在这个连接器的花园里面挖呀挖
在最基本的层面上,RJ45 连接器就是一种与电缆配对的模块化互连装置,能够向各种电子系统提供数据通信。它们包含 8 个触头和 8 个用于信号或电源的导线位置,这意味着它们允许连接 4 个双绞线对。尽管这种 8 个触头、8个位置的设置使得它们与其他 8P8C 连接器相似,但实际的RJ45 连接器还有一个凸片,只允许在一个方向上将器件插入兼容的插座,以防止连接不当。虽然大多数 8P8C 连接器被称为 RJ45,但这并不完全准确,因为 8P8C 连接器可以插入 RJ45 插座,但 RJ45 连接器不能插入 8P8C 插座。
屏蔽 – 消除了 EMI/RFI 影响
键控 – 确保了正确插入
多种安装能力 – 允许采用面板、电路板、表面或通孔方法
显示屏和指示器 – 显示连接状态
集成磁性元件 – 可以实现更好的屏蔽和电流保护
高可靠性 – 为硬件和连接提供保护
RJ45 连接器最常用于连接一个实现互联网连接的设备和另一个网络设备。例如,连接到服务器、路由器、调制解调器、智能电视、游戏机或任何利用以太网协议的设备的 PC。RJ45 连接器提供的硬接线连接允许更大的数据速度,改善稳定性并提高安全性。这使得 RJ45 连接对专业用途和个人使用都有吸引力。
RJ45 产品系列增加了像更高速度和坚固性这样的特性和功能后,使得这种互连系统更加适合用于办公室或家庭网络以外的用途,而 EtherCAT 协议的引入则使之在工厂车间和其他地方的使用也越来越多。使用 RJ45技术的一些较新应用包括:
工厂自动化
工业过程控制
工业机器人技术(制造和装配)
测试与计量系统
质量控制体系
互联网协议语音 (VOIP) 系统和设备
物联网 (IoT) 网络设备
对于 RJ45 连接器,有多个适用的标准,具体适用那个标准取决于其应用和预期用途。这里简要地总结了这些适用的标准,但有几个标准将在后面更详细地介绍。
- ANSI/TIA 1096-A – 包括 RJ45 器件的基本机械特征、物理尺寸和接触要求
- T-568A和T-568B – 基本接线和引脚分配标准
- IEEE 802.3at、802.3af 和 802.3bt – RJ45 连接器的各种以太网供电(PoE) 标准,能够向终端设备提供电流
- IEEE 1394 – 与 RJ45 一起使用的数据接口总线结构
其他各种标准规定了 RJ45 器件使用的电缆或电线,同样也主要取决于最终应用。
RJ45 和以太网是两个相辅相成的术语。由IEEE 在 20 世纪 80 年代制定的以太网标准 (IEEE 802.3) 定义了配置以太网网络(连接)的规则、连接所需的导体数量、预期性能和数据传输框架。它仍然是世界上使用最广泛和最受欢迎的局域网技术,因为它易于使用、成本低、速度快,而且支持广泛的网络协议,RJ45 连接器是网络安装中使用的标准器件。
以太网布线类别
用于以太网和 EtherCAT 网络的布线有多种不同的类型,从 Cat5 和 Cat6 到现在的Cat7,甚至是新的 Cat8。每种电缆标准都提供了大不相同的性能指标,但都仍然利用相同的 RJ45 连接器。这意味着每条电缆,不管是哪种标准,都由 8 根线和 4 对双绞线组成,这与 RJ45 的8P8C 配置相匹配。
由于 Cat5e 电缆的速度比 Cat5 快 10 倍,并且具有更好的抗串扰或干扰能力,Cat5 在这一点上大多已经过时。接下来,Cat6 比 Cat5e 又提高了带宽容量,通过屏蔽进一步减少串扰和干扰,并保持向后兼容 Cat5/5e。它经常用于需要千兆位速度的网络安装中。较新的 Cat6a 采用了厚的塑料外壳,进一步减少了串扰,并允许更长的电缆运行,最长可达 328 英尺。Cat7 和 Cat7a也分别增加了带宽容量。
电缆类型 | 最大速度 | 最大带宽 |
Cat 5 | 100 Mbps | 100 MHz |
Cat 5e | 1,000 Mbps | 100 MHz |
Cat 6 | 1,000 Mbps | 250 MHz |
Cat 6a | 10,000 Mbps | 500 MHz |
Cat 7 | 10,000 Mbps | 600 MHz |
Cat 7a | 10,000 Mbps | 1,000 MHz |
表 1:以太网电缆类别规格(图片来源:CUI Devices)
以太网供电 (PoE)
命名 | 标准 | 最大功率 |
PoE | IEEE 802.3af | 最高 15.4 W |
PoE+ | IEEE 802.3at(类型 2) | 最高 30 W |
PoE++ | IEEE 802.3bt(类型 3) | 最高 60 W |
PoE++ | IEEE 802.3bt(类型 4) | 最高 100 W |
T568A 和 T568B 标准
设计时要将 RJ45 连接器与以太网网络对接需要注意多个技术问题。在板级,重点是减少EMI,保持电信号隔离,并保持信号完整性。如果无法深入研究电路设计细节,那么密切关注电路板上导线的长度和位置就很重要。另外还应考虑 PCB 上连接器的物理位置。
结语
与其他模块化连接器一样,RJ45 连接器带来了简单的设计导入、快速和简便的安装、产品的广泛性和用户的易用性。它们已为世界各地的家庭和办公室网络应用所接受,并正在不断为工厂车间和恶劣环境所接受。
// 小编的话
RJ45 连接器大概是我们平常接触最多的连接器了。不过,大多数时候我们只是拿来应用,而当我们设计系统需要进行接口配置时,就需要准确的了解与该连接器有关的细节,包括电气特性、规格选择,以及材料等。相信通过这篇文章的详细介绍,我们对RJ45 连接器有了更加透彻的了解。您是否在进行和RJ45 连接器有关的设计?您有哪些问题或者经验?欢迎留言,交流和分享!
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