探秘Murata WiFi+藍牙Combo模塊：LBEE5ZZ2XS-846的深度解析

在當今的電子設備設計中，無線連接功能已經成為了標配。Murata的LBEE5ZZ2XS - 846 WiFi + 藍牙Combo模塊就是一款備受關注的產品，今天我們就來深入探究一下這款模塊的特點、性能以及使用中需要注意的事項。

文件下載：Murata 2XS型Wi-Fi + 藍牙模塊.pdf

一、模塊概述

這款模塊基于NXP 88W9098芯片組，支持IEEE802.11a/b/g/n/ac/ax標準，還集成了藍牙5.3功能，適用于各種對無線連接有需求的電子設備設計。它的尺寸為19.1 (typ.) x 16.5 (typ.) x 2.1 (max.) mm，體積小巧，重量僅為1355 mg，非常適合小型設備的集成。同時，模塊符合RoHS標準，滿足環保要求。

二、關鍵特性剖析

2.1 主機接口

WLAN支持PCIe / SDIO接口，藍牙支持UART接口，這種多樣化的接口設計使得模塊能夠與不同類型的主機進行連接，增強了其通用性和適配性。在實際設計中，我們可以根據具體的需求選擇合適的接口，以實現最佳的性能表現。

2.2 參考時鐘

模塊內置了參考時鐘，無需額外的外部時鐘源，這不僅簡化了設計，還減少了外部干擾的可能性，提高了系統的穩定性。

三、認證信息

3.1 無線電認證

該模塊獲得了多個國家和地區的認證，包括美國FCC ID、加拿大IC、歐洲EN300328/301893和EN300440認證以及日本的類型認證。這些認證表明模塊符合不同地區的無線電法規要求，為產品的全球市場推廣提供了保障。

3.2 藍牙認證

具備藍牙認證QDID: 184816，并且可以通過“bt_power_config_1.sh”將藍牙Tx功率設置為Class1。這使得模塊在藍牙應用中能夠滿足不同功率等級的需求，提供更穩定和可靠的藍牙連接。

四、模塊引腳詳解

4.1 引腳分配與描述

模塊的引腳分配涵蓋了各種功能，包括電源引腳（如VDD33、VDD18、VIO等）、GPIO引腳、SDIO引腳、PCIE引腳以及RF天線引腳等。每個引腳都有其特定的功能和使用要求，例如：

• CONFIG_HOST[0-2]引腳用于選擇主機接口，通過不同的電平組合可以實現WLAN和藍牙的不同接口配置。
• PDn引腳用于控制模塊的電源模式，輸入低電平時模塊進入全功率下降模式。

4.2 引腳狀態

引腳狀態信息對于模塊的正常工作至關重要。在固件下載后，引腳會根據其功能進行編程設置，并且在不同的工作模式下，引腳的輸入輸出狀態和上拉下拉電阻也會有所不同。例如，一些GPIO引腳在輸入模式下具有內部上拉或下拉電阻，以確保在無外部信號輸入時保持穩定的電平狀態。

五、工作條件與電氣特性

5.1 絕對最大額定值

模塊的絕對最大額定值規定了其在正常工作時所能承受的最大電壓、溫度等參數范圍。例如，存儲溫度范圍為 -40 到 +85 °C，VDD33的最大電壓為3.63 V等。在設計過程中，必須確保模塊的工作條件在這些額定值范圍內，以避免對模塊造成永久性損壞。

5.2 工作條件

• 溫度范圍：工作溫度范圍為 -40 到 +85 °C，在這個范圍內，模塊的性能能夠得到保證。但在極端溫度條件下，可能需要對模塊的性能進行降額處理。
• 電源電壓：VDD33的典型值為3.3 V，VDD18的典型值為1.8 V，VIO的電壓可以根據不同的工作模式選擇1.8 V或3.3 V。在電源設計時，需要確保電源的穩定性和精度，以滿足模塊的工作要求。
• 電流要求：模塊在不同的工作模式下（如Tx模式、Rx模式）對電流的需求不同。例如，在IEEE802.11b的高數據速率Tx模式下，VDD18的典型電流為280 mA，VDD33的典型電流為220 mA。在設計電源電路時，需要考慮這些電流需求，以確保電源能夠提供足夠的功率。

