LoRa2021F33-2G4通信模块正式发布:双频段高稳定LoRa解决方案
由Semtech新一代LR2021芯片驱动的LoRa2021F33-2G4通信模块,是一款具备大功率、双频段与高稳定性的LoRa模块。该模块支持扩展物理层调制和FLRC高速远程通信,最高传输速率可达2.6 Mbps。模块内部集成了ESD静电保护电路以及0.5PPM工业级TCXO高精度晶振,可兼容现有LoRa设备,适用于各类传统项目的升级改造。
LoRa2021F33-2G4在与第三方协议栈集成时,亦可支持多种低功耗无线协议,包括Amazon Sidewalk、Wireless M-BUS、Wi-SUN FSK及Z-Wave。LR2021作为Semtech最新一代LoRa芯片,相较前代版本在以下三个方面实现了显著优化:
多扩频因子同时检测
该芯片支持同时检测多个扩频因子的信号,有效提升多节点接入效率,适用于大规模物联网设备组网。
增强型CAD信道活动检测
改进后的信道活动检测功能显著提高了检测精度,缩短了响应时间,同时优化了模块整体功耗。
更高频率偏移容限
模块支持高达±33% BW的频率偏移容限,远超前代±25% BW的限制,增强了对晶振精度的适应能力,从而在底层降低了数据丢包率。
双频高性能通信架构
LoRa2021F33-2G4是基于LoRa2021芯片设计的大功率版本,支持Sub-GHz与2.4GHz双频段通信。通过优化硬件设计与性能参数,该模块充分释放了芯片潜力,成为一款具备大功率、高速率、高灵敏度与高稳定性的双频通信方案。
高功率,实现远距离覆盖
- Sub-GHz频段:433/470MHz输出2W,868/915MHz输出1W;
- 2.4GHz频段:输出1W;
- 内置FEM(PA+LNA)设计,适用于超远距离传输及复杂遮挡环境。
高速率,提升传输效率
- FLRC模式:最高可达2.6 Mbps;
- LoRa模式:最高达125 Kbps,满足高速数据传输及低延迟场景。
高灵敏度,提升信号接收能力
- 基于LR2021芯片,Sub-GHz频段灵敏度较前代提升5dB;
- 2.4GHz频段内置LNA,灵敏度提升6dB。
高稳定性,适应复杂射频环境
- 内置ESD静电保护电路,增强抗干扰能力;
- ±33% BW的频率偏移容限显著提升系统适配性;
- 采用0.5PPM工业级TCXO晶振,结合高容限设计,实现-40℃至85℃环境下的稳定通信,满足工业级应用。
模块性能概述
- Sub-GHz频段支持433/470MHz(2W)、868/915MHz(1W),并支持150–960MHz定制版本;
- 2.4GHz频段输出1W(2400–2500MHz);
- 2.4GHz频段接收灵敏度达-136dBm(125KHz带宽,SF=10);
- Sub-GHz频段接收灵敏度达-144dBm(62.5KHz带宽,SF=12);
- 内置ESD静电保护电路;
- 5PPM工业级TCXO晶振;
- 支持多种无线协议,包括LR-FHSS、FLRC、LoRa、LoRaWAN®;
- 兼容BLE 5.0、IEEE® 802.15.4、WiSUN、MBus、ZWave;
- 在开阔环境下,Sub-GHz频段传输距离超过10公里;
- 休眠电流低于20μA;
- 支持LR-FHSS模式;
- 模块采用小型化邮票孔设计,便于二次开发。
主要应用领域
- 无人机通信系统;
- 智慧农业与智能家居;
- 远程灌溉控制;
- 工业自动化与制造。
模块关键性能参数
参数 | 测试条件 | 最小 | 典型 | 最大 | 单位 |
工作电压范围 | 3.0 | 5 | 5.5 | V | |
工作温度范围 | -40 | 25 | 85 | ℃ | |
最大输入信号 | 10 | dBm | |||
电流消耗 | |||||
发射电流 | @433MHz, 5V, 2W | < 1100 | mA | ||
@868/915MHz, 5V, 1W | < 1000 | mA | |||
@2.4GHz, 5V, 1W, TxPower=5 | < 1000 | mA | |||
接收电流 | @Sub-GHz | < 8 | mA | ||
@2.4G bypass ON | < 9 | mA | |||
@2.4G bypass OFF | < 42 | mA | |||
休眠电流 | < 20 | μA | |||
射频参数 | |||||
频率范围 | @433MHz | 410 | 450 | MHz | |
@470MHz | 470 | 510 | MHz | ||
@868MHz | 840 | 880 | MHz | ||
@915MHz | 890 | 930 | MHz | ||
发射功率可调范围 | @Sub-GHz@433MHz | 18 | 33 | dBm | |
@Sub-GHz@868MHz | 10 | 31 | dBm | ||
@Sub-GHz@915MHz | 6 | 31 | dBm | ||
@2.4G频段 | 11 | 30 | dBm | ||
接收灵敏度 | BW=62.5KHz, SF=12 @Sub-GHz | -143 | dBm | ||
BW=125KHz, SF=10 @Sub-GHz | -136 | dBm | |||
BW=125KHz, SF=10 @2.4G频段,Bypass ON | -124 | dBm | |||
BW=125KHz, SF=10 @2.4G频段,Bypass OFF | -136 | dBm | |||
频率误差 | 0.5 | ppm | |||
调制速率(@Sub-GHz) | @LoRa | 0.0458 | 125 | Kbps | |
@FSK | 0.2 | 2000 | Kbps | ||
调制速率 (@2.4G频段) | @LoRa | 0.476 | 101.5 | Kbps | |