設計原理
RJ45由插頭和插座組成,這兩種元器件組成的連線器連線於導線之間,以實現導線的電氣連續性。
RJ45模組的核心是模組化插孔。鍍金的導線或插座孔可維持與模組化的插座彈片間穩定而可靠的電器連線。由於彈片與插孔間的摩擦作用,電接觸隨著插頭的插入而得到進一步加強。插孔主體設計採用整體鎖定機制,這樣當模組化插頭插入時,插頭和插孔的界面外可產生最大的拉拔強度。RJ45模組上的接線模組通過“U”形接線槽來連線雙絞線,鎖定彈片可以在面板等信息出口裝置上固定RJ45模組。
引腳定義
常見的RJ45接口有兩類:用於乙太網網卡、路由器乙太網接口等的DTE(數據終端設備)類型和用於交換機等的DCE(數字通信設備)類型。當兩個類型一樣的設備使用RJ45接口連線通信時,必須使用交叉線連線。如果DTE類型接口和DTE類型接口相連時不交叉相連引腳,對觸的引腳都是數據接收(傳送)引腳,不能進行通信。另外:一些DCE類型設備會和對方自動協商,此時連線用直通線或平行線均可。
乙太網 10/100Base-T 接口 | 乙太網 100Base-T4 接口 | ||||
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引腳號 | 引腳名稱 | 說明 | 引腳號 | 引腳名稱 | 說明 |
1 | TX+ | Tranceive Data+(傳送數據+) | 1 | TX_D1+ | Tranceive Data+(傳送數據+) |
2 | TX- | Tranceive Data-(傳送數據-) | 2 | TX_D1- | Tranceive Data-(傳送數據-) |
3 | RX+ | Receive Data+(接收數據+) | 3 | RX_D2+ | Receive Data+(接收數據+) |
4 | n/c | Not connected(未使用) | 4 | BI_D3+ | Bi-directional Data+(雙向數據+) |
5 | n/c | Not connected(未使用) | 5 | BI_D3- | Bi-directional Data-(雙向數據-) |
6 | RX- | Receive Data-(接收數據-) | 6 | RX_D2- | Receive Data-(接收數據-) |
7 | n/c | Not connected(未使用) | 7 | BI_D4+ | Bi-directional Data+(雙向數據+) |
8 | n/c | Not connected(未使用) | 8 | BI_D4- | Bi-directional Data-(雙向數據-) |
插頭/水晶頭
作用
RJ45插頭又稱為RJ45水晶頭(RJ45 Modular Plug),用於數據電纜的端接,實現設備、配線架模組問的連線及變更。對RJ45水晶頭要求具有良好的導通性能;接點三叉簧片鍍金厚度為50μm,滿足超5類傳輸標準,符合T568A和T568B線序;具有防止鬆動、插拔、自鎖等功能。
RJ45插頭是銅纜布線中的標準連線器,它和插座(RJ45模組)共同組成一個完整的連線器單元。這兩種元件組成的連線器連線於導線之間,以實現導線的電氣連續性。它也是綜合布線技術成品跳線里的一個組成部分,RJ45水晶頭通常接在對絞電纜的兩端。在規範的綜合布線設計安裝中,這個配件產品通常不單獨列出,也就是不主張用戶自己完成雙絞線與RJ45插頭的連線工作。
分類
RJ45插頭分為非禁止和禁止兩種。禁止RJ45插頭外圍用禁止包層復蓋,其實物外形與非禁止的插頭沒有區別。還有一種專為工廠環境特殊設計的工業用的禁止RJ45插頭,與禁止模組搭配使用。
RJ45插頭常使用一種防滑插頭護套,用於保護連插頭、防滑動和便於插拔,此外,它還有各種顏色選擇,可以提供與嵌入式圖示相同的顏色,以便於正確連線。
線序連線
信息模組或RJ45連插頭與雙絞線端接有T568A或T568B兩種結構,它們是TIA/EIA-568-A和TIA/EIA-568-B綜合布線標準支持的結構。RJ45水晶頭針順序號應按照如下方法進行觀察:將RJ45插頭正面(有銅針的一面)朝自己,有銅針一頭朝上方,連線線纜的一頭朝下方,從左至右將8個銅針依次編號為1~8。
從引針1至引針8對應線序為:
T568A:白一綠、綠、白一橙、藍、白一藍、橙、白一棕、棕。
T568B:白一橙、橙、白一綠、藍、白一藍、綠、白一棕、棕。
兩種國際標準並沒有本質的區別,只是顏色上的區別,需要注意的是在連線兩個RJ45水晶頭時必須保證:1、2腳對是一個繞對,3、6腳對是一個繞對,4、5腳對是一個繞對,7、8腳對是一個繞對。在同一個綜合布線系統工程中,只能採用一種連線標準。製作連線線、插座、配線架等一般較多地使用TIA/EIA-568-B標準,否則,應標註清楚。
