LoRa2021/LoRa2021F33-2G4(2W版本)是基于Semtech第四代LR2021模塊研發(fā)的新一代雙頻段通信解決方案。LR2021模塊作為Semtech推出的“LoRa Plus”核心芯片，集成了Sub-GHz、2.4GHz及S-band多頻段支持能力，并引入FLRC高速調(diào)制技術(shù)，最高傳輸速率可達(dá)2.6 Mbps，顯著提升了傳統(tǒng)LoRa在速率與抗干擾方面的表現(xiàn)。

LoRa2021 demo

LoRa2021F33-2G4 demo

此次教程基于模塊規(guī)格書與實測操作邏輯，以LoRa2021 demo完整講解 LR2021 模塊demo板的硬件準(zhǔn)備、按鍵操作、參數(shù)配置、通信測試、功率與靈敏度測試等全流程，幫助用戶零基礎(chǔ)上手，快速完成模塊功能驗證。

一、demo板硬件準(zhǔn)備與接線

1. 硬件清單

完成測試需準(zhǔn)備以下硬件，確保無損壞、接口匹配：

• LoRa2021板 ×2（一發(fā)一收，分別設(shè)為主機(jī) Master、從機(jī) Slave）
• 對應(yīng)頻段天線（Sub-GHz 頻段：868MHz 天線)
• 2V直流電源
• 電源連接線（紅色線接電源正極，黑色線接電源負(fù)極）

2. 天線與電源接線

demo板集成雙天線接口，接線前需明確接口對應(yīng)頻段：

• 右側(cè)天線接口：Sub-GHz 頻段（150-960MHz），外接 433/470/868/915MHz 天線；
• 左側(cè)天線接口：2.4G 頻段（1900/2400MHz），外接 1.9GHz、2.4GHz 專用天線。（2W版本 支持1.9-2.5GHz）

接線步驟：

1. 天線連接：將對應(yīng)頻段天線擰緊到 demo板天線接口，確保接觸良好，無松動；
2. 電源連接：紅色電源線接 demo板電源正極，黑色線接負(fù)極（如下圖），嚴(yán)禁正負(fù)極接反，避免燒毀模塊；

1. 開機(jī)：撥動 demo板電源開關(guān)，屏幕亮起，進(jìn)入主界面，完成硬件準(zhǔn)備。

注意：測試前必須連接天線，禁止空載發(fā)射，否則會損壞模塊功率放大器（PA）。

二、demo板按鍵功能詳解

demo板配備SET、UP、DOWN三個物理按鍵，所有參數(shù)配置、模式切換均通過這三個按鍵完成，按鍵功能定義如下：

1.SET 鍵

短按：確認(rèn)選擇、進(jìn)入下一級參數(shù)設(shè)置界面；

長按：返回上一級界面，退出當(dāng)前參數(shù)編輯狀態(tài)。

2.UP 鍵

短按：光標(biāo)向上移動、參數(shù)數(shù)值 + 1；

長按：參數(shù)連續(xù)遞增，快速調(diào)整數(shù)值。

3.DOWN 鍵

短按：光標(biāo)向下移動、參數(shù)數(shù)值1；

長按：參數(shù)連續(xù)遞減，快速調(diào)整數(shù)值。

通用操作邏輯：開機(jī)進(jìn)入主界面 → 短按 UP/DOWN 鍵移動光標(biāo)到目標(biāo)參數(shù)項 → 短按 SET 鍵激活編輯（光標(biāo)閃爍） → 短按 UP/DOWN 修改參數(shù) → 短按 SET 鍵保存設(shè)置 → 長按 SET 鍵進(jìn)入對應(yīng)功能模式。

三、主界面核心參數(shù)配置

demo板主界面顯示調(diào)制方式、工作模式、頻段、頻率、功率、擴(kuò)頻因子等核心參數(shù)，LoRa 模式與 FLRC 模式參數(shù)略有差異，需根據(jù)測試需求精準(zhǔn)配置。

1.核心參數(shù)說明

LR2021在接收靈敏度方面實現(xiàn)了進(jìn)一步優(yōu)化。在Sub-GHz頻段下，其LoRa模式靈敏度可達(dá)-141.5 dBm @125kHz帶寬，優(yōu)于前代產(chǎn)品；同時支持高達(dá)±33%的頻率偏移容忍度，在復(fù)雜電磁環(huán)境中具備更強(qiáng)的穩(wěn)定性。此外，新增的快速信道檢測（Fast CAD）功能可大幅度降低功耗，特別適合需要“先聽后發(fā)”（LBT）機(jī)制的應(yīng)用場景。

