Xthings Z-Wave Module Owner’s Manual

Xthings Z-Wave Module

Producte acabatview

Presentació del producte
This module is designed based on the Z-WAVE communication protocol, featuring stable wireless communication capabilities and a rich configuration of hardware interfaces. It is suitable for various wireless communication scenarios such as smart home control and IoT data transmission. The product’s hardware design strictly adheres to relevant electrical standards and electromagnetic compatibility requirements, meeting the technical specifications of the FCC for wireless devices and providing reliable support for end products to enter the North American market in compliance with regulations.

Àmbit d'aplicació
This specification sheet defines in detail the key indicators of the module, including electrical characteristics, radio frequency parameters, hardware interfaces, mechanical structure, and environmental adaptability. It serves as a core technical basis for module R&D, production, testing, and FCC certification application, while providing comprehensive technical references for end manufacturers’ product integration.

Referenced Standards and Specifications

• FCC Part 15: Federal Communications Commission “Electromagnetic Compatibility Standards for Radio Frequency Devices”
•  Z-Wave Alliance Specification: Z-Wave Alliance Wireless Communication Protocol Specification
• IEC 61000: General Standards for Electromagnetic Compatibility (EMC)
• ASTM D4169: Performance Testing Standards for Transport Packages

Core Electrical Parameters

Paràmetres d'alimentació

Tipus d'alimentació	Voltage Rang	Valor típic	Observacions
VMCU	3.0V-3.6V	3.3 V	Microcontroller Power Supply

VDCDC	5.0V-12.0V	9.0 V	DC Conversion Power Supply
PAVDD	3.0V-3.6V	3.3 V	Power Supply for RF Power Ampmés viu

 Paràmetres de consum d'energia

Mode de funcionament	Alimentació Voltage	Consum d'energia típic	Consum màxim d'energia
Normal Communication Mode	VMCU=3.3V, VDCDC=9.0V	150 mA	200 mA
Mode d'espera	VMCU=3.3V	10 mA	15 mA
Mode de repòs	VMCU=3.3V	1 mA	3 mA

Key Component Parameters

ID del component	Tipus	Especificació de paràmetres	Funció
C203	Condensador	100nF	Filter Capacitor
C205	Condensador	10 μF	Power Supply Filter and Energy Storage
C117.2	Condensador	4.7 μF	Power Supply Filter for RF Circuit
R210	Resistència	0Ω	Circuit Conduction Jumper
R211	Resistència	NC (no connectat)	Reserved Debugging Resistor

U2

Circuit integrat

With Pins DVDD, VREGVDD, VREGVSS

Core Control Chip

Radio Frequency Characteristics (Compliant with FCC Part 15)

Interval de freqüència de funcionament

• Primary Operating Frequency Band: 908.42 MHz (compliant with Z-WAVE North American frequency standards, covering the core communication band for smart home IoT devices)
• Center Frequency: 908.42 MHz (default working frequency, supports dynamic adjustment within the primary band)
• Frequency Tolerance: ±0.01% (ensures stable communication and avoids interference with adjacent frequency bands)

Paràmetres de transmissió

Indicador de transmissió	Requisit d'especificació	Condició de prova
Potència de sortida	≤1mW (0dBm EIRP)	Normal operating mode, frequency band 908.42 MHz
Mode de modulació	FSK (teclat de canvi de freqüència)	In accordance with Z- WAVE protocol modulation specifications, using Gaussian filtered FSK
Emissió espúria	Meets FCC Part 15.209 Requirements	≤-41.3dBm/100kHz in 30MHz-1GHz band; ≤- 54dBm/1MHz in bands above 1GHz (tested across the entire operating frequency range)

Reception Parameters

Indicador de recepció	Requisit d'especificació	Condició de prova
Sensibilitat	≤-92dBm	Data rate 100kbps, bit error rate ≤0.1%, tested at 908.42 MHz (Freqüència)

Configuració de l'antena

• Antenna Type: SUBG_ANT/SUBG_ANT1 External Antenna Interface (optimized for the 908.42 MHz band to ensure optimal signal transmission/reception efficiency)
• Antenna Impedance: 50Ω (matched with the module’s RF circuit to minimize signal reflection within the operating frequency range)
•  Interface Form: Reserved PAD1-PAD11 Antenna Pads (see Hardware Interface section for specific pad definitions, designed to support antenna installation suitable for the operating frequency band)

