动能芯片 | nRF21540—低功耗蓝牙，蓝牙mesh、Thread和Zigbee和2.4 GHz私有协议范围扩展射频前端模块

nRF21540是一款射频前端模块(FEM)，可用于改善短距离无线产品的传输范围和连接鲁棒性。作为一款辅助性设备，nRF21540是一种“即插即用型”的无线传输范围扩展器，可与nRF52和nRF53系列的高级多协议无线SoC搭配使用，所需的外部器件数量非常少。

     nRF21540的+13dB RX增益和低噪声系数(2.5dB)，再加上高达+21dBm的TX输出功率，确保了6.3-10倍传输距离的优越链路预算。例如，当与以1Mbps运行低功耗蓝牙的nRF52840 SoC配合使用时，nRF21540能够将RX灵敏度从5dBm提升至-100dBm。再加上输出功率的增加，连接链路预算增加了18dBm。这相当于理论传输距离增大了8倍。对于片上TX功率小于+8dBm的nRF52和nRF53系列器件，提升幅度更大，传输距离提升可达10倍。

     nRF21540的TX功率动态可调，输出功率可以设置较小的增量。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。RF FEM对于所有需要增加传输距离或扩大覆盖范围的应用来说极具价值。在要求苛刻的环境中或接近范围限制时，使用nRF21540 RF FEM比连续重传数据包更节能。此设备还可以在-40°C至+105°C的温度范围内工作，补充了nRF52820、nRF52833和nRF5340 SoC工业级产品线，可以用于专业照明等工业应用场景。

    RF FEM与其他设备配合使用的同时，由于nRF Connect SDK和用于Thread和Zigbee的nRF5 SDK中包含驱动支持，因此易用性得到了进一步增强。

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主要特性

主要特点

• 输出功率可小幅上调，最高可达+21dBmn

• +13dB接收增益，2.5dB噪声系数

• 支持:

  ♦ 低功耗蓝牙(Bluetooth LE)，蓝牙 mesh

  ♦ Thread和Zigbee (802.15.4)

  ♦ 2.4 GHz私有

• 两个用于天线分集的天线端口

• TX增益可通过I/O、SPI或两者组合进行控制

• -40°C~+105°C更大工作温度范围

• 1.7V~3.6V供电输入电压范围

• 4x4mm QFN16封装

• 当与nRF52或nRF53系列SoC配合使用时:

  ♦ 6.3-10倍传输距离

  ♦ -100dBm RX灵敏度(低功耗蓝牙,1Mbps)

• 耗电:

  ♦ TX调至+20dBm:110mA

  ♦ TX调至+10dBm:38mA

  ♦ RX:2.9mA

  ♦ 休眠模式:45nA

应用场景

• 资产跟踪和实时定位系统

• 专业照明

• 智能家居

• 工业

• 玩具

• 音频