SEMTECH LR2021无线模块 demo 板操作教程-LoRa2021

LoRa2021/LoRa2021F33-2G4(2W版本)是基于Semtech第四代LR2021模块研发的新一代双频段通信解决方案。LR2021模块作为Semtech推出的“LoRa Plus”核心芯片，集成了Sub-GHz、2.4GHz及S-band多频段支持能力，并引入FLRC高速调制技术，最高传输速率可达2.6 Mbps，显著提升了传统LoRa在速率与抗干扰方面的表现。

LoRa2021 demo

LoRa2021F33-2G4 demo

此次教程基于模块规格书与实测操作逻辑，以LoRa2021 demo完整讲解 LR2021 模块demo 板的硬件准备、按键操作、参数配置、通信测试、功率与灵敏度测试等全流程，帮助用户零基础上手，快速完成模块功能验证。

一、demo板硬件准备与接线

1. 硬件清单

完成测试需准备以下硬件，确保无损坏、接口匹配：

• LoRa2021板 ×2（一发一收，分别设为主机 Master、从机 Slave）

• 对应频段天线（Sub-GHz 频段：868MHz 天线)

• 2V直流电源

• 电源连接线（红色线接电源正极，黑色线接电源负极）

2. 天线与电源接线

demo 板集成双天线接口，接线前需明确接口对应频段：

• 右侧天线接口：Sub-GHz 频段（150-960MHz），外接 433/470/868/915MHz 天线；

• 左侧天线接口：2.4G 频段（1900/2400MHz），外接 1.9GHz、2.4GHz 专用天线。（2W版本 支持1.9-2.5GHz）

接线步骤：

1. 天线连接：将对应频段天线拧紧到 demo板天线接口，确保接触良好，无松动；

2. 电源连接：红色电源线接 demo板电源正极，黑色线接负极（如下图），严禁正负极接反，避免烧毁模块；

1. 开机：拨动 demo板电源开关，屏幕亮起，进入主界面，完成硬件准备。

注意：测试前必须连接天线，禁止空载发射，否则会损坏模块功率放大器（PA）。

二、demo板按键功能详解

demo 板配备SET、UP、DOWN三个物理按键，所有参数配置、模式切换均通过这三个按键完成，按键功能定义如下：

1.SET 键

短按：确认选择、进入下一级参数设置界面；

长按：返回上一级界面，退出当前参数编辑状态。

2.UP 键

短按：光标向上移动、参数数值 + 1；

长按：参数连续递增，快速调整数值。

3.DOWN 键

短按：光标向下移动、参数数值1；

长按：参数连续递减，快速调整数值。

通用操作逻辑：开机进入主界面 → 短按 UP/DOWN 键移动光标到目标参数项 → 短按 SET 键激活编辑（光标闪烁） → 短按 UP/DOWN 修改参数 → 短按 SET 键保存设置 → 长按 SET 键进入对应功能模式。

三、主界面核心参数配置

demo 板主界面显示调制方式、工作模式、频段、频率、功率、扩频因子等核心参数，LoRa 模式与 FLRC 模式参数略有差异，需根据测试需求精准配置。

1. 核心参数说明

LR2021在接收灵敏度方面实现了进一步优化。在Sub-GHz频段下，其LoRa模式灵敏度可达-141.5 dBm @125kHz带宽，优于前代产品；同时支持高达±33%的频率偏移容忍度，在复杂电磁环境中具备更强的稳定性。此外，新增的快速信道检测（Fast CAD）功能可大幅度降低功耗，特别适合需要“先听后发”（LBT）机制的应用场景。

