MICROCHIP RN2903 低功耗遠距離 LoRa 收發器模塊用戶手冊

描述
Microchip 的 RN2903 低功耗遠距離 LoRa 技術收發器模組為遠距離無線資料傳輸提供了易於使用的低功耗解決方案。先進的命令介面可加快上市速度。 RN2903模組符合LoRaWAN A類協定規範。它整合了射頻、基頻控制器、命令應用程式介面 (API) 處理器，使其成為完整的遠端解決方案。 RN2903 模組適用於具有外部主機 MCU 的簡單長距離感測器應用。

應用領域

自動抄表
家庭和樓宇自動化
無線警報和安全系統
工業監控
機器對機器
物聯網 (IoT)

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設備結束VIEW

RN2903收發器模組採用LoRa技術射頻調製，可提供具有高抗干擾性的長距離擴頻通訊。高靈敏度與整合+2903 dBm 功率相結合 amplifier 產生業界領先的連結預算，這使其成為需要擴展範圍和穩健性的應用的最佳選擇。

LoRa 技術調製也提供了顯著的優勢tag與傳統調變技術相比，它在阻塞和選擇性方面都具有出色的性能，解決了傳統設計在擴展範圍、抗干擾性和低功耗之間的折衷問題。性、接收器線性度和IIP2903，進而顯著降低功耗消耗。圖 3-1、圖 1-1 和圖 2-1 顯示了模組的頂部 view、引腳排列和框圖。

RN2903

別針	姓名	類型	描述
1	接地	力量	接地電源端子
2	串口RTS	輸出	通訊 UART RTS 訊號(1)
3	串口_CTS	輸入	通訊 UART CTS 訊號(1)
4	預訂的	—	不連接
5	預訂的	—	不連接
6	串口_發送	輸出	通信 UART 發送 (TX)
7	串口接收	輸入	通信 UART 接收 (RX)
8	接地	力量	接地電源端子
9	通用輸入輸出口13	輸入/輸出	通用 I/O 腳
10	通用輸入輸出口12	輸入/輸出	通用 I/O 腳
11	接地	力量	接地電源端子
12	電源電壓	力量	正電源端子
13	通用輸入輸出口11	輸入/輸出	通用 I/O 腳
14	通用輸入輸出口10	輸入/輸出	通用 I/O 腳
15	NC	—	未連接
16	NC	—	未連接
17	NC	—	未連接
18	NC	—	未連接
19	NC	—	未連接
20	接地	力量	接地電源端子
21	接地	力量	接地電源端子
22	接地	力量	接地電源端子
23	RF	射頻類比	射頻訊號引腳
24	接地	力量	接地電源端子
25	NC	—	未連接
26	接地	力量	接地電源端子
27	接地	力量	接地電源端子
28	接地	力量	接地電源端子
29	NC	—	未連接
30	測試0	—	不連接
31	測試1	—	不連接
32	重置	輸入	低電平有效元件重設輸入
33	接地	力量	接地電源端子
34	電源電壓	力量	正電源端子
35	通用輸入輸出口0	輸入/輸出	通用 I/O 腳
36	通用輸入輸出口1	輸入/輸出	通用 I/O 腳
37	通用輸入輸出口2	輸入/輸出	通用 I/O 腳
38	通用輸入輸出口3	輸入/輸出	通用 I/O 腳
39	通用輸入輸出口4	輸入/輸出	通用 I/O 腳
40	通用輸入輸出口5	輸入/輸出	通用 I/O 腳
41	接地	力量	接地電源端子
42	NC	—	未連接
43	通用輸入輸出口6	輸入/輸出	通用 I/O 腳

別針	姓名	類型	描述
44	通用輸入輸出口7	輸入/輸出	通用 I/O 腳
45	通用輸入輸出口8	輸入/輸出	通用 I/O 腳
46	通用輸入輸出口9	輸入/輸出	通用 I/O 腳
47	接地	力量	接地電源端子

