PCB에서 RJ45 포트란 무엇인가요?

Ethernet 도입 이후, RJ-45 포트 (또는 RJ-45 잭)는 상업 환경에서 유선 LAN을 연결하는 표준이 되었습니다. PCB와 패널 마운트 버전에서 사용될 때, 이 커넥터들은 주로 맥잭(magjack)과 비맥잭(non-magjack) 두 가지 일반적인 형식으로 나타나며, 우수한 내침입 보호 등급을 제공하는 몇몇 특수 커넥터 옵션이 있습니다. 가정용 네트워킹 장비에서 흔히 사용되지만, 오늘날에는 임베디드 장치, 랙 마운트 컴퓨터, 싱글 보드 컴퓨터에서 이더넷 커넥터를 광 커넥터와 함께 볼 수 있는 것이 일반적입니다.

RJ-45 포트의 유형

모든 RJ-45 포트가 같은 것은 아닙니다. 프로젝트의 필요에 따라, 특정 환경이나 응용 프로그램에 적합한 기능을 가진 다양한 유형을 만날 수 있습니다. 아래에서는 가장 흔한 유형 몇 가지를 살펴보겠습니다.

1. 단일 RJ-45 포트

RJ-45 여성 커넥터 (일명, RJ-45 잭)는 이더넷 케이블에 RJ-45 남성 플러그를 연결하기 위해 설계되었습니다. 이 커넥터들은 장치가 단일 이더넷 포트 또는 소수의 이더넷 포트만 필요할 때 사용됩니다. 이러한 장치들은 보호되지 않을 수 있으며 플라스틱 케이싱을 가지고 있어, 차폐된 이더넷 케이블에 연결할 수 없음을 의미합니다. 차폐된 커넥터도 있으며, 이는 차폐된 케이블이나 장치 내부의 섀시에 연결할 수 있습니다.

2. RJ-45 멀티 포트 잭

많은 네트워킹 장치들은 단일 구성요소에 포트 그룹을 함께 묶어 놓을 것입니다. 이러한 멀티 포트 잭들은 대부분 PCB에 스루홀 구성요소로 장착되는 맥잭이며, 각 포트마다 지시 LED를 포함하고 있습니다. 멀티 포트 잭은 일반적으로 Gbps 데이터 속도(1000Base-T)를 지원할 수 있습니다.

RJ-45 포트 종료

이더넷 설계나 이더넷 표준에 익숙한 사람들은 이더넷 Rx 및 Tx 레인이 RJ-45 포트에 연결되기 전에 PCB 상의 어딘가에서 종료되어야 한다는 것을 알고 있을 것입니다. 종료는 자기 초크와 결합된 인덕터 세트, 그리고 종료 회로의 출력 측에 있는 저항 네트워크로 수행됩니다. 이것은 "Bob Smith 종료"라고 불리며, RJ-45 포트와 케이블에 대한 갈바닉 절연, 공통 모드 노이즈 억제 및 임피던스 매칭을 제공합니다.

자기 종료 회로는 이더넷 변압기와 이더넷 공통 모드 초크의 사용을 통해 특히 개별 부품으로 구축될 수 있습니다. 그러나 오늘날 많은 RJ-45 포트는 커넥터에 내장된 자기 종료 회로를 포함하고 있으며, 이는 맥잭 커넥터로 알려져 있습니다. 이러한 커넥터를 찾으려면 Octopart에서 RJ-45 맥잭을 검색해야 합니다.

기가비트 이더넷 인터페이스는 4쌍의 신호를 사용하고 RJ-45 포트의 모든 핀을 채울 것입니다. 이는 위의 다이어그램이 2개 대신 4개의 자기 종료 회로를 가지게 될 것임을 의미합니다.

종단 회로가 갈바닉 절연을 강제하기 때문에, 접지 방식은 일반적으로 섀시 접지와 시스템 접지로 설계됩니다. 이것을 잘못 처리하면 ESD 테스트 실패 또는 방사성 방출로 인해 EMC 실패를 일으킬 수 있습니다. 각 경우에 필요한 자기 종단 및 접지 전략에 대해 자세히 알아보려면, Altium Resources에서 이 기사를 읽어보세요.

PCB 상의 RJ-45 포트

이더넷 케이블 끝에 RJ-45 포트를 배선할 때, 따라야 할 두 가지 표준 스킴이 있습니다: T568A와 T568B입니다. 각각은 다른 목적으로 사용되지만, 주된 차이점은 전선이 어떻게 쌍을 이루는지에 있습니다. PCB 상의 RJ-45 포트는 T568A 또는 T568B 스킴의 사용과는 완전히 독립적인 핀배열을 가질 것입니다. 예를 들어, RJ-45 매그잭 데이터시트를 보면, 자기 종단 회로를 통해 케이블 핀 번호링이 PCB 핀 번호링에 연결되는 다이어그램을 볼 수 있습니다.

또한, 차폐된 RJ-45 포트에는 커넥터 본체 양쪽에 있는 두 개의 LED를 전원 공급하는 데 필요한 다른 4개의 핀이 있을 수 있습니다. 이러한 LED는 종단 회로의 시스템 GND 측에서 전원을 받아야 합니다. 아래에는 Pulse의 JX0026D21NL에 대한 예시가 나와 있습니다.

RJ-45 포트를 찾을 수 있는 곳

가정부터 산업 환경에 이르기까지, RJ-45 포트는 장치 간 안정적인 통신을 유지하는 데 필수적입니다. 가장 일반적인 사용 사례를 살펴보겠습니다.