5.3 電氣特性

SDIO接口

SDIO接口支持多種工作模式，包括默認速度、高速模式、SDR12、SDR25、SDR50、SDR104和DDR50模式。每種模式都有其特定的時鐘頻率、輸入輸出時間要求等電氣特性。例如，在默認速度模式下，時鐘頻率最大為25 MHz，輸入設置時間最小為5 ns。在設計SDIO接口電路時，需要根據具體的工作模式來調整電路參數，以確保信號的正確傳輸。

PCIe接口

PCIe接口的電氣特性包括差分Tx輸出和差分Rx輸入的各項參數，如電壓擺幅、去加重電平比率、眼圖時間等。這些參數對于確保PCIe接口的高速數據傳輸和信號完整性至關重要。在設計PCIe接口電路時，需要嚴格按照這些參數要求進行設計，以避免信號失真和傳輸錯誤。

六、DC/RF特性

模塊的DC/RF特性涵蓋了多種WiFi標準（如IEEE802.11a/b/g/n/ac/ax）和藍牙的不同工作模式。對于每種標準和模式，都給出了詳細的DC電流、輸出功率、頻譜掩碼裕度、星座誤差、頻率容差、雜散發射等參數。例如，在IEEE802.11b的高數據速率條件下，輸出功率的典型值為18 dBm，頻譜掩碼裕度的第一旁瓣為0 dB。這些特性參數是評估模塊性能的重要依據，在設計無線通信系統時，需要根據這些參數來進行系統的優化和調整。

七、使用注意事項

7.1 存儲與處理

模塊應在規定的存儲條件下保存，溫度范圍為5到35 °C，濕度范圍為20 ~ 70 %RH。在取出使用前，要注意其濕度敏感等級（MSL3），如果包裝開封后超過一定時間未使用，需要進行烘焙處理。在處理和運輸過程中，要避免過度的應力和機械沖擊，防止模塊損壞。同時，不要用裸手觸摸模塊，以免影響焊接性能和產生靜電損壞。

7.2 PCB設計

在進行PCB設計時，所有的接地端子都應連接到接地圖案，并且在輸入和輸出端子之間應提供接地圖案，以減少電磁干擾。要參考標準的焊盤圖案和尺寸進行設計，因為不同的圖案繪制方法、接地方法、焊盤尺寸等可能會影響模塊的性能。如果使用非標準焊盤，需要事先與Murata聯系。

7.3 焊接與清潔

焊接時應按照推薦的條件進行，最高回流溫度應控制在260 °C以內，并且建議回流次數不超過2次。應使用含氯量不超過0.2 wt %的松香型助焊劑或弱活性助焊劑。由于模塊對濕度敏感，不建議進行清潔操作，如果必須進行清潔，客戶需要承擔因清潔過程可能導致的任何問題或故障。

7.4 工作環境

模塊應在正常的環境條件下工作，避免在含有腐蝕性氣體、易燃易爆氣體、多塵、陽光直射、有水濺、潮濕、結冰等環境中使用。在使用過程中，要避免對模塊施加靜電或過高的電壓，以免影響其性能或造成損壞。

八、總結

Murata的LBEE5ZZ2XS - 846 WiFi + 藍牙Combo模塊是一款功能強大、性能穩定的無線連接模塊。通過對其各項特性、電氣參數和使用注意事項的深入了解，我們可以在電子設備設計中更好地應用這款模塊，實現可靠的無線通信功能。但在實際應用中，還需要根據具體的設計需求和實際情況進行合理的設計和測試，以確保產品的性能和可靠性達到最佳狀態。你在使用類似的無線模塊時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區分享交流。