Co to jest port RJ45 na płytce PCB?

Alexsander Tamari
|  Utworzono: listopad 19, 2024
Co to jest port RJ45 na płytce PCB?

Od momentu wprowadzenia Ethernetu, port RJ-45 (lub gniazdo RJ-45) stał się standardem do łączenia przewodowych sieci LAN w środowiskach komercyjnych. Gdy są używane na PCBs oraz w wersjach montowanych na panelach, te złącza występują w dwóch powszechnych formatach: magjack i non-magjack, a także istnieją pewne specjalizowane opcje złączy, które oferują lepsze oceny ochrony przed przedostawaniem się czynników zewnętrznych. Chociaż powszechnym zastosowaniem jest sprzęt sieciowy do użytku domowego, dzisiaj często można zobaczyć złącze Ethernet obok złącza światłowodowego w urządzeniach wbudowanych, komputerach montowanych w stelażach oraz komputerach jednopłytkowych.

Typy portów RJ-45

Nie wszystkie porty RJ-45 są stworzone równo. W zależności od potrzeb twojego projektu, możesz napotkać różne typy, każdy z cechami pasującymi do określonego środowiska lub aplikacji. Poniżej przyjrzymy się niektórym z najbardziej powszechnych typów.

1. Pojedynczy port RJ-45

Złącze żeńskie RJ-45 (znane również jako gniazdo RJ-45) jest zaprojektowane do przyjmowania męskiego wtyku RJ-45 na kablu Ethernetowym. Te złącza są używane, gdy urządzenie potrzebuje tylko jednego portu Ethernet lub niewielkiej liczby portów Ethernet. Te urządzenia mogą być nieekranowane i będą miały plastikową obudowę, co oznacza, że nie mogą zapewnić połączenia z ekranowanym kablem Ethernetowym. Dostępne są również złącza ekranowane, które mogą łączyć się z ekranowanym kablem lub z obudową wewnątrz urządzenia.

Unshielded RJ-45 ports
Nieekranowane porty RJ-45
Shielded RJ-45 ports
Ekranowane porty RJ-45

2. Wieloportowe gniazda RJ-45

Wiele urządzeń sieciowych będzie miało grupy portów połączonych razem w jednym komponencie. Te wieloportowe gniazda to najczęściej magjacki, które montuje się do PCB jako elementy przewlekane i zawierają diody LED wskazujące dla każdego portu. Wieloportowe gniazda mogą ogólnie obsługiwać prędkości danych Gbps (1000Base-T).

Cat6a Connectors
Złącza Cat6a

Zakończenie portu RJ-45

Osoby zaznajomione z projektowaniem Ethernetu lub ze standardami Ethernetu wiedzą, że linie Rx i Tx Ethernetu muszą być gdzieś na PCB zakończone, zanim zostanie wykonane połączenie z portem RJ-45. Zakończenie to jest realizowane za pomocą zestawu dławików magnetycznych i sprzężonych induktorów, a także sieci rezystorów po stronie wyjściowej obwodu zakończenia. Nazywa się to "zakończeniem Boba Smitha" i zapewnia izolację galwaniczną, tłumienie zakłóceń wspólnych oraz dopasowanie impedancji do portu RJ-45 i kabla.

Obwód zakończenia magnetycznego może być zbudowany z dyskretnych komponentów, szczególnie poprzez użycie transformatora ethernetowego i dławika trybu wspólnego ethernetu. Jednakże, wiele portów RJ-45 obecnie zawiera obwód zakończenia magnetycznego wbudowany w złącze, znane jako złącze magjack. Aby zlokalizować te złącza, upewnij się, że wyszukasz RJ-45 magjack na Octopart.

 RJ-45 Port Termination

Należy zauważyć, że interfejsy Ethernetu gigabitowego będą używać 4 par sygnałów i wypełnią wszystkie piny w porcie RJ-45. To spowoduje, że powyższy schemat będzie miał 4 obwody zakończenia magnetycznego zamiast 2.

