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；

 

 

3. 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。

按  键	功  能
SET键 短按	确定或进入下一级界面
SET键 长按	返回上一级界面
UP键 短按	光标上移或参数加1
UP键 长按	参数加
DOWN键 短按	光标下移或参数减1
DOWN键 长按	参数减

 

 

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

 

参数项	说明	LoRa模式	FLRC模式
Mod	调制方式	LoRa	FLRC
Mode	工作功能	Master、Slave、TXTEST、RXTEST、SLEEP
Band	频段	LF：150-960MHz，HF：1500-2500MHz
FREQ	中心频率MHz	设定值（MHz）
POWER	发射功率	0-9级
SF(LoRa)	扩频因子	5-12	N/A
BW(LoRa)	带宽	62.5/125/250/500/1000（Sub-GHz） 203/406/812（2.4G）	N/A
CR(LoRa)	编码率	4/5-4/8	N/A
DR_BW(FLRC)	速率、带宽Mbps	N/A	0.26/0.32/0.52/0.65 /1.04/1.3/2.08/2.6
CR(FLRC)	编码率	N/A	1/2、3/4、1、2/3
Shape(FLRC)	脉冲形状	N/A	BT_05、BT_1、OFF

 

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。