2. 参数配置步骤

以LoRa 模式、SubGHz 868MHz 频段为例：

• 调制方式（Mod）：光标移至 Mod，短按 SET，按 UP/DOWN 选LoRa，短按 SET 保存；

• 频段（Band）：光标移至 Band，选LF（SubGHz），匹配 868MHz 天线；

• 中心频率（FREQ）：设为868MHz，与天线、通信对方保持一致；

• 发射功率（POWER）：设为9 级（LoRa2021F33 demo 板满功率，433/470MHz 可达 2W，868/915MHz 可达 1W）；

• 扩频因子（SF）：推荐设为12（远距离通信，灵敏度最高）；

• 带宽（BW）：设为125KHz，平衡距离与速率。

• 关键注意：两块 demo板所有通信参数必须完全一致，否则无法建立通信。

四、双向通信测试（MasterSlave 模式）

双向通信是 demo 板核心功能，用于验证模块收发稳定性、传输距离与丢包率，分为LoRa 模式和FLRC 模式两种，操作流程一致。

1. 模式设置

• 第一块 demo板（发射端）：Mode 参数设为Master（主机）；

• 第二块 demo板（接收端）：Mode 参数设为Slave（从机）；

• 两块板参数完全同步：调制方式、频段、频率、功率、SF、BW、CR 全部一致。

2. 启动通信

• 先操作接收端（Slave）：长按 SET 键，启动接收模式，屏幕等待接收信号；

• 再操作发射端（Master）：长按 SET 键，启动发射模式，开始发送数据；

通信成功判断：

• 发射端：红色指示灯闪烁，Tx_cnt 数值持续递增；

• 接收端：蓝色指示灯闪烁，Rx_cnt 数值持续递增；

• 数值同步增长，无卡顿、无停滞，说明通信稳定。

3. 两种调制模式差异

• LoRa 模式：低速率、远距离，Sub-GHz 频段开阔地传输距离可达5公里以上（2W版本可达10公里以上），适合远程监控、智慧农业；

• FLRC 模式：高速率，最高可达6Mbps，适合高速数据传输、无人机图传等场景。

五、功能测试（TXTEST/RXTEST）

除双向通信外，demo 板支持发射功率测试（TXTEST）和接收灵敏度测试（RXTEST），需配合频谱仪、信号源等专业射频仪器使用。

1. 发射功率测试（TXTEST）

• demo板 Mode 设为TXTEST；

• 配置频段、频率、功率等级；

• 长按 SET 键启动发射，用频谱仪连接天线端口，读取实际发射功率：

LoRa2021 demo板

• @Sub-GHz：典型值 21dBm（160mW）；

• @2.4GHz：典型值 11dBm；

LoRa2021 demo板

• 868/915MHz：典型值 30dBm（1W）；

• 4G 频段：典型值 30dBm（1W）。

2. 接收灵敏度测试（RXTEST）

• demo板 Mode 设为RXTEST；

• 配置与信号源一致的参数；

• 信号源发送指定强度信号，demo板接收，测试极限灵敏度：

• SubGHz：BW=62.5KHz、SF=12 时，灵敏度可达143dBm；

• 4G：BW=406KHz,SF=12灵敏度可达134dBm

（2W版本 BW=125KHz,SF=10 @2.4G频段，Bypass ON 灵敏度可达124dBm

BW=125KHz,SF=10 @2.4G频段，Bypass OFF 灵敏度可达134dBm）。

六、低功耗休眠模式（SLEEP）

模块支持超低功耗休眠，适合电池供电场景，休眠电流 ＜20μA，操作步骤：

1. demo板 Mode 参数设为SLEEP；

2. 短按 SET 键保存，长按 SET 键进入休眠；

3. 休眠后屏幕熄灭、指示灯关闭，唤醒需重新拨动电源开关。

休眠注意：进入休眠时，MCU 输出至模块的所有引脚（含 SPI、RESET）需拉低，避免漏电。

七、常见问题与注意事项

无法通信

• 检查天线是否接对接口、是否拧紧；

• 核对两块 demo板参数是否完全一致；

• 先开接收端，再开发射端，避免丢包。

• 核对天线频率设置是否匹配所选的天线

硬件安全

• 禁止接反电源正负极；

• 无天线时禁止发射；

• 工作温度控制在40℃~85℃，避免高温长时间发射。

• 9-2.5GHz 的TxPower 最好不要设到超过4,这样效率最高，如果功率设到最大，功率更低，电流更大，长时间不间断发射，会有可能损坏功放。