模塊化電子連接器的使用是全球通信和數據服務(wù)爆炸式增長(cháng)的一個(gè)因素。在模塊化設備家族中使用最廣泛的類(lèi)型之一是RJ45連接器。

正如我們了解到的那樣，模塊化連接器系統是由AT&T在20世紀60年代和70年代開(kāi)發(fā)的，以取代笨重的電話(huà)連接器和它們的勞動(dòng)密集型安裝。這種新型連接器系統提供了簡(jiǎn)單、快速和方便的設置，可以由技術(shù)人員現場(chǎng)定制，也可以由用戶(hù)在家中安裝。多年來(lái)，該系列已經(jīng)擴展到包括數據通信支柱，如為計算機網(wǎng)絡(luò )開(kāi)發(fā)的RJ45。事實(shí)上，RJ45連接器通常被稱(chēng)為以太網(wǎng)連接器。

什么是RJ45連接器?

RJ45連接器是一種常用的模塊化互連器件，與電纜配套使用，為各種電子設備和系統提供數據通信服務(wù)。

使用該系統開(kāi)發(fā)的各種連接器在1976年被FCC分類(lèi)為注冊插孔(RJ)系統，從而產(chǎn)生了RJ標簽。這樣做是為了確保電話(huà)公司硬件和消費者設備之間的兼容性。RJ系統包括物理連接器、布線(xiàn)模式和信號細節。

與所有模塊化連接器一樣，RJ45設備的金屬觸點(diǎn)由絕緣塑料通道隔開(kāi)。通道適合到一個(gè)匹配的插座和連接器鎖定到位的標簽，使他們安全，但也可移動(dòng)。在內部，RJ45設備包含8個(gè)引腳和8個(gè)用于處理信號或電源的線(xiàn)位置，因此它們可以容納4對雙絞線(xiàn)。

這種8針配置的RJ45類(lèi)似于8P8C連接器，但真正的RJ45連接器還包括一個(gè)標簽，只允許在一個(gè)方向插入設備與兼容的插座，以避免接線(xiàn)不當。因此，RJ45是8P8C連接器的一種。然而，在常用中，大多數8P8C連接器被稱(chēng)為RJ45，但這并不十分準確。您可以將8P8C連接器插入RJ45插座，但不能相反。

RJ45特性與能力

RJ45連接器結合了模塊化連接器的基本特征:低成本，連接器和布線(xiàn)的無(wú)焊組裝，定制電纜的快速生產(chǎn)，簡(jiǎn)單的插入和拆卸，簡(jiǎn)單的工具易于現場(chǎng)組裝，以及現場(chǎng)定制電纜的能力。插座(或插座)也可以有垂直或水平方向，允許它們在各種應用中使用。

除此之外，RJ45連接器還具有上述方向選項卡，以防止錯誤接線(xiàn)。它們的8引腳配置也意味著(zhù)它們可以用于要求更高和數據密集型的應用。

其他可用的功能包括:

屏蔽-消除EMI/RFI的影響；

鍵控-確保正確插入；

各種安裝能力-允許面板，板，表面或通孔方法；

顯示和指示-指示連接狀態(tài)；

集成磁性-允許更好的屏蔽和電流保護；

高可靠性-為硬件和連接提供保護；

RJ45連接器的適用標準

根據不同的應用，有幾種適用于RJ45連接器的工程標準。ANSI/TIA 1096-A標準涵蓋了RJ45設備的基本物理尺寸、機械特性和接觸要求?；静季€(xiàn)標準T-568A和T-568B包括RJ45布線(xiàn)和引腳。IEEE標準802.3at, 802.3af和802.3bt涵蓋了以太網(wǎng)供電(PoE)設備的以太網(wǎng)細節和細節，其中連接器向終端設備提供電流。IEEE 1394定義了用于RJ45設備的數據接口總線(xiàn)結構。各種其他標準涵蓋了與RJ45設備一起使用的電纜或布線(xiàn)，這在很大程度上取決于具體的應用。我們將在下面更詳細地介紹其中的幾個(gè)標準。

