Плата розробки Nordic NRF21540-DB для посилення радіозв’язку

Nordic NRF21540-DB — пакет розробки, що поєднує комплект nRF21540 (DK) і комплект оцінки nRF21540 (EK) для дослідження SoC nRF52840 (Nordic Semiconductor) з Bluetooth LE, Bluetooth Mesh, Thread, Zigbee та стеками 2,4 ГГц.

Призначення та можливості Nordic NRF21540-DB

Nordic NRF21540-DB  — набір для розробки й оцінки RF FEM nRF21540 разом із nRF52840. Орієнтований на бездротові пристрої з підсиленим каналом 2,4 ГГц для Bluetooth LE, Bluetooth Mesh, Thread, Zigbee (802.15.4) та власних протоколів 2,4 ГГц.

Виробник — Nordic Semiconductor; країна виробництва: Норвегія; серія продукту — nRF21.

nRF21540 DK — для розробки продуктів, де потрібні більша дальність або кращий бюджет каналу завдяки RF FEM nRF21540.

nRF21540 EK — для лабораторної оцінки модуля; підключення до вимірювального обладнання або відлагоджувальних плат nRF52/nRF53 через SMA.

Функціональність nRF21540 DK

nRF21540 DK містить RF FEM nRF21540 і SoC nRF52840 та включає:

• два антенні порти з чіп‑антенами для 2,4 ГГц;
• два роз’єми SWF для прямих RF‑вимірювань;
• сценарії з рознесенням антен (Thread, Zigbee 802.15.4) для зменшення багатопроменевого завмирання;
• підключення RF FEM до багатопротокольного nRF52840 з підтримкою Bluetooth 5.2 (LE), Mesh, Thread, Zigbee та пропрієтарних протоколів 2,4 ГГц.

На базі спільної платформи з nRF52840 DK на платі також є:

• вбудований відлагоджувач Segger J‑Link (через USB);
• 4 програмовані користувацькі світлодіоди;
• 4 кнопки;
• роз’єм антени NFC‑A;
• контакти для вимірювання струму споживання.

Призначений для перевірки продуктивності застосунків із розширеною дальністю зв’язку за рахунок nRF21540.

Функціональність nRF21540 EK та інтерфейси

На nRF21540 EK RF FEM підключають до лабораторного обладнання, відлагоджувальних плат nRF52 / nRF53 або інших пристроїв через SMA для оцінки посилення, чутливості й бюджету каналу.

• Регулювання посилення TX, керування перемиканням антен і режимами FEM — через GPIO або SPI.
• Інтерфейси виведені на розмітку, сумісну з Arduino Uno Rev3.
• Два додаткові SMA підключені до портів подвійної антени FEM для зовнішніх антен або вимірювальної апаратури.

Основні технічні особливості

nRF21540 DK — коротко

• Універсальний комплект розробки для RF FEM nRF21540.
• Дві антени 2,4 ГГц для рознесення.
• Два порти SWF для прямих RF‑вимірів.
• Segger J‑Link OB (програмування / налагодження).
• Живлення та обмін через USB; прямий USB до nRF52840.
• Роз’єм антени NFC‑A.
• Сумісність із Arduino Uno Rev3.
• 4 кнопки та 4 програмовані світлодіоди.
• Живлення 1,7–5,5 В: USB, зовнішній Li‑Po або зовнішнє джерело.
• Піни для вимірювання енергоспоживання.
• nRF52840: Bluetooth LE, Thread, Zigbee (802.15.4), пропрієтарні стеки 2,4 ГГц.
• Arm Cortex‑M4 з FPU; апаратне прискорення CryptoCell‑310.

nRF21540 EK — коротко

• Комплект оцінки FEM для роботи з DK nRF52/nRF53 та іншими платформами.
• Порти ANT1 та ANT2 (SMA) — антени або лабораторне обладнання.
• Порт TRX (SMA) — радіомодуль або вимірювальна апаратура.
• Піни для вимірювання енергоспоживання.
• Сумісність із Arduino Uno Rev3.

nRF21540 FEM — коротко

• Регульована вихідна потужність із дрібним кроком до +21 дБм.
• Підсилення RX ~13 дБ; коефіцієнт шуму ~2,7 дБ.
• Підтримка Bluetooth LE, Mesh, Thread, Zigbee (802.15.4) та пропрієтарних протоколів 2,4 ГГц.
• Керування посиленням TX через GPIO, SPI або комбінацію.
• Розширений діапазон робочих температур до 105 °C.
• У парі з SoC серії nRF52 або nRF53: істотне розширення дальності (типові оцінки виробника — приблизно в 6,3–10 разів залежно від умов).
• Чутливість RX до −100 дБм (Bluetooth LE, 1 Мбіт/с) у рекомендованих конфігураціях.
• nRF21540 RF FEM + nRF52840 SoC: покращення бюджету каналу ~18 дБ; теоретичне збільшення радіусу до ~8× (за умовами середовища та налаштувань).

Nordic NRF21540-DB корисний розробникам бездротових пристроїв, інженерам R&D і навчальним лабораторіям для налагодження й вимірювання систем Bluetooth LE, Thread, Zigbee та 2,4 ГГц із підсиленим радіоканалом.