Definició de la interfície de maquinari

Acabatview of Pin Configuration
The core pins of the module include power supply, communication, control, reset, and antenna interfaces. Key pins adopt a dual-channel redundancy design (marked in XX XX format) to improve signal stability and anti-interference capability. The specific pin distribution is as follows:

• Power Supply Pins: VMCU, VDCDC, PAVDD, VREGVDD, VREGVSS
• Communication Pins: TX, RX, CTS, RTS (corresponding to PA00, PA08, PA09, PA10 pins)
• I/O Control Pins: PB00, PB01, PB02, PB03, PD02, PD03, PD04, PD05, PC00, PC05, PC06, PC07, PC08, PC09, PA01-PA07
• Reset Pin: RESET-N (dual-channel redundancy)
• Antenna Pins: SUBG_ANT, SUBG_ANT1 (dual-antenna interface)
• Test Points: TP10, TP11, TP1, TP2
• Reserved Pads: PAD1-PAD11

Detailed Description of Key Interfaces

Tipus d'interfície	ID del PIN	Descripció de la funció	Característiques elèctriques
UART Comunicació	TX (PA00)	Transmissió de dades	Push-pull output, VOH≥3.0V, VOL≤0.3V
	RX (PA00)	Recepció de dades	Schmitt input, input voltage range 0-VMCU
	CTS (PA08)	Esborra per enviar	Input, active low
	RTS (PA09)	Sol·licitud d'enviament	Output, active low
Interfície d'alimentació	VMCU	Font d'alimentació principal	Corrent d'entrada ≥500mA, ripple ≤50mVp-p
	VDCDC	Entrada d'alimentació de CC	Corrent d'entrada ≥300mA
	PAVDD	RF Power Supply	Ripple ≤20mVp-p (ensures stable RF performance in the 908.42 MHz)

Interfície de control	PB00-PB03	General I/O Ports	Configurable as input/output, maximum sink current 20mA
	PC00-PC09	Extended I/O Ports	Support interrupt trigger, PWM output
Restableix la interfície	RESET-N	Restabliment del maquinari	Low-level reset, reset time ≥10ms
Interfície d'antena	SUBG_ANT/SUB G_ANT1	Transceptor de senyal sense fil	50Ω impedance matching (optimized for 908.42 MHz), external antenna soldering recommended

Mechanical Structure and Packaging

Dimensions físiques

• Length: [To be supplemented with specific value] mm
• Width: [To be supplemented with specific value] mm
• Thickness: [To be supplemented with specific value] mm (including component height)
• Mounting Holes: [Quantity] pieces, hole diameter [value] mm, hole spacing [value] mm

Packaging Form

• Packaging Type: Surface Mount Technology (SMT) Packaging
• Pin Pitch: [Value] mm (standard pad pitch)
• Weight: ≤[Value] g

Adaptabilitat ambiental

Entorn de funcionament

• Operating Temperature: -40℃ ~ +85℃ (ensures stable operation of RF circuits in the 908.42 MHz band under extreme temperatures)
• Humitat de funcionament: 10% ~ 90% HR (sense condensació)
• Operating Air Pressure: 86kPa ~ 106kPa

Entorn d'emmagatzematge

• Temperatura d'emmagatzematge: -55 ℃ ~ + 125 ℃
• Storage Humidity: 5% ~ 95% RH (no condensation)

Capacitat antiinterferències

• Electrostatic Discharge (ESD) Protection: Contact discharge ±8kV, air discharge±15kV (compliant with IEC 61000-4-2, protects RF components working in the 908.42 MHz band)
• Electromagnetic Radiation Immunity: Compliant with IEC 61000-4-3 Class 3 requirements
• Conducted Immunity: Compliant with IEC 61000-4-6 Class 3 requirements

FCC ID Certification-Related Requirements

Compatibilitat electromagnètica (EMC)