註1：
未來的固件版本將支持可選的握手線。

一般規格

表 2-1 提供了該模組的一般規格。表 2-2 和表 2-3 提供了模組的電氣特性和電流消耗。模組尺寸和射頻輸出功率校準數據如表2-4和表2-5所示。

規格	描述
頻帶	902.000 兆赫至 928.000 兆赫
調製方式	FSK、GFSK 和 LoRa™ 技術調製
最大無線數據速率	300 kbps，採用 FSK 調變； 12500 bps，採用 LoRa 技術調製
射頻連接	板邊連接
介面	串口
操作範圍	郊區覆蓋範圍>15公里；市區覆蓋範圍>5公里
0.1% BER 時的靈敏度	-148分貝(1)
射頻發射功率	可調至最大。 20 MHz 頻段上為 915 dBm(2)
溫度（工作）	-40°C 至 +85°C
溫度（儲存）	-40°C 至 +115°C
濕度	10% ~ 90% 非冷凝

筆記
取決於調製。展開擴頻因子 (SF)。發射功率可調。如需了解更多信息，請參閱《RN2903 LoRa™ 技術模組命令參考使用者指南》（DS40000000A）。

範圍	分鐘。	典型值。	最大限度。	單位
供應量tage	2.1	—	3.6	V
卷tage 相對於 VSS 的任何引腳（除了 VDD）	-0.3	—	電源電壓+0.3	V
卷tage 相對於 VSS 的 VDD	-0.3	—	3.9	V
輸入Clamp 電流 (IIK)（VI < 0 或 VI > VDD）	—	—	+/-20	mA
輸出Camp 電流 (IOK)（VO < 0 或 VO > VDD）	—	—	+/-20	mA
每個 GPIO 灌電流/拉電流	—	—	25/25	mA
總 GPIO 灌電流/拉電流	—	—	200/185	mA
RAM 資料保留量tage（睡眠模式或重設狀態）	1.5	—	—	V
VDD 啟動電壓tage 確保內部上電重設訊號	—	—	0.7	V
VDD 上升速率確保內部上電重設訊號	0.05	—	—	伏/毫秒
欠壓復位電壓tage	1.75	1.9	2.05	V
邏輯輸入低音量tage	—	—	0.15×電源電壓	V
邏輯輸入高電壓tage	0.8×電源電壓	—	—	V
<25°C 時的輸入漏電流 (VSS	—	0.1	50	nA
+60°C 時的輸入漏電流（VSS	—	0.7	100	nA
+85°C 時的輸入漏電流（VSS	—	4	200	nA
射頻輸入電平	—	—	+10	分貝

模式	3V 時的典型電流 (mA)
閒置的	2.7
RX	13.5
深度睡眠	0.022

範圍	價值
方面	17.8×26.7×3毫米
重量	2.05克

發射功率設置	輸出功率 (dBm)	3V 時的典型電源電流 (mA)
2	3.0	42.6
3	4.0	44.8
4	5.0	47.3
5	6.0	49.6
6	7.0	52.0
7	8.0	55.0
8	9.0	57.7
9	10.0	61.0
10	11.0	64.8
11	12.0	73.1
12	13.0	78.0
14	14.7	83.0
15	15.5	88.0
16	16.3	95.8
17	17.0	103.6
20	18.5	124.4

典型硬體連接

主機 MCU 介面
RN2903 模組具有專用的 UART 接口，用於與主機控制器通訊。未來的韌體版本將支援可選的握手線。《RN2903 LoRa™ 技術模組指令參考使用者指南》（DS40000000A）提供了詳細的 UART 指令描述。表 3-1 顯示了 UART 通訊的預設設定。

規格	描述
波特率	57600 比特/秒
資料包長度	8位
奇偶校驗位	不
停止位	1位
硬件流控制	不

GPIO 接腳 (GPIO1–GPIO14)
此模組有 14 個 GPIO 引腳。這些線路可以連接到開關、LED 和繼電器輸出。這些引腳是可以透過模組韌體存取的邏輯輸入或輸出。這些腳的灌電流和拉電流能力有限。目前韌體版本僅支援所有 GPIO 上的輸出功能。電氣特性用術語描述。

