Type 2EA Wi-Fi + Bluetooth模块：技术解析与应用指南

作为一名电子工程师，在设计无线通信系统时，选择合适的模块至关重要。今天，我们就来深入剖析一下Murata的Type 2EA Wi-Fi + Bluetooth模块，探讨它的特性、参数以及使用注意事项。

文件下载：Murata LBEE5XV2EA-802 2EA型Wi-Fi® + BLUETOOTH®模块.pdf

一、模块概述

Type 2EA是一款基于IFX CYW55573 combo芯片组的小型高性能模块，支持IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax 2x2 MIMO + Bluetooth 5.3 BR/EDR/LE。它适用于各种需要高速稳定无线连接和蓝牙功能的应用场景，目标用户包括RF、硬件、软件和系统工程师等。

二、关键特性

芯片与频段支持

模块内部搭载Infineon CYW55573芯片，支持三频段（2.4 GHz、5 GHz和6 GHz）的IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax标准，采用2x2 MIMO技术，支持20 MHz、40 MHz和80 MHz的信道带宽，能够提供高速、稳定的无线连接。

蓝牙功能

支持蓝牙规范版本5.3，具体的蓝牙功能可参考Bluetooth SIG网站。蓝牙功能的加入，使得模块可以与各种蓝牙设备进行通信，拓展了应用的可能性。

接口与工作温度

WLAN接口包括PCIe 3.0 Gen2和SDIO 3.0/2.0，蓝牙接口为HCI UART。工作温度范围为 -40 °C至85 °C，能够适应较为恶劣的环境条件。

物理特性

模块尺寸为12.5 x 9.4 x 1.2 mm，重量仅0.36 mg，采用表面贴装类型，符合RoHS标准。其总FIT（Failure In Time）为286，具有较高的可靠性。

三、订购信息

在订购模块时，我们需要了解不同的订购编号及其对应的含义。具体如下：	订购编号	描述
LBEE5XV2EA - 802	模块订购
LBEE5XV2EA - SMP	样品模块订购（若通过经销商无法获取样品模块，可联系Murata并提及此编号）
EAR00413	Embedded Artists Type 2EA M.2 EVB（默认评估板，可通过经销商获取）
LBEE5XV2EA - EVB	Murata Type 2EA M.2 EVB（特殊订单项目，需联系Murata）

四、模块结构与引脚

模块框图

模块的框图展示了其内部的结构和信号流向，有助于我们理解模块的工作原理。通过观察框图，我们可以清晰地看到各个功能模块之间的连接关系，为后续的电路设计提供参考。

尺寸、标记和端子配置

模块的尺寸为12.5±0.2 x 9.4±0.2 x 1.2（最大）mm，详细的尺寸标记和含义如下表所示：	标记	含义
A	模块部件编号
B	检验编号
C	序列号
D	引脚1标记
E	Murata标志
F	二维代码

这些标记在实际使用中可以帮助我们准确识别模块的各个部分，确保正确安装和使用。

引脚描述

模块共有199个引脚，每个引脚都有特定的功能和作用。例如，PCIE_PERST_L为PCle系统复位引脚，BT_PCM_SYNC为蓝牙PCM同步引脚等。详细的引脚描述可参考数据表中的表格，在设计电路时，我们需要根据这些描述正确连接引脚，以确保模块正常工作。

五、电气特性

绝对最大额定值

在使用模块时，必须严格遵守其绝对最大额定值，超过这些值可能会导致模块永久损坏。具体参数如下：	参数	最小值	最大值	单位
存储温度	-40	+85	℃
电源电压（VBAT）	-0.5	6.0	V
电源电压（VDDIO）	-0.5	2.2	V

工作条件

模块的正常工作需要满足一定的条件，包括工作温度、电压和电流等。具体参数如下：	参数	最小值	典型值	最大值	单位
工作温度	-40	25	85	℃
规格温度	-30	25	70	℃
工作电压（VBAT）	3.0	3.3	4.8	V
工作电压（VDDIO）	1.71	1.8	1.89	V
峰值电流（VBAT = 3.3V）			1000	mA

需要注意的是，VBAT的最小电压对RF性能较为敏感，应尽量保持其在合适的范围内，否则RF性能可能会显著下降。

外部LPO_IN信号要求

外部LPO_IN信号需要满足一定的要求，包括频率、精度、占空比等。具体参数如下：	参数	要求	单位
标称输入频率	32.768	kHz
频率精度	±250	ppm
占空比	30 - 70	%
输入信号幅度	200 - 3300	mV, p - p
信号类型	方波或正弦波
输入阻抗	>100k
电容	<5	pF
时钟抖动（初始启动期间）	<10,000	ppm

DC/RF特性

模块在不同的IEEE标准和频段下具有不同的DC/RF特性，包括电流消耗、发射功率、频谱掩码裕量等。例如，在IEEE 802.11b - 2.4G标准下，发射模式的典型电流消耗为290 mA，发射功率为15.5 - 20 dBm。这些特性对于评估模块在不同应用场景下的性能非常重要，我们在设计时需要根据实际需求进行选择。

六、接口时序和交流特性

蓝牙UART时序

蓝牙UART接口的时序参数包括延迟时间、建立时间等。例如，BT_UART_CTS_N低到BT_UART_TXD有效的延迟时间最大为1.5个比特周期。这些参数确保了蓝牙UART通信的准确性和稳定性。

蓝牙PCM接口时序

蓝牙PCM接口支持多种数据格式和模式，包括窄带语音模式和宽带语音模式。在不同的模式下，其同步信号、时钟信号和数据信号的时序要求也不同。例如，在短帧同步主模式下，PCM位时钟频率最大为12.0 MHz。