• Radiated Emission: Compliant with FCC Part 15.203 requirements, radiation ≤40dBμV/m (3m test) in 30MHz-1GHz band (including the module’s 908.42 MHz operating band)
• Conducted Emission: Conducted emission at power port ≤48dBμV (30MHz-300MHz)
• Immunity indicators such as electrostatic discharge, surge, and electrical fast transient/burst comply with relevant limits in FCC Part 15 (tested with the module operating at 908.42 MHz)

Marcatge i etiquetatge

• The module surface shall be marked with FCC certification marks (FCC ID), product model, power supply parameters, and operating frequency (908.42 MHz)
• After integration into end products, the product manual shall indicate the module’s FCC ID, compliance statement, and operating frequency range to meet FCC transparency requirements

Mètodes de prova

Electrical Performance Testing

• Power Supply Testing: Use a programmable power supply to provide different voltages and test the module’s operating stability and power consumption
• Interface Testing: Verify UART interface communication rate and signal integrity using a signal generator and oscilloscope
• Reset Testing: Trigger the RESET-N pin to verify the module’s reset function and reset time

Radio Frequency Performance Testing

• Operating Frequency Verification: Use a frequency counter to measure the module’s actual working frequency across the 908.42 MHz, ensuring compliance with the declared frequency band and ±0.01% tolerance
• Output Power Testing: Use a spectrum analyzer to measure peak output power and power spectral density in the full operating frequency band (908.42 MHz)
• Spurious Emission Testing: Test spurious signal strength in 30MHz-1GHz and bands above 1GHz in accordance with FCC Part 15.209 requirements (with the module operating at key frequencies within its working band)
• Sensitivity Testing: Generate attenuated useful signals through a signal source
  (covering 908.42 MHz) and measure the minimum receivable signal strength using a bit error rate tester
• Antenna Performance Testing: Test antenna gain, radiation pattern, and voltage standing wave ratio (VSWR ≤2.0) in an anechoic chamber (optimized for the 908.42 MHz band)

Environmental Adaptability Testing

• High and Low Temperature Testing: Simulate -40℃~+85℃ environment in a constant temperature and humidity chamber to continuously test the module’s operating stability (monitoring frequency accuracy and signal quality within 908.42 MHz)
• Humidity Testing: Place the module in an environment of 40℃ and 90% RH for 1000 hours to test that the module’s electrical performance and RF characteristics (in the operating band) do not degrade
• Anti-Interference Testing: Conduct ESD, surge, and other immunity tests in accordance with IEC 61000 series standards (with the module working at its center frequency of 908.42 MHz)

Qualitat i fiabilitat

•  Mean Time Between Failures (MTBF): ≥50,000 hours (under 25℃ normal temperature operating environment, based on performance data in the 908.42 MHz band)
• Service Life: ≥10 years
• Production Process: Compliant with ISO 9001 quality system requirements, all components have passed RoHS certification (including RF components for the 908.42 MHz band)
• Packaging Standard: Adopt anti-static packaging, meeting ASTM D4169 transport testing requirements to prevent damage during transportation

Declaracions i exempcions de responsabilitat

• All parameters listed in this specification sheet are results under typical test conditions (including the 908.42 MHz operating band). Actual tests may have slight deviations due to test environment, equipment accuracy, and other factors
• The module shall be used within the electrical, environmental, and frequency range (908.00 MHz – 916.00 MHz) specified in this specification sheet. Use beyond the specified range may cause module damage or performance degradation, and the manufacturer shall not be liable for such damages
• The company reserves the right to upgrade and optimize the module specifications (including minor adjustments to the operating frequency range, if necessary) without prior notice. The final technical parameters shall be subject to the actually delivered products.

Instruccions d'integració per als fabricants de productes host segons KDB 996369 D03 OEM Manual v01

Llista de normes de la FCC aplicables

• FCC Part 15 Subpart C 15.247 i 15.207 i 15.209
• 2.3 Condicions específiques d'ús operatiu
• The module is a Z-Wave module with Z-Wave.
• Freqüència de funcionament: 908.42 MHz
• Nombre de canals: 1
• Modulació: FSK
• Tipus: antena FPC
• Gain: -0.39dBi Max.