射頻連接
佈線 RF 路徑時，請使用阻抗為 50 歐姆的適當帶狀線。

重置密碼
此模組的重設引腳是低電平有效邏輯輸入。

電源引腳
建議將電源引腳（引腳 12 和 34）連接到穩定的電源電壓tage 有足夠的源電流。表 2-2 顯示了電流消耗。tage 在吵雜的環境。

物理尺寸

推薦的 PCB 封裝

應用程式資訊

RF 引腳和帶狀線
RF 訊號必須使用正確端接的 50 歐姆帶狀線進行佈線。使用曲線代替尖角。保持路由路徑盡可能短。圖5.3顯示了一個路由examp勒。

認可的天線
RN2903 模組的模組化認證是使用表 5-1 中提到的外部天線類型進行的。請參閱第 6.0 節「監管批准」以了解各國的具體監管要求。

類型	增益 (dBi)
偶極子	6
貼片天線-1

應用原理圖

美國包含 FCC ID：W3I281333888668
包含 FCC ID：WAP4008
RN2903 模組已獲得美國聯邦通訊委員會 (FCC) CFR47 電信第 15 部分 C 子部分「故意」的認證。

FCC聲明

本設備符合 FCC 規則第 15 部分的規定。散熱器”模組化批准符合部分模組化發射器批准。模組化操作須滿足以下兩個條件：批准允許最終用戶整合 RN2903

該設備可能不會造成有害幹擾，無需獲得和模組即可組裝成成品

該設備必須接受任何後續和單獨的 FCC 批准接收的干擾，包括可能導致故意輻射的干擾，前提是沒有任何更改或意外操作。對模組電路進行修改。成品的使用手冊應包括更改或修改可能會使使用者的以下聲明無效：
操作設備的權限。最終使用者必須根據受讓人的規定，本設備已經過測試並證明其符合 B 類數位設備限制提供的所有說明，其中指出了 FCC 規則第 15 部分的安裝和/或操作。這些限制是合規性所必需的設計條件。提供合理的保護，免受有害影響成品必須符合住宅安裝中的所有乾擾要求。該設備適用 FCC 設備授權法規，產生、使用和輻射與頻率能量無關的無線電頻率和設備功能，並且如果未與發射器模組部分一起安裝和使用。對於前amp根據指示，可能會造成有害，必須證明符合無線電通訊幹擾法規。然而，主機產品內的其他發射器組件；不保證不會出現對無意輻射器的要求（特定安裝中的第15 部分。如果該設備符合B 子部分「無意輻射器」）的要求，例如數位對無線電或電視設備、電腦週邊設備、無線電設備造成有害幹擾接收器等；接收，這可以透過關閉和開啟裝置的附加授權要求來確定，鼓勵使用者嘗試透過以下一項或多項（即，驗證）發射器模組上的非發射器功能來糾正幹擾，或符合性聲明）（例如，測量：發射器模組也可能包含數位邏輯

重新調整或擺放接收天線。功能）酌情。
增加設備和接收器之間的距離。
將設備連接到與接收器所連接的電路不同的電路上的插座。

請諮詢經銷商或經驗豐富的廣播/電視技術人員尋求協助。有關第 15 部分設備的標籤和用戶資訊要求的更多信息，請參閱 KDB
出版品 784748 可在 FCC 工程技術辦公室 (OET) 取得