蓝牙I2S接口时序

模块支持I2S格式，其时钟信号、字选择信号和数据信号的时序关系需要满足一定的要求。在主模式和从模式下，这些信号的输入输出特性也有所不同。例如，在主模式下，I2S时钟信号的高电平时间和低电平时间都为0.35T（T为时钟周期）。

WLAN SDIO时序

WLAN SDIO接口支持多种模式，包括默认模式、高速模式、SDR模式和DDR50模式。在不同的模式下，其时钟频率、数据传输速率和时序参数都不同。例如，在SDIO默认模式下，数据传输模式的频率最大为25 MHz。

PCI Express接口参数

PCI Express接口的参数包括波特率、参考时钟幅度、接收器和发射器的特性等。例如，波特率为5 Gbaud，接收器的差分输入高电压最小为150 mV。这些参数确保了PCI Express接口的高速稳定通信。

七、使用注意事项

电源开启顺序

在开启电源时，需要遵循一定的顺序，以确保模块正常启动。具体要求如下：

• VBAT和VDDIO的10% - 90%上升时间不应快于40微秒。
• VBAT应在VDDIO之前或同时上升，VDDIO不应在VBAT未达到高电平之前提前出现或保持高电平。
• WL_REG_ON和BT_REG_ON应在睡眠时钟振荡稳定后上升。
• 如果模块无法从睡眠状态正常唤醒或处于不确定状态，应通过WL_REG_ON和BT_REG_ON进行复位，直到其正常启动。

存储和处理条件

模块的存储和处理需要注意以下几点：

• 收到产品后应在6个月内使用，存储时应保持包装密封，环境温度为5 - 35 °C，湿度为20 - 70 %RH。
• 避免在温度超过40 °C的环境下存储，以免包装材料变形。
• 收到产品后闲置超过6个月，使用前需确认其可焊性。
• 存储环境应无腐蚀性气体（如$Cl{2}$、$NH{3}$、$SO{2}$、$NO{x}$等）。
• 避免对产品施加过度的机械冲击，如用尖锐物体戳包装材料、掉落产品等。
• 产品适用于MSL3（基于JEDEC标准J - STD - 020），包装打开后，应在<30°C / <60% RH的环境下存储，并在168小时内使用。
• 当包装内的湿度指示器颜色改变时，产品在焊接前应进行烘烤，烘烤条件为125 +5 / - 0 °C，24小时，1次。

PCB设计

在进行PCB设计时，需要注意以下几点：

• 所有接地端子应连接到接地图案，并且在输入和输出端子之间应设置接地图案。
• 推荐的焊盘图案和尺寸应遵循Murata的标准。不同的图案绘制方法、接地方法、焊盘尺寸、NC端子的焊盘形成方法以及PCB材料和厚度可能会影响产品的特性，因此在实际应用中需要进行验证。
• 如果使用非标准焊盘，应提前联系Murata。

芯片贴装

在将产品贴装到PCB上时，需要注意以下几点：

• 避免因磨损的卡盘定位爪或吸嘴施加不均匀的力而导致产品受力损坏。
• 注意机械卡盘可能会对产品造成损坏。

焊接条件

焊接时应遵循以下条件：

• 焊接应在推荐的条件下进行，以防止产品损坏。回流焊的最高温度应设置在260 °C以内。
• 其他焊接条件使用前应联系Murata。
• 建议使用回流焊不超过2次。
• 使用松香类焊剂或氯含量不超过0.2 wt.%的弱活性焊剂。

清洁和操作环境

由于产品对湿度敏感，不建议进行清洁。如果进行清洁，客户需对由此产生的任何问题或故障负责。此外，产品应在正常的环境条件（环境温度、湿度和压力）下使用，避免在以下环境中使用：

• 含有腐蚀性气体（如$Cl{2}$、$NH{3}$、$SO{x}$、$NO{x}$等）的大气中。
• 含有可燃和挥发性气体的大气中。
• 多尘的地方。
• 阳光直射的地方。
• 有水溅的地方。
• 有水凝结的潮湿地方。
• 冷冻的地方。

输入功率容量

产品应在规定的输入功率容量范围内使用。如果需要超出该范围使用，应提前告知Murata。

使用前提条件

在使用产品前，请确保您的产品已经从符合我们产品规格的角度进行了评估和确认。我们仅对产品符合本规格书中的规定提供保证，对于在本规格书规定条件之外使用产品导致的任何缺陷或问题，我们不承担责任。此外，产品不得用于以下对可靠性要求特别高的应用场景：

• 飞机设备。
• 航空航天设备。
• 海底设备。
• 发电厂控制设备。
• 医疗设备。
• 交通信号设备。
• 燃烧 / 爆炸控制设备。
• 防灾 / 防盗设备。
• 运输设备（车辆、火车、船舶、电梯等）。
• 与上述应用具有相似复杂性和/或可靠性要求的应用。

同时，我们明确禁止对产品进行分析、破解、逆向工程、改造、修改和复制。产品也不能用于违反世界法规和法律禁止制造、使用和销售的产品。

八、总结

Type 2EA Wi-Fi + Bluetooth模块是一款功能强大、性能稳定的无线通信模块，具有广泛的应用前景。在使用该模块时，我们需要深入了解其特性、参数和使用注意事项，以确保在设计过程中能够充分发挥其优势，同时避免因不当使用而导致的问题。希望本文对各位电子工程师在使用Type 2EA模块时有所帮助。你在使用这款模块的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。