Ponieważ obwód zakończenia zapewnia izolację galwaniczną, schemat uziemienia jest zwykle projektowany z uziemieniem obudowy i uziemieniem systemu. Błędy w tym zakresie mogą prowadzić do awarii EMC, spowodowanej albo niepowodzeniem testu ESD, albo emisją promieniowaną. Aby dowiedzieć się więcej o zakończeniu magnetycznym i wymaganej strategii uziemienia w każdym przypadku, przeczytaj ten artykuł w Zasobach Altium.

Porty RJ-45 na PCB

Przy okablowaniu portu RJ-45 na końcu kabla Ethernet, istnieją dwie standardowe schematy do naśladowania: T568A i T568B. Każdy z nich jest używany do innych celów, ale główna różnica polega na sposobie parowania przewodów. Porty RJ-45 na PCB będą miały rozmieszczenie pinów całkowicie niezależne od użycia schematu T568A czy T568B. Na przykład, jeśli spojrzysz na kartę danych magjacka RJ-45, zobaczysz diagram pokazujący powiązanie numeracji pinów kabla z numeracją pinów PCB przez obwód zakończenia magnetycznego.

Dodatkowo, w przypadku ekranowanych portów RJ-45, może być jeszcze 4 piny do zasilania dwóch diod LED po bokach obudowy złącza. Te diody LED powinny otrzymywać zasilanie z strony GND systemu obwodu zakończenia. Przykład dla JX0026D21NL od Pulse jest pokazany poniżej.

LED Configuration JX0026D21NL

Gdzie znajdziesz porty RJ-45

Od domów po środowiska przemysłowe, porty RJ-45 są niezbędne do utrzymania stabilnej komunikacji między urządzeniami. Przyjrzyjmy się niektórym z ich najczęstszych zastosowań.

1. Komputery wbudowane

Wiele urządzeń wbudowanych rezygnuje z korzystania z sieci bezprzewodowych na rzecz przewodowych połączeń sieciowych za pomocą miedzi lub światłowodów. Urządzenia wbudowane o wysokiej mocy obliczeniowej, które są częścią większej sieci, mogą być wyposażone w port RJ-45 dla połączeń miedzianych oraz gniazdo odbiornika SFP dla połączeń światłowodowych.

2. Centra danych

Centra danych w dużej mierze polegają na przewodowych i optycznych połączeniach, aby utrzymać wysoką prędkość transmisji danych między serwerami a systemami przechowywania. Porty RJ-45 i okablowanie Ethernetowe są używane dla połączeń na krótsze dystanse o niższej przepustowości, podczas gdy połączenia o wyższej prędkości i na dłuższe dystanse będą korzystać ze światłowodów lub aktywnych połączeń miedzianych (np. za pomocą okablowania twinax) dla łączności między klastrami serwerów wymagającymi znacznie większej mocy obliczeniowej i przetwarzania.

3. Zastosowania przemysłowe

W produkcji, energetyce, automatyce i innych środowiskach przemysłowych, ekranowane porty RJ-45 są używane do transmisji danych między aktywami produkcyjnymi i obliczeniowymi. Te złącza mogą być wytrzymałymi wersjami złącz montowanych na panelach z wysokimi ocenami IP, aby zapewnić odporność na przedostawanie się zanieczyszczeń i uszkodzenia mechaniczne.

4. Sieci domowe

Porty RJ-45 są równie ważne w domowych sieciach komputerowych. Komputery, routery i modemy zazwyczaj używają nieekranowanych portów RJ-45 jako niedrogiego rozwiązania do łączenia urządzeń. Ponieważ te systemy zazwyczaj są wykonane z plastiku i nie mają połączenia z ziemią ani obudowy GND, nie muszą używać ekranowanego portu RJ-45.

