Nordic新发布nRF21540与RFX2401C和CC2592性能对比

nRF21540射频前端模块是经过Nordic公司优化，以提高Nordic旗下nRF52系列和nRF53系列多协议无线SoC链路预算的功率放大器，nRF21540输出功率达到+21dBm，接收增益达到+13dB，与nRF21540 射频前端模块nRF52系列SoC结合使用时，可确保实现出色的链路预算，扩展范围达到16倍。

2019年12月19日，挪威半导体公司Nordic宣布推出旗下首款功率放大器/低噪声放大器(PA/LNA)产品nRF21540TM RF前端模块(FEM)，该射频前端放大器填补了Nordic的nRF52和nRF53系列多协议系统级芯片(SoC)没有自家射频放大器的空白。这款RF FEM的PA高达+21 dBm，提升了可调整的发射功率，而LNA则提供了+13 dB的接收增益。LNA的低噪声系数(NF)仅为2.5 dB，确保可提高Nordic蓝牙5/低功耗蓝牙、Thread、Zigbee和2.4GHz RF低功耗无线解决方案的RX灵敏度。

Nordic的nRF52832 SoC芯片具体应用在BLE和ZigBee场景中时，非常容易受到功率的限制，而nRF21540是难能可贵的nRF52832 SoC配套器件，能为其拓展更多的示例应用，包括资产跟踪、音频、智能家居或工业用例。

当nRF21540射频前端模块与Nordic的短距离无线SoC一起使用时，nRF21540可作为“即插即用”的补充器件。nRF21540连接到SoC器件的天线输出，并具有两个额外的天线端口以实现天线分集功能。该器件的增益控制、天线开关和功率模式通过GPIO、SPI或两者结合的方法来控制。虽然nRF21540可以与其它无线电器件一起使用，但随着Nordicn RF5 SDK、用于Thread和Zigbee的nRF5 SDK以及nRF Connect SDK的未来版本将会包括其驱动程序支持，使得该器件与Nordic SoC共用的易用性将进一步增强。

市面上常见的功率放大器还有RFX2401C和德州仪器公司的CC2592, 其中RFX2401C历史悠久，是RFaxis第二代纯CMOS单芯片/单硅片射频前端集成电路芯片，也是全球首款面向ZigBee/ISM和802.11b/g/n的射频前端集成芯片。RFX2401C芯片的输出功率仅有+12dBm。

而德州仪器公司苦于之前的芯片方案没有自己的功率放大器，使得客户需要自己外挂功率放大器，于是德州仪器公司便推出了自己的一款功率放大器CC2592。CC2592推出时间较久，市场接受度较高，且成熟广泛的应用使得价格也逐渐下降。

Nordic公司新推出的nRF21540射频前端，价格较高，被市场所普遍接受仍然需要一段时间。相比于nRF21540最高+21 dBm的发射功率，德州仪器 (TI) 这款功率放大器拥有+22dBm 输出功率，能够与德州仪器2.4GHz 低功率 RF 器件的无缝对接，拥有CC2520，CC253X 和 CC85XX 上 3dB 典型经改进灵敏度。

RFX2401C、CC2592、nRF21540均支持IEEE 802.15.4、所有 2.4GHz 工业、科学及医疗设备 (ISM) 频带系统 。

nRF21540的发射功率是动态可调的，输出功率可以小幅度设置到21 dBm，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。在使用期间，功率设置可以由SoC动态控制，以配合当前连接的要求。例如，可以监视接收信号强度指示(RSSI)和其它参数以确定特定连接的功率要求，并且提高或降低发射功率以管理功耗。由于温度引起的任何变化都可以抵消，从而将输出功率稳定在所需的水平。

Nordic新发布的nRF21540搭配nRF52系列和nRF53系列无线SoC，能够大幅提高通信范围。