MICROCHIP RN2903 低功耗远程 LoRa 收发器模块
一般特征
- 板载 LoRaWAN™ A 类协议栈
- 通过 UART 的 ASCII 命令接口
- 紧凑的外形尺寸：17.8 x 26.7 x 3 毫米
- 用于简单可靠的 PCB 安装的齿形 SMT 焊盘
- 环保，符合 RoHS 标准
- 遵守：
- 美国 (FCC) 和加拿大 (IC) 模块化认证
- 澳大利亚和新西兰
- 通过 UART 进行设备固件升级 (DFU)（请参阅“RN2903 LoRa™ 技术模块命令参考用户指南”DS40000000A）
操作
- 单操作卷tage：2.1V 至 3.6V（3.3V 典型值）
- 温度范围：-40°C至+85°C
- 低功耗
- 可编程射频通信比特率高达 300 kbps，采用 FSK 调制，12500 bps 采用 LoRa™ 技术调制
- 集成 MCU、Crystal、EUI-64 节点身份串行 EEPROM、带模拟前端的无线电收发器、匹配电路
- 14 个用于控制和状态的 GPIO
射频/模拟功能
- 工作在 915 MHz 频段的低功耗远程收发器
- 高接收灵敏度：低至 -148 dBm
- TX 功率：可调节至 +20 dBm 高效 PA
- FSK、GFSK 和 LoRa 技术调制
- IIP3 = -11 dBm
- 郊区覆盖范围 >15 公里，市区覆盖范围 >5 公里
描述
Microchip 的 RN2903 低功耗远程 LoRa 技术收发器模块为远程无线数据传输提供了一种易于使用的低功耗解决方案。 先进的命令界面提供了快速的上市时间。 RN2903 模块符合 LoRaWAN A 类协议规范。 它集成了 RF、基带控制器、命令应用程序编程接口 (API) 处理器，使其成为完整的远程解决方案。 RN2903 模块适用于带有外部主机 MCU 的简单远程传感器应用。
应用
- 自动抄表
- 家庭和楼宇自动化
- 无线警报和安全系统
- 工业监控和控制
- 机器对机器
- 物联网 (IoT)
致我们尊贵的客户
我们的目的是为我们尊贵的客户提供最好的文档，以确保您成功使用您的 Microchip 产品。 为此，我们将继续改进我们的出版物，以更好地满足您的需求。 随着新卷和更新的推出，我们的出版物将得到完善和增强。 如果您对本出版物有任何问题或意见，请通过电子邮件联系营销传播部： docerrors@microchip.com. 我们欢迎您的反馈。
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客户通知系统
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设备结束VIEW
RN2903 收发模块采用 LoRa 技术射频调制，可提供具有高抗干扰性的长距离扩频通信。使用 LoRa 技术调制技术，RN2903 可以实现 -148 dBm 的接收灵敏度。 高灵敏度与集成+20 dBm 功率相结合 amplifier 产生行业领先的链路预算，使其成为需要扩展范围和稳健性的应用的最佳选择。
LoRa 技术调制也提供了显着的优势tag与传统调制技术相比，在阻塞和选择性方面均表现出色，解决了扩展范围、抗干扰性和低功耗之间的传统设计折衷。RN2903 模块提供出色的相位噪声、选择性、接收器线性度和 IIP3，显着降低功耗消耗。 图 1-1、图 1-2 和图 1-3 显示了模块的顶部 view、引脚分配和框图。
RN2903
| 别针 | 姓名 | 类型 | 描述 |
| 1 | 地线 | 力量 | 接地端子 |
| 2 | 串口RTS | 输出 | 通讯 UART RTS 信号（1） |
| 3 | 串口_CTS | 输入 | 通讯 UART CTS 信号（1） |
| 4 | 预订的 | — | 请勿连接 |
| 5 | 预订的 | — | 请勿连接 |
| 6 | UART_TX | 输出 | 通信 UART 发送 (TX) |
| 7 | UART_RX | 输入 | 通信 UART 接收 (RX) |
| 8 | 地线 | 力量 | 接地端子 |