1. 임베디드 컴퓨팅

많은 임베디드 장치들이 무선 네트워킹 대신 구리나 광섬유를 통한 유선 네트워킹을 선택합니다. 더 큰 네트워크의 일부인 고성능 임베디드 장치는 구리 연결을 위한 RJ-45와 광섬유 연결을 위한 SFP 송수신기 리셉터클을 특징으로 할 수 있습니다.

2. 데이터 센터

데이터 센터는 서버와 저장 시스템 간의 고속 데이터 전송을 유지하기 위해 유선 및 광학 연결에 크게 의존합니다. RJ-45 포트와 이더넷 케이블링은 짧은 거리, 낮은 대역폭 링크에 사용되며, 더 높은 속도, 더 긴 거리 링크는 서버 클러스터 간의 연결에 훨씬 더 많은 처리 및 컴퓨팅이 필요한 경우 광섬유나 활성 구리 연결(예: 트윈액스 케이블링을 통한)을 사용할 것입니다.

3. 산업 응용 프로그램

제조, 에너지, 자동화 및 기타 산업 환경에서는 생산 및 컴퓨팅 자산 간의 데이터 전송을 위해 차폐된 RJ-45 포트가 사용됩니다. 이 커넥터들은 침입 및 기계적 손상을 견딜 수 있도록 높은 IP 등급을 가진 패널 마운트 커넥터의 견고한 버전일 수 있습니다.

4. 가정용 네트워킹

RJ-45 포트는 가정 네트워킹에서도 마찬가지로 중요합니다. 컴퓨터, 라우터, 모뎀은 일반적으로 저비용 솔루션으로 장치를 연결하기 위해 차폐되지 않은 RJ-45 포트를 사용합니다. 이러한 시스템은 일반적으로 플라스틱으로 만들어지며 지구 연결이나 섀시 GND가 없기 때문에 차폐된 RJ-45 포트를 사용할 필요가 없습니다.

PCB용 RJ-45 포트 비교 및 찾기

커넥터, 케이블, 패널 마운트 리셉터클 등... Octopart는 권한이 부여된 유통업체로부터 RJ-45 포트, 케이블 및 전선, 그리고 기타 구성 요소의 방대한 인벤토리를 탐색할 수 있는 플랫폼을 제공하여 검색을 간편하게 해줍니다. 옵션을 쉽게 비교하고, 실시간 가용성을 확인하며, 오늘 당신의 프로젝트에 완벽한 전자 부품을 찾아보세요!

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RJ-45 포트에 대한 FAQ

아래에서는 RJ-45 포트에 관한 추가적인 질문들을 다루었습니다. 추가적인 FAQ를 탐색한 후, Octopart.com에서 RJ-45 포트를 비교하여 귀하의 요구에 가장 적합한 것을 결정하세요. 

PoE(Power over Ethernet)용으로 RJ-45 포트를 사용할 수 있나요?

이더넷 케이블에 사용되는 표준 RJ-45 포트는 PoE에 사용될 수 있지만, PCB에는 PoE와 호환되는 RJ45 포트를 사용해야 합니다. 이더넷을 통한 전력 공급(PoE)은 데이터와 전기를 단일 이더넷 케이블을 통해 전송할 수 있게 해주어, IP 카메라, VoIP 전화기, 무선 액세스 포인트와 같은 네트워크 장치에 별도의 전원 공급원이 필요 없게 합니다. 특히 Cat6 이상의 케이블에서 사용되는 많은 현대의 RJ-45 포트는 PoE와 호환되지만, PCB의 수용부가 PoE와 작동하도록 설계되어야만 합니다.

차폐된 RJ-45 포트와 비차폐된 RJ-45 포트의 차이점은 무엇인가요?

차폐된 RJ-45 포트는 전자기 간섭(EMI)으로부터 보호하는 금속 하우징으로 조립됩니다. 금속 하우징 커넥터의 사용은 금속 샤시가 있는 시스템에서 표준이며, 금속 차폐는 샤시 GND에 연결될 수 있습니다. 이를 통해 차폐된 이더넷 케이블을 사용할 수 있지만, 차폐가 링크의 양 끝에서 샤시 및/또는 시스템 GND에 연결되어야 EMI에 대한 차폐를 제공하면서도 새로운 전도성 또는 방사성 방출 문제를 일으키지 않는다는 점을 유의해야 합니다.

이더넷 응용 프로그램이 아닌 용도로 RJ-45 포트를 사용할 수 있나요?

RJ-45 포트는 주로 이더넷 네트워킹에 사용되지만, 시리얼 통신, 통신, 또는 맞춤형 케이블 구성과 같은 비이더넷 응용 프로그램에서도 사용될 수 있습니다. 그러나 응용 프로그램에 따라 이러한 사용 사례는 다른 배선 배열이나 어댑터가 필요할 수 있습니다. 예를 들어, 랙 마운트 네트워킹 스위치와 라우터는 종단되지 않은(비맥잭) RJ45 포트를 통해 시리얼 포트(RS232)를 포함할 수 있습니다. 이러한 사용에 주의해야 합니다. 왜냐하면 이 케이블의 출력은 일반적으로 필터링되지 않으며, 케이블의 공통 모드 노이즈는 EMC 테스팅 실패로 이어질 수 있기 때문입니다.