查看RJ45設備的當前使用情況

RJ45設備主要用于連接具有internet功能的設備(如PC機)與其他網(wǎng)絡(luò )設備(如服務(wù)器、路由器、調制解調器、智能電視、游戲機和其他使用以太網(wǎng)協(xié)議的設備)。以太網(wǎng)在專(zhuān)業(yè)和家庭環(huán)境中都很常見(jiàn)。使用RJ45設備進(jìn)行硬連線(xiàn)，可以實(shí)現更高的數據傳輸速度和數據傳輸的穩定性和安全性，使其具有吸引力。

住宅、商業(yè)和工業(yè)應用中的網(wǎng)絡(luò )設備使用RJ45連接器

堅固的RJ45技術(shù)也在數據通信應用中發(fā)現越來(lái)越多的使用，使系統組件暴露于潮濕，灰塵，振動(dòng)，化學(xué)品或機械應力。連接器的各種附加功能，如靴套或應變緩解，允許在這些環(huán)境中生存所需的性能。

RJ45和以太網(wǎng)

以太網(wǎng)只是一種在物理空間內連接計算機和其他設備的方法。它可以在局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)上傳輸數據，并通過(guò)電纜將它們連接起來(lái)，使它們能夠相互通信。

以太網(wǎng)標準(IEEE 802.3)是由電氣和電子工程師協(xié)會(huì )(IEEE)在20世紀80年代開(kāi)發(fā)的，是目前世界上最流行的局域網(wǎng)技術(shù)。它定義了配置以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )(連接)的規則、連接所需的導體數量、預期性能和數據傳輸的框架。

以太網(wǎng)技術(shù)的廣泛接受是由于它在易于安裝、速度、成本和廣泛的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議支持之間提供了平衡。RJ45連接器是網(wǎng)絡(luò )設置中使用的標準設備。

什么是EtherCAT?

EtherCAT是Ethernet for Control Automation Technology的縮寫(xiě)。它于2003年推出，由國際電工委員會(huì )(IEC)標準61158定義。它是一種高度靈活的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，用于工業(yè)實(shí)時(shí)工廠(chǎng)自動(dòng)化，測試和測量以及其他應用。它運行速度快，效率很高。同樣，在實(shí)現EtherCAT網(wǎng)絡(luò )時(shí)使用RJ45連接器。不需要其他特殊的硬件。EtherCAT網(wǎng)絡(luò )中的設備有兩個(gè)RJ45端口，一個(gè)連接到網(wǎng)絡(luò )中的前一個(gè)節點(diǎn)，一個(gè)連接到網(wǎng)絡(luò )中的下一個(gè)節點(diǎn)。這允許有效地使用帶寬。

5類(lèi)與6類(lèi)布線(xiàn)

以太網(wǎng)和EtherCAT網(wǎng)絡(luò )中使用的布線(xiàn)有不同的版本。5類(lèi)和6類(lèi)電纜都用于連接網(wǎng)絡(luò )中的計算機，但它們的性能差別很大。

Cat5由4對雙絞線(xiàn)組成，雖然在過(guò)去廣泛使用，但由于Cat5e電纜而變得過(guò)時(shí)。Cat5e也由4對雙絞線(xiàn)組成，但由于設計變化，速度比Cat5快10倍，并提供更大的串擾或干擾阻力。

Cat6也由4雙絞線(xiàn)組成，但比Cat5e更快，具有更大的帶寬容量和功能，通過(guò)屏蔽減少串擾或干擾，并且與Cat5和Cat5e向后兼容。6類(lèi)電纜通常用于達到千兆速度的網(wǎng)絡(luò )安裝。新的Cat6a電纜增加了厚塑料外殼，以進(jìn)一步減少串擾，并可用于更長(cháng)的電纜運行(長(cháng)達328英尺)。7類(lèi)電纜逐步提高帶寬。