| 9 | GPIO13 | 输入/输出 | 通用 I/O 引脚 |
| 10 | GPIO12 | 输入/输出 | 通用 I/O 引脚 |
| 11 | 地线 | 力量 | 接地端子 |
| 12 | 电压源 | 力量 | 正极供电端子 |
| 13 | GPIO11 | 输入/输出 | 通用 I/O 引脚 |
| 14 | GPIO10 | 输入/输出 | 通用 I/O 引脚 |
| 15 | NC | — | 未连接 |
| 16 | NC | — | 未连接 |
| 17 | NC | — | 未连接 |
| 18 | NC | — | 未连接 |
| 19 | NC | — | 未连接 |
| 20 | 地线 | 力量 | 接地端子 |
| 21 | 地线 | 力量 | 接地端子 |
| 22 | 地线 | 力量 | 接地端子 |
| 23 | RF | 射频模拟 | 射频信号引脚 |
| 24 | 地线 | 力量 | 接地端子 |
| 25 | NC | — | 未连接 |
| 26 | 地线 | 力量 | 接地端子 |
| 27 | 地线 | 力量 | 接地端子 |
| 28 | 地线 | 力量 | 接地端子 |
| 29 | NC | — | 未连接 |
| 30 | 测试0 | — | 请勿连接 |
| 31 | 测试1 | — | 请勿连接 |
| 32 | 重置 | 输入 | 低电平有效器件复位输入 |
| 33 | 地线 | 力量 | 接地端子 |
| 34 | 电压源 | 力量 | 正极供电端子 |
| 35 | GPIO0 | 输入/输出 | 通用 I/O 引脚 |
| 36 | GPIO1 | 输入/输出 | 通用 I/O 引脚 |
| 37 | GPIO2 | 输入/输出 | 通用 I/O 引脚 |
| 38 | GPIO3 | 输入/输出 | 通用 I/O 引脚 |
| 39 | GPIO4 | 输入/输出 | 通用 I/O 引脚 |
| 40 | GPIO5 | 输入/输出 | 通用 I/O 引脚 |
| 41 | 地线 | 力量 | 接地端子 |
| 42 | NC | — | 未连接 |
| 43 | GPIO6 | 输入/输出 | 通用 I/O 引脚 |
| 别针 | 姓名 | 类型 | 描述 |
| 44 | GPIO7 | 输入/输出 | 通用 I/O 引脚 |
| 45 | GPIO8 | 输入/输出 | 通用 I/O 引脚 |
| 46 | GPIO9 | 输入/输出 | 通用 I/O 引脚 |
| 47 | 地线 | 力量 | 接地端子 |
注1：
未来的固件版本支持可选的握手线。
一般规格
表 2-1 提供了模块的一般规格。 表 2-2 和表 2-3 提供了模块的电气特性和电流消耗。 表 2-4 和表 2-5 给出了模块的尺寸和射频输出功率校准数据。
| 规格 | 描述 |
| 频带 | 902.000 MHz 至 928.000 MHz |
| 调制方式 | FSK、GFSK 和 LoRa™ 技术调制 |
| 最大无线数据速率 | 300 kbps，FSK 调制； 12500 bps，采用 LoRa 技术调制 |
| 射频连接 | 板边连接 |
| 界面 | 通用异步收发器 |
| 操作范围 | 郊区覆盖>15公里； 市区覆盖>5公里 |
| 0.1% BER 时的灵敏度 | -148 分贝（1） |
| 射频发射功率 | 可调至最大。 20 MHz 频段上为 915 dBm（2） |
| 温度（工作） | -40°C 至 +85°C |
| 温度（储存） | -40°C 至 +115°C |
| 湿度 | 10% ～ 90%
无凝结 |
笔记
取决于调制。 扩展扩展因子 (SF)。 TX功率可调。 更多信息，请参见“RN2903 LoRa™ Technology Module Command Reference User's Guide”（DS40000000A）。
| 范围 | 最小。 | 类型。 | 最大限度。 | 单位 |
| 供应量tage | 2.1 | — | 3.6 | V |
| 卷tage 在相对于 VSS 的任何引脚上（VDD 除外） | -0.3 | — | 电源电压+0.3 | V |