RJ-45 Electronic Connectors

Porównaj i znajdź porty RJ-45 dla Twojej PCB

Złącza, kable, gniazda montażowe i więcej... Octopart ułatwia wyszukiwanie dzięki platformie, która pozwala eksplorować obszerny inwentarz portów RJ-45, kabli i przewodów oraz innych komponentów od autoryzowanych dystrybutorów. Łatwo porównuj opcje, sprawdzaj dostępność w czasie rzeczywistym i znajdź idealne komponenty elektroniczne dla swojego projektu już dziś!

>>> Przeglądaj wszystkie elektroniczne złącza

FAQ o portach RJ-45

Poniżej odpowiedzieliśmy na dodatkowe pytania dotyczące portów RJ-45. Odkryj więcej FAQ, a następnie porównaj porty RJ-45 na Octopart.com, aby określić, które najlepiej spełnią Twoje potrzeby. 

Czy port RJ-45 może być używany do PoE (Power over Ethernet)?

Standardowe porty RJ-45 używane w kablach Ethernet mogą być wykorzystywane do PoE, ale na PCB musi być użyty port RJ45 kompatybilny z PoE. Power over Ethernet umożliwia przesyłanie danych i energii elektrycznej przez pojedynczy kabel Ethernet, co eliminuje potrzebę oddzielnych źródeł zasilania dla urządzeń sieciowych takich jak kamery IP, telefony VoIP i punkty dostępu bezprzewodowego. Wiele nowoczesnych portów RJ-45, zwłaszcza tych używanych w kablu Cat6 lub wyższym, jest kompatybilnych z PoE, ale tylko jeśli gniazdo na PCB jest zaprojektowane do pracy z PoE.

Jaka jest różnica między ekranowanym a nieekranowanym portem RJ-45?

Ekranowany port RJ-45 jest montowany z metalową obudową, która chroni przed zakłóceniami elektromagnetycznymi (EMI). Użycie złącz z metalową obudową jest standardem w systemach posiadających metalową obudowę, ponieważ metalowa osłona może być połączona z GND obudowy. Pozwala to na użycie ekranowanego kabla Ethernet, chociaż należy zauważyć, że ekranowanie musi być połączone z GND obudowy i/lub systemu na każdym końcu łącza, aby zapewnić jakąkolwiek ochronę przed EMI, nie powodując jednocześnie nowego problemu z emisjami prowadzonymi lub promieniowanymi.

Czy mogę użyć portu RJ-45 do zastosowań niezwiązanych z Ethernetem?

Chociaż porty RJ-45 są głównie używane do sieci Ethernet, mogą być również wykorzystywane w aplikacjach niezwiązanych z Ethernetem, takich jak komunikacja szeregowa, telekomunikacja czy niestandardowe konfiguracje kabli. Jednak w zależności od aplikacji, te przypadki użycia mogą wymagać różnych układów okablowania lub adapterów. Na przykład, montowane w szafach rack przełączniki sieciowe i routery mogą zawierać port szeregowy (RS232) poprzez niezakończony (bez magjacka) port RJ45. Należy być ostrożnym z tym zastosowaniem, ponieważ wyjście na tych kablach jest zwykle nieprzefiltrowane, a wszelkie wspólne zakłócenia na kablu mogą skutkować niepowodzeniem testów EMC.

About Author

About Author

Alexsander dołączył do Altium jako Technical Marketing Engineer i wniósł do zespołu wieloletnie doświadczenie inżynierskie. Jego pasja dla projektowania układów elektronicznych w połączeniu z praktycznym doświadczeniem biznesowym zapewnia wyjątkową perspektywę zespołowi marketingowemu Altium. Alexsander jest absolwentem UCSD, jednego z 20 najlepszych uniwersytetów na świecie, gdzie uzyskał dyplom inżyniera elektryka.

Powiązane zasoby

Powrót do strony głównej
Thank you, you are now subscribed to updates.