The module can be used for mobile or portable applications with a maximum -0.39dBi antenna. The host manufacturer installing this module into their product must ensure that the final composite product complies with the FCC requirements by a technical assessment or evaluation to the FCC rules, including the transmitter operation. The host manufacturer has to be aware not to provide information to the end user regarding how to install or remove this RF module in the user’s manual of the end product which integrates this module. The end user manual shall include all required regulatory information/warning as show in this manual.

Tràmits de mòduls limitats
No aplicable. El mòdul és un mòdul únic i compleix el requisit de la part 15.212 de la FCC.

 Dissenys d'antena de traça
No aplicable. El mòdul té la seva pròpia antena i no necessita l'antena de traça microstrip de la placa impresa d'un amfitrió, etc.

 Consideracions sobre l'exposició a RF
El mòdul s'ha d'instal·lar a l'equip amfitrió de manera que es mantingui almenys 20 cm entre l'antena i el cos de l'usuari; i si es canvia la declaració d'exposició a RF o la disposició del mòdul, el fabricant del producte amfitrió requerirà que assumeixi la responsabilitat del mòdul mitjançant un canvi en l'ID de la FCC o una nova aplicació. L'ID FCC del mòdul no es pot utilitzar al producte final. En aquestes circumstàncies, el fabricant de l'amfitrió serà responsable de re-avaluar el producte final (inclòs el transmissor) i d'obtenir una autorització FCC independent.

Antenes
Les especificacions de l'antena són les següents:

• Tipus: antena FPC
• Gain: -0.39dBi

This device is intended only for host manufacturers under the following conditions: The transmitter module may not be co-located with any other transmitter or antenna; The module shall be only used with the internal antenna(s) that has been originally tested and certified with this module. The antenna must be either permanently attached or employ a ‘unique’ antenna coupler. As long as the conditions above are met, further transmitter test will not be required. However, the  host manufacturer is still responsible for testing their end-product for any additional compliance requirements required with this module installed (for example, emissions de dispositius digitals, requisits perifèrics de PC, etc.).

Etiqueta i informació de compliment
Host product manufacturers need to provide a physical or e-label stating “Contains FCC ID: 2BKHH-Z-WAVE” with their finished product.

 Informació sobre els modes de prova i els requisits de prova addicionals

• Freqüència de funcionament: 908.42 MHz
• Nombre de canals: 1
• Modulació: FSK

Host manufacturer must preform test of radiated & conducted emission and spurious emission, etc. according to the actual test modes for a stand-alone modular transmitter in a host, as well as for multiple simultaneously transmitting modules or other transmitters in a host product.

Només quan tots els resultats de les proves dels modes de prova compleixen els requisits de la FCC, el producte final es pot vendre legalment.

Proves addicionals, part 15, subpart B, exempció de responsabilitat
El transmissor modular només està autoritzat per la FCC per a la part 15 de la subpart C 15.247 i 15.207 i 15.209 de la FCC i que el fabricant del producte amfitrió és responsable del compliment de qualsevol altra norma de la FCC que s'apliqui a l'amfitrió no coberta per la concessió de certificació del transmissor modular. Si el concessionari comercialitza el seu producte com a conforme a la part 15 de la subpart B (quan també conté circuits digitals de radiadors no intencionats), el beneficiari ha de proporcionar un avís indicant que el producte amfitrió final encara requereix proves de compliment de la part 15 de la subpart B amb el transmissor modular. instal·lat.

Declaració de la Comissió Federal de Comunicacions (FCC, EUA)

Aquest equip s'ha provat i s'ha comprovat que compleix els límits per a un dispositiu digital de classe B, d'acord amb la part 15 de les normes de la FCC. Aquests límits estan dissenyats per proporcionar una protecció raonable contra interferències nocives en una instal·lació residencial. Aquest equip genera, utilitza i pot irradiar energia de radiofreqüència i, si no s'instal·la i s'utilitza d'acord amb les instruccions, pot causar interferències perjudicials a les comunicacions de ràdio. Tanmateix, no hi ha cap garantia que no es produeixin interferències en una instal·lació concreta. Si aquest equip provoca interferències perjudicials a la recepció de ràdio o televisió, cosa que es pot determinar apagant i encenent l'equip, es recomana a l'usuari que intenti corregir la interferència mitjançant una de les mesures següents:

• Reorienta o reubica l'antena receptora.
• Augmentar la separació entre l'equip i el receptor.
• Connecteu l'equip a una presa d'un circuit diferent d'aquell al qual està connectat el receptor.
• Consulteu el distribuïdor o un tècnic de ràdio/TV amb experiència per obtenir ajuda.

