz proprietary products together with the nRF21540 RF FEM. It includes the nRF21540 DK for application development and the nRF21540 EK for performance testing.

nRF Connect SDK

nRF Connect SDK is a common software development kit for cellular IoT, Bluetooth Low Energy, Bluetooth mesh, Matter, Thread and Zigbee. It supports the nRF9160 SiP, the nRF5340 SoC and all nRF52 Series SoCs.