| 卷tage 在 VDD 上相对于 VSS | -0.3 | — | 3.9 | V |
| 输入氯amp 电流 (IIK) (VI < 0 或 VI > VDD) | — | — | +/-20 | mA |
| 输出 Camp 电流 (IOK) (VO < 0 或 VO > VDD) | — | — | +/-20 | mA |
| GPIO 灌电流/拉电流 | — | — | 25/25 | mA |
| 总 GPIO 灌电流/拉电流 | — | — | 200/185 | mA |
| RAM 数据保留卷tage（处于睡眠模式或复位状态） | 1.5 | — | — | V |
| VDD 启动电压tage 确保内部上电复位信号 | — | — | 0.7 | V |
| VDD 上升速率以确保内部上电复位信号 | 0.05 | — | — | 伏/毫秒 |
| 欠压复位卷tage | 1.75 | 1.9 | 2.05 | V |
| 逻辑输入低音量tage | — | — | 0.15×电源电压 | V |
| 逻辑输入高电压tage | 0.8×电源电压 | — | — | V |
| <25°C 时的输入泄漏（VSS | — | 0.1 | 50 | nA |
| +60°C 时的输入漏电流（VSS | — | 0.7 | 100 | nA |
| +85°C 时的输入漏电流（VSS | — | 4 | 200 | nA |
| 射频输入电平 | — | — | +10 | 分贝毫瓦 |
| 模式 | 3V 时的典型电流 (mA) |
| 闲置的 | 2.7 |
| RX | 13.5 |
| 深度睡眠 | 0.022 |
| 范围 | 价值 |
| 方面 | 17.8 x 26.7 x 3 毫米 |
| 重量 | 2.05克 |
| 发射功率设置 | 输出功率 (dBm) | 3V 时的典型电源电流 (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 |
典型的硬件连接
与主机 MCU 的接口
RN2903 模块具有专用的 UART 接口，用于与主机控制器通信。 未来的固件版本支持可选的握手线。 “RN2903 LoRa™ 技术模块命令参考用户指南”（DS40000000A）提供了详细的 UART 命令描述。 表 3-1 显示了 UART 通信的默认设置。
| 规格 | 描述 |
| 波特率 | 57600 基点 |
| 数据包长度 | 8 位 |
| 奇偶校验位 | 不 |
| 停止位 | 1 位 |
| 硬件流控制 | 不 |
GPIO 引脚 (GPIO1–GPIO14)
该模块有 14 个 GPIO 引脚。 这些线路可以连接到开关、LED 和继电器输出。 这些引脚是可以通过模块固件访问的逻辑输入或输出。 这些引脚具有有限的接收和源能力。 当前固件版本仅支持所有 GPIO 上的输出功能。 电气特性按术语描述。
射频连接
布线 RF 路径时，请使用阻抗为 50 欧姆的适当带状线。
复位销
模块的复位引脚是低电平有效逻辑输入。
电源引脚
建议将电源引脚（引脚 12 和 34）连接到稳定的电源电压tage 有足够的源电流。 电流消耗如表 2-2 所示。不需要额外的滤波电容，但可用于确保稳定的供电电压tage 在嘈杂的环境中。
物理尺寸
推荐的 PCB 占地面积
应用信息
射频引脚和带状线
RF 信号必须使用正确端接的 50 欧姆带状线进行路由。 使用曲线而不是尖角。 保持路由路径尽可能短。 图 5.3 显示了一个路由 examp勒。
认可的天线
RN2903 模块的模块化认证使用表 5-1 中提到的外部天线类型进行。 请参阅第 6.0 节“监管批准”了解各国的具体监管要求。
| 类型 | 增益 (dBi) |
| 偶极子 | 6 |
| 贴片天线-1 | |
应用示意图
美国包含 FCC ID：W3I281333888668
包含 FCC ID：WAP4008
RN2903 模块已收到联邦通信委员会 (FCC) CFR47 电信，第 15 部分 C 子部分“有意。
FCC声明