Aquest dispositiu compleix la part 15 de les normes de la FCC. El funcionament està subjecte a les dues condicions següents: (1) Aquest dispositiu no pot causar interferències perjudicials i (2) aquest dispositiu ha d'acceptar qualsevol interferència rebuda, incloses les interferències que puguin provocar un funcionament no desitjat.

Precaució de la FCC:
Qualsevol canvi o modificació no aprovat expressament per la part responsable del compliment podria anul·lar l'autoritat de l'usuari per fer servir aquest equip.

NOTES IMPORTANTS

Avís de coubicació:
Aquest transmissor no s'ha de col·locar ni funcionar juntament amb cap altra antena o transmissor.

Instruccions d'integració OEM:
Aquest dispositiu està pensat només per a integradors OEM en les condicions següents:
El mòdul transmissor no es pot ubicar amb cap altre transmissor o antena. El mòdul només s'utilitzarà amb les antenes externes que s'han provat i certificats originalment amb aquest mòdul.
Sempre que es compleixin les condicions anteriors, no caldrà més proves del transmissor. No obstant això, l'integrador OEM encara és responsable de provar el seu producte final per a qualsevol requisit de compliment addicional necessari amb aquest mòdul instal·lat (per exemple,ample, emissions de dispositius digitals, requisits perifèrics de PC, etc.).

Validesa de l'ús de la certificació del mòdul:
En el cas que aquestes condicions no es puguin complir (per exampdeterminades configuracions d'ordinador portàtil o col·locació amb un altre transmissor), aleshores l'autorització de la FCC per a aquest mòdul en combinació amb l'equip amfitrió ja no es considera vàlida i l'ID FCC del mòdul no es pot utilitzar al producte final. En aquestes circumstàncies, l'integrador OEM serà responsable de reavaluar el producte final (inclòs el transmissor) i d'obtenir una autorització FCC independent.

Etiquetatge del producte final:
The final end product must be labeled in a visible area with the following: “Contains Transmitter Module FCC ID: 2AFOS-WT5010-S1”.

Informació que s'ha de col·locar al manual de l'usuari final:
L'integrador OEM ha de ser conscient de no proporcionar informació a l'usuari final sobre com instal·lar o eliminar aquest mòdul de RF al manual de l'usuari del producte final que integra aquest mòdul. El manual de l'usuari final ha d'incloure tota la informació/advertència normativa requerida tal com es mostra en aquest manual.

Preguntes freqüents

• Q1: What are the primary power supply requirements for this Z-Wave module?
  A1: The module requires three power supplies: VMCU (3.0V-3.6V, typical 3.3V) for the microcontroller, VDCDC (5.0V-12.0V, typical 9.0V) for DC conversion, and PAVDD (3.0V-3.6V, typical 3.3V) for the RF power amplifier. Ensure ripple is within specified limits for stable operation.
• Q2: What is the operating frequency of this Z-Wave module?
  A2: The module operates at a frequency of 908.42 MHz, compliant with FCC Part 15 regulations.
• Q3: Does this module require an external antenna, or does it have an integrated one?
  A3: The module has its own antenna. However, for optimal performance, an external antenna connected to the SUBG_ANT/SUBG_ANT1 interface is recommended and should be soldered. This interface is optimized for 50Ω impedance matching.
• Q4: What FCC rules does this module comply with?
  A4: This module complies with FCC Part 15 Subpart C 15.247, 15.207, and 15.209. It is a single module and meets the requirements of FCC Part 15.212.
• Q5: Can I use the I/O pins for PWM output?
  A5: Yes, the extended I/O ports (PC00-PC09) support PWM output, as well as interrupt triggers. The general I/O ports (PB00-PB03) can be configured as input/output.
• Q6: What is the typical power consumption of the module in different operating modes?
  A6: In Normal Communication Mode, typical consumption is 150mA (max 200mA). In Standby Mode, it’s 10mA (max 15mA). In Sleep Mode, it’s 1mA (max 3mA).