射頻暴露

此模組前面帶有「包含 FCC 監管的所有發射器必須符合 RF 發射器模組」字樣，或「包含」字樣，或類似的暴露要求。 KDB 447498 表達相同意義的通用 RF 措詞如下：暴露指南提供確定包含發射器模組 IC：8266A-28133388868 的指導。提議的或現有的傳輸設施、操作或設備是否符合設備採用的關於免許可證無線電暴露於射頻(RF) 場的人類用戶手冊通知的限制（摘自RSS-Gen 第7.1.3 節，第5 期，聯邦通訊免許可證使用手冊 RN2903 FCC 授予：無線電設備中列出的輸出功率應包含以下內容或進行的等效聲明僅當模組在出售給用戶的顯眼位置時有效。安裝，或安裝在設備上，或兩者兼而有之：OEM 或OEM 整合商此發射器受到限制此設備符合加拿大工業部許可證- 與此豁免RSS 標準中測試的特定天線一起使用。 ) 操作需符合認證申請，且不得在以下兩個條件下共置：該設備不得與任何其他天線一起操作或造成乾擾，且該設備必須接受主機設備內的發射器，但除外符合任何干擾，包括可能與FCC 多發射機產品程序相關的干擾。導致設備發生意外操作。

核准的外部天線
加拿大適用的輔助服裝無線電豁免類型要在美國保持模組化批准，只需取消許可。應使用經過測試的 L'exploitation est autorisée aux deux conthe 天線類型。其他資訊：天線類型。發射機天線（摘自第 7.1.2 節 RSS-Gen，第 5 期（2019 年 XNUMX 月）

有益的 WEB 網站

發射機應在聯邦通訊委員會 (FCC) 的顯眼位置顯示以下通知： http://www.fcc.gov 根據加拿大工業部規定，此無線電發射器
只能使用 FCC 工程技術辦公室 (OET) 類型的天線和批准用於傳輸的最大（或較小）增益進行操作

實驗室部門知識資料庫 (KDB)：加拿大工業部 mitter。減少潛在的無線電
https://apps.fcc.gov/oetcf/kdb/index.cfm。對其他用戶的干擾，天線類型及其增益的選擇應使等效各向同性

核准的外部天線

核准的外部天線
第 5 期，2019 年 2903 月）：澳洲通訊與媒體管理局：RNXNUMX 模組只能與 http://www.acma.gov.au/。經批准使用的天線。發射機可以批准使用多種天線類型。天線類型包括具有相似帶內和帶外輻射方向圖的天線。應使用正在尋求批准的每種發射機和天線類型組合中增益最高的天線進行測試，並將發射機輸出功率設定為最大水平。任何與已成功通過發射機測試的天線相同類型且具有相同或更低增益的天線也將被視為已獲得發射機批准，並且可以與發射機一起使用和銷售。
當使用天線連接器處的測量來確定射頻輸出功率時，應根據測量或天線數據來說明設備天線的有效增益
製造商。對於輸出功率大於 10 毫瓦的發射機，總天線增益應添加到測得的射頻輸出功率中，以證明符合規定的輻射功率限制。

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Microchip 產品符合其特定的 Microchip 數據手冊中包含的規範。
Microchip 相信，在以預期方式和正常條件下使用時，其產品系列是當今市場上同類產品中最安全的產品系列之一。
有一些不誠實且可能是非法的方法用於破壞代碼保護功能。據我們所知，所有這些方法都需要以超出 Microchip 數據手冊中包含的操作規範的方式使用 Microchip 產品。這樣做的人很可能是在盜竊知識產權。
Microchip 願意與關注其代碼完整性的客戶合作。
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WiperLock、Wireless DNA 和 ZENA 是 Microchip Technology Incorporated 在美國和其他國家的商標。 SQTP 是 Microchip Technology Incorporated 的服務商標
在美國 Silicon Storage Technology 是 Microchip Technology Inc. 在其他國家的註冊商標。 GestIC 是 Microchip Technology Inc. 的子公司 Microchip Technology German II GmbH & Co. KG 在其他國家的註冊商標。本文提及的所有其他商標均為其各自公司的財產。

文件/資源

MICROCHIP RN2903 低功耗遠距離 LoRa 收發器模組 [pdf] 使用者手冊
281333888668，W3I281333888668，RN2903低功耗遠距離LoRa收發器模組，低功耗遠距離LoRa收發器模組

參考

使用者手冊

MICROCHIP RN2903 低功耗遠距離 LoRa 收發器模組

一般特點