Xthings Z-Wave Module Owner’s Manual

Xthings Z-Wave Module

Konec produktuview

Představení produktu
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.

Rozsah aplikace
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

Parametry napájení

Typ zdroje napájení	svtage Dosah	Typická hodnota	Poznámky
VMCU	3.0V-3.6V	3.3V	Microcontroller Power Supply

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

 Parametry spotřeby energie

Provozní režim	Napájecí zdroj Voltage	Typická spotřeba energie	Maximální spotřeba energie
Normal Communication Mode	VMCU=3.3V, VDCDC=9.0V	150 mA	200 mA
Pohotovostní režim	VMCU=3.3V	10 mA	15 mA
Režim spánku	VMCU=3.3V	1 mA	3 mA

Key Component Parameters

ID součásti	Typ	Specifikace parametru	Funkce
C203	Kondenzátor	100nF	Filtrační kondenzátor
C205	Kondenzátor	10 μF	Power Supply Filter and Energy Storage
C117.2	Kondenzátor	4.7 μF	Power Supply Filter for RF Circuit
R210	Rezistor	0Ω	Circuit Conduction Jumper
R211	Rezistor	NC (nepřipojeno)	Reserved Debugging Resistor

U2

Integrovaný obvod

With Pins DVDD, VREGVDD, VREGVSS

Core Control Chip

Radio Frequency Characteristics (Compliant with FCC Part 15)

Provozní frekvenční rozsah

• 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)

Přenosové parametry

Ukazatel přenosu	Požadavek specifikace	Zkušební podmínka
Výstupní výkon	≤1mW (0dBm EIRP)	Normal operating mode, frequency band 908.42 MHz
Modulační režim	FSK (Key Shift Keying)	In accordance with Z- WAVE protocol modulation specifications, using Gaussian filtered FSK
Falešná emise	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

Indikátor příjmu	Požadavek specifikace	Zkušební podmínka
Citlivost	≤-92dBm	Data rate 100kbps, bit error rate ≤0.1%, tested at 908.42 MHz (Frekvence)

Konfigurace antény

• 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)

Definice hardwarového rozhraní

Nadview 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

Typ rozhraní	ID PIN	Popis funkce	Elektrické charakteristiky
UART Sdělení	TX (PA00)	Přenos dat	Push-pull output, VOH≥3.0V, VOL≤0.3V
	RX (PA00)	Příjem dat	Schmitt input, input voltage range 0-VMCU
	CTS (PA08)	Vymazat k odeslání	Input, active low
	RTS (PA09)	Žádost o odeslání	Output, active low
Rozhraní napájení	VMCU	Hlavní napájecí zdroj	Vstupní proud ≥500mA, ripple ≤50 mVp-p
	VDCDC	DC napájecí vstup	Vstupní proud ≥300mA
	PAVDD	RF Power Supply	Ripple ≤20mVp-p (ensures stable RF performance in the 908.42 MHz)

Ovládací rozhraní	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
Resetovat rozhraní	RESET-N	Reset hardwaru	Low-level reset, reset time ≥10ms
Anténní rozhraní	SUBG_ANT/SUB G_ANT1	Bezdrátový vysílač signálu	50Ω impedance matching (optimized for 908.42 MHz), external antenna soldering recommended

Mechanical Structure and Packaging

Fyzické rozměry

• 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

Přizpůsobivost prostředí

Provozní prostředí

• Operating Temperature: -40℃ ~ +85℃ (ensures stable operation of RF circuits in the 908.42 MHz band under extreme temperatures)
• Provozní vlhkost: 10% ~ 90% RH (bez kondenzace)
• Operating Air Pressure: 86kPa ~ 106kPa

Skladovací prostředí

• Skladovací teplota: -55℃ ~ +125℃
• Storage Humidity: 5% ~ 95% RH (no condensation)

Schopnost odrušit rušení

• 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

Elektromagnetická kompatibilita (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)

Značení a štítkování

• 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

Testovací metody

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)

Kvalita a spolehlivost

•  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

Prohlášení a vyloučení odpovědnosti

• 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.

Pokyny pro integraci pro výrobce hostitelských produktů podle KDB 996369 D03 OEM Manual v01

Seznam platných pravidel FCC

• FCC část 15 podčást C 15.247 & 15.207 & 15.209
• 2.3 Specifické provozní podmínky použití
• The module is a Z-Wave module with Z-Wave.
• Provozní frekvence: 908.42 MHz
• Číslo kanálu: 1
• Modulace: FSK
• Typ: FPC anténa
• 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.

Omezené procedury modulu
Nelze použít. Modul je samostatný modul a splňuje požadavky FCC Part 15.212.

 Návrhy trasovacích antén
Nelze použít. Modul má vlastní anténu a nepotřebuje mikropáskovou trasovací anténu hostitele s plošnými spoji atd.

 Úvahy o vystavení RF
Modul musí být instalován v hostitelském zařízení tak, aby mezi anténou a tělem uživatele byla zachována vzdálenost alespoň 20 cm; a pokud dojde ke změně prohlášení o vystavení vysokofrekvenčnímu záření nebo rozložení modulu, musí výrobce hostitelského produktu převzít odpovědnost za modul prostřednictvím změny FCC ID nebo nové aplikace. FCC ID modulu nelze použít na konečném produktu. Za těchto okolností bude hostitelský výrobce odpovědný za přehodnocení konečného produktu (včetně vysílače) a získání samostatného povolení FCC.