本设备符合 FCC 规则的第 15 部分。 散热器”的模块化认证符合部件模块化发射器认证。 模块化操作需满足以下两个条件：批准允许最终用户集成 RN2903
- 本设备可能不会造成有害干扰，模块成成品，无需获得和
- 此设备必须接受任何后续和单独的 FCC 批准才能接收到的干扰，包括可能导致故意辐射的干扰，前提是不进行任何更改或不希望的操作。 对模块电路进行了修改。 成品的用户手册应包括更改或修改可能会使用户的以下声明无效：
操作设备的权限。 最终用户必须根据被授权人的规定，对本设备进行测试并证明其符合 B 类数字设备的限制规定的所有说明，这些说明表明了 FCC 规则的第 15 部分的安装和/或操作。 这些限制是合规所必需的设计条件。 提供合理的保护以防止有害 成品必须符合住宅安装中的所有干扰。 该设备适用的 FCC 设备授权规定，产生、使用和辐射无线电频率要求和设备功能与不相关的 quency 能量，并且如果没有安装和使用在发射器模块部分中。 例如ample，按照说明，可能造成有害的遵守必须证明对无线电通信干扰的规定。 但是，主机产品中的其他发射器组件； 不保证不会对无意辐射器（特定安装中的第 15 部分。如果此设备执行 Subpart B “无意辐射器”）的要求产生干扰，例如数字对无线电或电视设备、计算机外围设备、无线电设备造成有害干扰接收器等； 接收，可以通过关闭和打开设备的附加授权要求来确定，鼓励用户尝试通过以下一项或多项来纠正发射机模块上的非发射机功能（即验证, 或符合性声明）（例如，ing 措施：变送器模块也可能包含数字逻辑
- 重新调整或摆放接收天线。 功能）视情况而定。
- 增加设备与接收器之间的距离。
- 将设备连接到与接收器不同电路的插座上。
- 请咨询经销商或有经验的无线电/电视技术人员寻求帮助。 有关第 15 部分设备的标签和用户信息要求的其他信息，请参阅 KDB
FCC 工程技术办公室 (OET) 的出版物 784748
射频暴露
模块，前面有“包含所有受 FCC 监管的发射器必须符合射频发射器模块”或“包含”或类似暴露要求的字样。 KDB 447498 通用 RF 措辞表达相同的含义，如下所示： 暴露指南提供确定包含发射器模块 IC：8266A-28133388868 的指南。 提议的或现有的传输设施、操作或设备是否符合人类用户手册对设备采用的无线电频率 (RF) 场的免许可无线电暴露的限制（来自第 7.1.3 节 RSS-Gen，第 5 期，联邦通信委员会 (FCC). 免许可证用户手册 来自 RN2903 FCC 授权：列出的输出功率是无线电设备应包含或进行的。此授权仅在模块在用户显眼位置的等效通知出售给OEM 集成商，必须通过手册安装或安装在设备上或两者兼有：OEM 或 OEM 集成商。此发射器受限 此设备符合加拿大工业部许可 - 可与在此豁免 RSS 标准中测试的特定天线一起使用（ s). 操作取决于认证申请，并且不得在以下两个条件下处于同一位置：此设备不得或与任何其他天线一起操作，或造成干扰，并且此设备必须接受主机设备内的发射器，除非符合任何干扰，包括可能与 FCC 多发射器产品程序的干扰。 导致设备的意外操作。
经批准的外部天线
TYPES trie Canada 适用于 aux appareils 无线电豁免 为在美国保持模块化批准，只有 de licence。 应使用经过测试的 L'exploitation est autorisée aux deux conthe 天线类型。 ditions suvantes：天线类型。 发射机天线（来自第 7.1.2 节 RSS-Gen，第 5 期（2019 年 XNUMX 月）用户手册
有益的 WEB 地点
发射机应在联邦通信委员会 (FCC) 中显示以下通知： 显眼位置： http://www.fcc.gov 根据加拿大工业部规定，此无线电发射器
只能使用 FCC 工程技术办公室 (OET) 类型的天线和最大（或更低）增益来操作
- 实验室部门知识数据库 (KDB)：由加拿大工业部提供。 减少潜在的无线电
- https://apps.fcc.gov/oetcf/kdb/index.cfm. 对其他用户的干扰，天线类型及其增益应选择为等效各向同性
经批准的外部天线