2. 參數(shù)配置步驟

以LoRa 模式、SubGHz 868MHz 頻段為例：

• 調(diào)制方式（Mod）：光標(biāo)移至 Mod，短按 SET，按 UP/DOWN 選LoRa，短按 SET 保存；
• 頻段（Band）：光標(biāo)移至 Band，選LF（SubGHz），匹配 868MHz 天線；
• 中心頻率（FREQ）：設(shè)為868MHz，與天線、通信對方保持一致；
• 發(fā)射功率（POWER）：設(shè)為9 級（LoRa2021F33 demo 板滿功率，433/470MHz 可達(dá) 2W，868/915MHz 可達(dá) 1W）；
• 擴(kuò)頻因子（SF）：推薦設(shè)為12（遠(yuǎn)距離通信，靈敏度最高）；
• 帶寬（BW）：設(shè)為125KHz，平衡距離與速率。
• 關(guān)鍵注意：兩塊 demo板所有通信參數(shù)必須完全一致，否則無法建立通信。

四、雙向通信測試（Master-Slave 模式）

雙向通信是 demo板核心功能，用于驗證模塊收發(fā)穩(wěn)定性、傳輸距離與丟包率，分為LoRa 模式和FLRC 模式兩種，操作流程一致。

1. 模式設(shè)置

• 第一塊 demo板（發(fā)射端）：Mode 參數(shù)設(shè)為Master（主機(jī)）；
• 第二塊 demo板（接收端）：Mode 參數(shù)設(shè)為Slave（從機(jī)）；
• 兩塊板參數(shù)完全同步：調(diào)制方式、頻段、頻率、功率、SF、BW、CR 全部一致。

2. 啟動通信

• 先操作接收端（Slave）：長按 SET 鍵，啟動接收模式，屏幕等待接收信號；
• 再操作發(fā)射端（Master）：長按 SET 鍵，啟動發(fā)射模式，開始發(fā)送數(shù)據(jù)；

通信成功判斷：

• 發(fā)射端：紅色指示燈閃爍，Tx_cnt 數(shù)值持續(xù)遞增；
• 接收端：藍(lán)色指示燈閃爍，Rx_cnt 數(shù)值持續(xù)遞增；
• 數(shù)值同步增長，無卡頓、無停滯，說明通信穩(wěn)定。

3. 兩種調(diào)制模式差異

• LoRa 模式：低速率、遠(yuǎn)距離，Sub-GHz 頻段開闊地傳輸距離可達(dá)5公里以上（2W版本可達(dá)10公里以上），適合遠(yuǎn)程監(jiān)控、智慧農(nóng)業(yè)；
• FLRC 模式：高速率，最高可達(dá)6Mbps，適合高速數(shù)據(jù)傳輸、無人機(jī)圖傳等場景。

五、功能測試（TXTEST/RXTEST）

除雙向通信外，demo板支持發(fā)射功率測試（TXTEST）和接收靈敏度測試（RXTEST），需配合頻譜儀、信號源等專業(yè)射頻儀器使用。

1. 發(fā)射功率測試（TXTEST）

• demo板 Mode 設(shè)為TXTEST；
• 配置頻段、頻率、功率等級；
• 長按 SET 鍵啟動發(fā)射，用頻譜儀連接天線端口，讀取實際發(fā)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 頻段：典型值 30dBm（1W）。

2. 接收靈敏度測試（RXTEST）

• demo板 Mode 設(shè)為RXTEST；
• 配置與信號源一致的參數(shù)；
• 信號源發(fā)送指定強(qiáng)度信號，demo板接收，測試極限靈敏度：
• SubGHz：BW=62.5KHz、SF=12 時，靈敏度可達(dá)143dBm；
• 4G：BW=406KHz,SF=12靈敏度可達(dá)134dBm

（2W版本 BW=125KHz,SF=10 @2.4G頻段，Bypass ON靈敏度可達(dá)124dBm

BW=125KHz,SF=10 @2.4G頻段，Bypass OFF靈敏度可達(dá)134dBm）。

六、低功耗休眠模式（SLEEP）

模塊支持超低功耗休眠，適合電池供電場景，休眠電流 ＜20μA，操作步驟：

1. demo板 Mode 參數(shù)設(shè)為SLEEP；
2. 短按 SET 鍵保存，長按 SET 鍵進(jìn)入休眠；
3. 休眠后屏幕熄滅、指示燈關(guān)閉，喚醒需重新?lián)軇与娫撮_關(guān)。

休眠注意：進(jìn)入休眠時，MCU 輸出至模塊的所有引腳（含 SPI、RESET）需拉低，避免漏電。

七、常見問題與注意事項

無法通信

• 檢查天線是否接對接口、是否擰緊；
• 核對兩塊 demo板參數(shù)是否完全一致；
• 先開接收端，再開發(fā)射端，避免丟包。
• 核對天線頻率設(shè)置是否匹配所選的天線

硬件安全

• 禁止接反電源正負(fù)極；
• 無天線時禁止發(fā)射；
• 工作溫度控制在40℃~85℃，避免高溫長時間發(fā)射。
• 9-2.5GHz 的TxPower 最好不要設(shè)到超過4,這樣效率最高，如果功率設(shè)到最大，功率更低，電流更大，長時間不間斷發(fā)射，會有可能損壞功放。