Antény
Specifikace antény jsou následující:

• Typ: FPC anténa
• Zisk: -0.39 dBi

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, emise digitálních zařízení, požadavky na periferní počítače atd.).

Informace o štítku a shodě
Host product manufacturers need to provide a physical or e-label stating “Contains FCC ID: 2BKHH-Z-WAVE” with their finished product.

 Informace o testovacích režimech a dalších testovacích požadavcích

• Provozní frekvence: 908.42 MHz
• Číslo kanálu: 1
• Modulace: 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.

Teprve když všechny výsledky testů testovacích režimů splňují požadavky FCC, pak může být konečný produkt legálně prodán.

Dodatečné testování, Část 15 Hlava B vyloučení odpovědnosti
Modulární vysílač je schválen pouze FCC pro FCC část 15 podčást C 15.247 & 15.207 & 15.209 a že výrobce hostitelského produktu je odpovědný za shodu s jakýmikoli dalšími pravidly FCC, která se vztahují na hostitele, na který se nevztahuje udělení certifikace modulárního vysílače. Pokud příjemce grantu uvádí na trh svůj produkt jako vyhovující Části 15 Hlavě B (když obsahuje také neúmyslné zářičové digitální obvody), pak Poskytovatel grantu poskytne upozornění uvádějící, že konečný hostitelský produkt stále vyžaduje testování shody s Částí 15 Hlavou B s modulárním vysílačem. nainstalováno.

Prohlášení Federální komunikační komise (FCC, USA)

Toto zařízení bylo testováno a bylo zjištěno, že vyhovuje limitům pro digitální zařízení třídy B podle části 15 pravidel FCC. Tyto limity jsou navrženy tak, aby poskytovaly přiměřenou ochranu před škodlivým rušením při domácí instalaci. Toto zařízení generuje, používá a může vyzařovat vysokofrekvenční energii a pokud není nainstalováno a používáno v souladu s pokyny, může způsobovat škodlivé rušení rádiové komunikace. Nelze však zaručit, že při konkrétní instalaci k rušení nedojde. Pokud toto zařízení způsobuje škodlivé rušení rozhlasového nebo televizního příjmu, což lze zjistit vypnutím a zapnutím zařízení, doporučujeme uživateli, aby se pokusil napravit rušení jedním z následujících opatření:

• Přeorientujte nebo přemístěte přijímací anténu.
• Zvětšete vzdálenost mezi zařízením a přijímačem.
• Připojte zařízení do zásuvky v jiném okruhu, než ke kterému je připojen přijímač.
• Požádejte o pomoc prodejce nebo zkušeného rádiového/TV technika.

Toto zařízení vyhovuje části 15 pravidel FCC. Provoz podléhá následujícím dvěma podmínkám: (1) Toto zařízení nesmí způsobovat škodlivé rušení a (2) toto zařízení musí akceptovat jakékoli přijaté rušení, včetně rušení, které může způsobit nežádoucí provoz.

Upozornění FCC:
Jakékoli změny nebo úpravy, které nejsou výslovně schváleny stranou odpovědnou za shodu, mohou zrušit oprávnění uživatele provozovat toto zařízení.

DŮLEŽITÉ POZNÁMKY

Upozornění na společné umístění:
Tento vysílač nesmí být umístěn nebo provozován ve spojení s jinou anténou nebo vysílačem.

Pokyny pro integraci OEM:
Toto zařízení je určeno pouze pro OEM integrátory za následujících podmínek:
Modul vysílače nesmí být umístěn společně s jiným vysílačem nebo anténou. Modul lze používat pouze s externími anténami, které byly původně testovány a certifikovány s tímto modulem.
Pokud jsou splněny výše uvedené podmínky, další test vysílače nebude vyžadován. Integrátor OEM je však stále odpovědný za testování jejich koncového produktu z hlediska jakýchkoli dalších požadavků na shodu vyžadovaných s tímto nainstalovaným modulem (např.ample, emise digitálních zařízení, požadavky na periferní počítače atd.).

Platnost použití certifikace modulu:
V případě, že tyto podmínky nelze splnit (napřample určité konfigurace notebooku nebo společné umístění s jiným vysílačem), pak se autorizace FCC pro tento modul v kombinaci s hostitelským zařízením již nepovažuje za platnou a FCC ID modulu nelze použít na konečném produktu. Za těchto okolností bude OEM integrátor odpovědný za přehodnocení konečného produktu (včetně vysílače) a získání samostatného povolení FCC.

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

Informace, které musí být uvedeny v příručce pro koncového uživatele:
OEM integrátor si musí být vědom, že neposkytne koncovému uživateli informace o tom, jak nainstalovat nebo odstranit tento RF modul v uživatelské příručce koncového produktu, který tento modul integruje. Příručka pro koncového uživatele musí obsahovat všechny požadované regulační informace/varování, jak je uvedeno v této příručce.

FAQ

• 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).