经批准的外部天线
第 5 期，2019 年 2903 月）：澳大利亚通信和媒体管理局：RNXNUMX 模块只能通过以下方式销售或操作 http://www.acma.gov.au/. 它被批准的天线。 发射机可以通过多种天线类型获得批准。 天线类型包括具有类似带内和带外辐射模式的天线。 应使用正在寻求批准的每种发射机和天线类型组合的最高增益天线进行测试，并将发射机输出功率设置为最大水平。 任何与已成功通过发射器测试的天线具有相同或更低增益的相同类型的天线也将被视为与发射器一起获得批准，并且可以与发射器一起使用和销售。
当天线连接器的测量值用于确定 RF 输出功率时，应根据测量值或天线数据说明设备天线的有效增益
制造商。 对于输出功率大于 10 毫瓦的发射机，应将总天线增益添加到测得的射频输出功率中，以证明符合规定的辐射功率限值。
微芯片 WEB 网站客户支持
Microchip 通过我们的 WWW 站点提供在线支持 Microchip 产品的用户可以获得帮助 www.microchip.com。 这 web 网站通过多种渠道被用作一种手段： files 和信息容易获得
- 经销商或代表客户。 可使用您最喜欢的 Internet 浏览器访问， web 网站包含以下内容
- 当地销售办事处信息：
- 现场应用工程师 (FAE)
- 产品支持——数据表和勘误表，
- 技术支持应用说明和 sample program, design 客户应联系其经销商、资源、用户指南和硬件支持代表或现场应用工程师 (FAE) 以获取文档、最新软件版本和存档支持。 当地的销售办事处也可以帮助软件客户。 销售办事处和地点的列表是
- 一般技术支持 - 常见问题包含在本文档的背面。 问题 (FAQ)、技术支持请求、技术支持可通过 web 网站在线讨论组，Microchip 顾问： http://microchip.com/support 计划成员列表
- Microchip 业务 – 产品选择和订购指南、最新的 Microchip 新闻稿、研讨会和活动列表、Microchip 销售办事处、分销商和工厂代表列表
客户变更通知服务
Microchip 的客户通知服务有助于让客户了解 Microchip 产品的最新信息。 每当有与特定产品系列或感兴趣的开发工具相关的更改、更新、修订或勘误表时，订阅者都会收到电子邮件通知。 要注册，请访问 Microchip web 网站 www.microchip.com. 在“支持”下，单击“客户更改通知”并按照注册说明进行操作。 请注意 Microchip 器件上代码保护功能的以下详细信息： - Microchip 产品符合其特定的 Microchip 数据手册中包含的规范。
- Microchip 相信，在以预期方式和正常条件下使用时，其产品系列是当今市场上同类产品中最安全的产品系列之一。
- 有一些不诚实且可能是非法的方法用于破坏代码保护功能。 据我们所知，所有这些方法都需要以超出 Microchip 数据手册中包含的操作规范的方式使用 Microchip 产品。 这样做的人很可能是在盗窃知识产权。
- Microchip 愿意与关注其代码完整性的客户合作。
- Microchip 和任何其他半导体制造商都无法保证其代码的安全性。 代码保护并不意味着我们保证产品“牢不可破”。
代码保护在不断发展。 Microchip 致力于不断改进我们产品的代码保护功能。 试图破坏 Microchip 的代码保护功能可能违反了《数字千年版权法》。 如果此类行为允许未经授权访问您的软件或其他受版权保护的作品，您可能有权根据该法案提起诉讼以寻求救济。本出版物中包含的有关设备的信息
商标
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文件/资源
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MICROCHIP RN2903 低功耗远程 LoRa 收发器模块 [pdf] 用户手册 281333888668, W3I281333888668, RN2903 低功耗远距离LoRa收发模块, 低功耗远距离LoRa收发模块 |