請記住，這些電纜設計中的每一個(gè)都使用4雙絞線(xiàn)或8根線(xiàn)，因此需要帶有8個(gè)引腳的RJ45連接器來(lái)連接所有這些線(xiàn)。所有Cat5、Cat5e、Cat6、Cat6a、Cat7和Cat7a線(xiàn)纜使用相同的RJ45連接器。

PoE (Power Over Ethernet)和RJ45

像RJ45這樣的模塊化連接器也提供了中繼信號和向連接的設備提供電力的能力。以太網(wǎng)供電(PoE)是一種通過(guò)以太網(wǎng)電纜中未使用的雙絞線(xiàn)向設備提供直流電源的技術(shù)，從而消除了單獨布線(xiàn)的需要。PoE由IEEE標準802.3af和后續版本管理，這些版本提高了供電能力。不同的版本有:

由于不需要單獨的電纜、插座或安裝費用，PoE的使用迅速增長(cháng)，從而節省了成本。它還提供了靈活性，因為設備不需要放在電源插座附近。它還被設計為安全、可靠和可擴展的。

PoE (Power over Ethernet)注入器提供以太網(wǎng)供電連接設備

RJ45技術(shù)細節/電路板布局注意事項

如果您正在設計一個(gè)將與以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )接口并使用RJ45連接器的設備，則根據您的設計參與程度有一些技術(shù)考慮。

在電路板層面，重點(diǎn)是減少電磁干擾，保持信號完整性，并保持電信號隔離。在不深入電路設計細節的情況下，必須注意電路板上走線(xiàn)的長(cháng)度和位置。磁性也應該被隔離，并保持盡可能接近RJ45連接。理想情況下，集成磁性的RJ45連接器將最好地減少EMI，這將在下面進(jìn)行更深入的討論。連接器在電路板上的物理位置也必須考慮。

RJ45連接器可用于大多數標準組件安裝方法，包括面板，板，通孔和表面安裝。

RJ45連接器

引腳是連接器內每個(gè)不同觸點(diǎn)的分配。為了使以太網(wǎng)正常工作，必須將帶顏色編碼的導線(xiàn)插入RJ45連接器的正確引腳位置。為了更容易對齊，RJ45直通連接器是可用的，它允許電線(xiàn)通過(guò)連接器饋送，并在壓接過(guò)程中修剪。

有兩種RJ45引腳標準，T568A和T568B。這些定義了連接器中八根電線(xiàn)的組織，每根電線(xiàn)都有自己的配色方案，必須遵循。T568A標準提供了與舊接線(xiàn)的向后兼容性。T568B標準提供更好的信號隔離和噪聲保護。兩者都可以在以太網(wǎng)中工作。

T568A和T569B引腳分配細目

T568B接線(xiàn)采用RJ45連接器

使用的類(lèi)型取決于您的個(gè)人設計需求，以及您是使用直通電纜還是交叉電纜。直通網(wǎng)線(xiàn)(跳線(xiàn))兩端的布線(xiàn)標準相同。交叉網(wǎng)線(xiàn)是指一端連接T568A，另一端連接T568B，用于連接同一類(lèi)型設備的網(wǎng)線(xiàn)。

滾轉電纜或滾轉電纜是扁平的，用于連接設備到網(wǎng)絡(luò )交換機的console口。它們只用于建立接口，不用于傳輸數據。

其他可能聽(tīng)到的術(shù)語(yǔ)包括環(huán)回，這是一種允許計算機與自身交互的連接。它用于診斷、故障排除和連接服務(wù)器。最后，T1是直接從電信服務(wù)提供商到最終用戶(hù)的專(zhuān)用線(xiàn)路。它提供更快的速度，可以同時(shí)傳輸語(yǔ)音和數據。雖然你可能會(huì )遇到T1線(xiàn)路，但它們比15-20年前使用得少得多。

RJ45連接器的種類(lèi)

根據不同的應用，可以選擇不同類(lèi)型的RJ45連接器。這些包括:

標準- 8位，8連接，非屏蔽。

屏蔽式-內部屏蔽連接器，可連接到屏蔽電纜。也可稱(chēng)為RJ48。

堅固耐用-包括各種外部部件，以保護設備免受惡劣環(huán)境的影響。也被稱(chēng)為Hi-Rel，是高可靠性的縮寫(xiě)。

10針RJ45 - 10針連接器用于需要所有串行線(xiàn)的地方，如T1線(xiàn)。

小型化-更小的足跡版本的標準RJ45。

RJ45磁性插孔

磁性元件是線(xiàn)繞元件(如變壓器)，提供電磁干擾屏蔽，防止故障和瞬變，并提供電氣隔離和信號平衡。磁性元件可以以?xún)煞N方式之一集成到以太網(wǎng)設計中。第一種選擇是在PHY(以太網(wǎng)實(shí)現)芯片和連接器插孔之間的電路板上添加一個(gè)磁性模塊?；蛘?，可以使用在外殼中集成磁性的RJ45連接器。

模塊往往比集成設備更便宜，并提供更好的靜電放電(ESD)保護。集成磁性的RJ45連接器提供更好的EMI屏蔽和更可靠的連接。這兩種策略各有優(yōu)缺點(diǎn)，但如果要在設計中添加有線(xiàn)以太網(wǎng)，則必須考慮磁性，因為它們是用于10/100/1000 Base-T網(wǎng)絡(luò )的以太網(wǎng)規范的一部分。

RJ45連接器應用

如果您正在將以太網(wǎng)功能設計到系統中，使用RJ45連接器與Cat5或Cat6電纜是網(wǎng)絡(luò )，外圍設備和電信連接的標準解決方案。增加的特性和能力，如提高速度和堅固性，到RJ45產(chǎn)品線(xiàn)也使這種互連系統適用于辦公室或家庭網(wǎng)絡(luò )以外的用途。

EtherCAT協(xié)議的引入意味著(zhù)在工廠(chǎng)車(chē)間和其他地方的應用范圍得到了擴展。一些使用RJ45技術(shù)的新應用包括:

工廠(chǎng)自動(dòng)化

工業(yè)過(guò)程控制

工業(yè)機器人(制造與裝配)

測試與測量系統

質(zhì)量控制系統

互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議語(yǔ)音(VOIP)系統和設備

物聯(lián)網(wǎng)(IOT)網(wǎng)絡(luò )設備

設計和產(chǎn)品選擇的考慮

產(chǎn)品或系統設計的過(guò)程總是需要提問(wèn)和回答問(wèn)題。以下是在設計具有RJ45連接的產(chǎn)品時(shí)要考慮的有限事項列表:

需要多大長(cháng)度的電纜?

系統需要屏蔽連接器嗎?

我們是使用集成磁還是板裝模塊?

什么引腳協(xié)議最適合設計?

產(chǎn)品或系統是否包含PoE功能?

我們需要堅固的還是高分辨率的設備?

產(chǎn)品或系統是否會(huì )受到過(guò)多的EMI或ESD影響?

需要什么樣的數據傳輸速度?

需要多少帶寬?

總結

模塊化連接器系統最初是為了改進(jìn)過(guò)時(shí)的勞動(dòng)密集型電話(huà)互連過(guò)程而開(kāi)發(fā)的。在該系統中引入了RJ45連接器，專(zhuān)門(mén)解決使用以太網(wǎng)協(xié)議的設備之間的互連問(wèn)題。與其他模塊化連接器一樣，RJ45設備提供易于設計，快速簡(jiǎn)便的安裝，產(chǎn)品廣度和用戶(hù)可訪(fǎng)問(wèn)性。它們已在全球范圍內被家庭和辦公室網(wǎng)絡(luò )應用所接受，并且在工廠(chǎng)車(chē)間和惡劣環(huán)境中得到越來(lái)越多的接受。

沃虎VOOHU提供各種RJ45連接器，具有多種選擇，包括集成磁性，PoE, LED指示燈等。