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Visla Hardware
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📡 RF Front-End 🏷️ Range Extender ⚡ Low power

nRF21540

Nordic Semiconductor
PA +21 dBm · LNA +13 dBRange 6.3–10× su SoC nRF52/532.4 GHz · ant diversity

Curiosity

RF front-end module (FEM) 2.4 GHz: range extender per i SoC radio Nordic. Integra un power amplifier che porta la TX fino a +21 dBm e un LNA da 13 dB con noise figure 2.7 dB sul ricevitore. Non è un radio autonomo: si mette tra l’antenna e un SoC BLE / 802.15.4 come nRF52840 o nRF5340, estendendo il range di un fattore 6.3–10×. Controllo via GPIO o SPI (o combinazione), due porte antenna aggiuntive per antenna diversity. Supporta Bluetooth Low Energy, Bluetooth mesh, Thread, Zigbee e protocolli proprietari 2.4 GHz. Per uno scenario Visla in cui un nodo BLE/Thread deve coprire più distanza (es. raggiungere un gateway lontano), questo FEM è il moltiplicatore di portata a fronte di ~110 mA in TX a +20 dBm.

Specs tecniche

ParametroValore
TipoRF front-end module (PA + LNA)
Banda2.4 GHz
TX power max+21 dBm (a piccoli step, regolabile)
TX tipica+20 dBm @ 110 mA
Controllo TX gainSPI · GPIO · combinazione
LNA RX gain13 dB
Noise figure2.7 dB
Range extension6.3 – 10× con SoC Nordic serie nRF52 / nRF53
Antenna diversitysì — 2 porte antenna aggiuntive
ProtocolliBLE · Bluetooth mesh · Thread · Zigbee · 2.4 GHz proprietario
Supply1.7 – 3.6 V
PackageQFN16 (4×4 mm)
SoC compatibilinRF52840 · nRF52833 · nRF52820 · nRF5340

🧪 Note dal bench Visla

  • Range extender plug-in: aggiunto a un SoC BLE/Thread Nordic moltiplica la portata 6.3–10× senza cambiare protocollo radio
  • Antenna diversity: due porte antenna per mitigare il multipath, utile in ambienti riflettenti (indoor / veicoli)
  • ⚠️ +20 dBm costa ~110 mA in TX: il guadagno di range non è gratis sul budget energetico — valutarlo solo dove la copertura lo giustifica, non su un tag a coin-cell

⚠️ Gotchas

  • Non è un transceiver: serve sempre un SoC radio Nordic a monte, il FEM da solo non fa nulla
  • TX +21 dBm può sforare i limiti EIRP regolatori (ETSI/FCC) a seconda dell’antenna: ridurre il gain via SPI per restare a norma
  • Controllo via GPIO consuma pin del SoC; l’interfaccia SPI permette gain dinamico ma aggiunge linee — pianificare il pinout
  • Compatibilità SoC verificata su serie nRF52/nRF53; nRF54L NON è elencato sulla pagina prodotto, verificare prima di assumerlo

🔗 Risorse