電纜需與同類的連線器件端接。比如,5e類和6類的連線器,在外觀上很相似,但在物理機構上是有差別的。如果把一條5e類電纜與一個3類標準連線器或配線盤端接,就會把電纜信道的性能降低為3類。所以為了保證電纜的性能指標,模組連線器也必須達到相應的標準。
插座/模組
規格
常用的RJ45非禁止模組高2cm、寬2cm、厚3cm、塑體抗高壓、阻燃,可卡接到任何M系列模式化面板、支架或表面安裝盒中,並可在標準面板上以90。(垂直)或45。斜角安裝,特殊的工藝設計至少提供750次重複插拔。模組使用了T568-A和T568-B布線通用標籤。這種模組是綜合布線系統中套用最多的一種模組,無論從三類、五類、還是超五類和六類,它的外形都保持了相當的一致。
分類
不同廠商的信息模組的接線結構和外觀也不一致,分類方法也不一樣。
按RJ45模組的安裝位置來分,分為埋入型、地毯型、桌上型和通用型四個標準。
按禁止性能分為非禁止模組和禁止模組。當安裝禁止電纜系統時,整個鏈路都必須禁止,包括電纜和連線件,都需要用禁止的信息模組。
根據模組端接時是否需要打線來分,信息模組有打線式與免打線式信息模組。打線式信息模組需用專用的打線工具將雙絞線導線壓入信息模組的接線槽內。免打線工具設計也是模組的人性化設計的一個體現,這種模組端接時無需用專用刀具。
按照接線部位的不同,分為在上部端接和尾部端接兩種,大部分產品採用上部端接方式。
特殊設計
內置防塵蓋系列插座具有一個彈簧承載的內置防塵蓋,在插入和拔出跳線插頭時,防塵蓋可以自動縮進和彈出。此外,其獨有的彈簧支撐的“門”保證了跳線插頭絕不會只插入一部分,而影響穩定的數據傳輸。帶防塵蓋的傳統插座通常都要求使用兩隻手才能打開防塵蓋,插入跳線,而Molex企業布線網路設內置防塵蓋插座則允許使用一隻手插入跳線,其使用起來更加簡便。另外,在每次連線/斷開時,“門”會擦淨針腳,可以全面防止塵土和雜質進入連線器,使插座獲得最大的保護和保證可靠的資信傳輸能力。Molex內置防塵蓋的插座外觀緊湊(高21mm×寬21mm×厚26mm),在每個工作站上實現了最大密度。在一個標準尺寸的長方形牆上面板中,可以容納最多6個插座;在一個配有防塵蓋的標準尺寸的正方形牆上面板中,可以容納最多4個插座。其密度相當於傳統插座的兩倍。
為方便使用者插拔安裝,可以使用45°斜角操作。為達到這一目標,在標準模組加上45°斜角的面板完成,也可以將模組安裝端直接設計成45°斜角。
性能指標
RJ45的性能指標同樣包括衰減、近端串擾、插入損耗、回波損耗和遠端串擾等。RJ45的性能技術說明:接觸電阻為2.5mQ;絕緣電阻為1000MQ:抗電強度為DCl000V(AC700V)時,一分鐘無擊穿和飛弧現象:卡接簧片表面鍍金或鍍銀,可接線徑為0.4mm~0.6mm;插頭插座可重複插拔次數不小於750次:8線接觸針鍍金509(inch)。
在這些性能指標要求中,串擾是設計時考慮的一個重要因素,為了使整個鏈路有更好的傳輸性能,在插座中常採用串擾抵消技術,串擾抵消技術能夠產生與從插頭引入的干擾大小相同、極性相反的串音信號來抵消串擾。如果由模組化插頭引入的串音干擾用“++++”表示,插座產生的相反的串音則用“----”表示。當兩個串音信號的大小相等,極性相反時,總的耦合串音干擾信號的大小為零。
網卡接口
10/100 Base TX RJ45接口是常用的乙太網接口,支持10兆和100兆自適應的網路連線速度,常見的RJ45接口有兩類:用於乙太網網卡、路由器乙太網接口等的DTE類型,還有用於交換機等的DCE類型。DTE我們可以稱做“數據終端設備”,DCE我們可以稱做“數據通信設備”。從某種意義來說,DTE設備稱為“主動通信設備”,DCE設備稱為“被動通信設備”。當兩個類型一樣的設備使用RJ45接口連線通信時,必須使用交叉線連線。這個可以從如下的RJ45 DTE類型引腳定義和RJ45 DCE類型引腳定義來說明:
從圖中我們可以看出,如果兩DTE類型接口(或DCE類型接口)相連不交叉相連引腳的話,對觸的引腳都是數據接收(傳送)引腳,勢必通信將不能進行。
1000 Base-T RJ45接口使用4對差分線,分別是MDI[0:3]+和MDI[0:3]-,DTE類型引腳定義如下表:
1000 Base-T | MDI[0]+ | MDI[0]- | MDI[1]+ | MDI[1]- | MDI[2]+ | MDI[2]- | MDI[3]+ | MDI[3]- |
RJ45 | 1 | 2 | 3 | 6 | 4 | 5 | 7 | 8 |
另外需要說明:一些DCE類型設備會和對端自動協商,此時連線用交叉線或平行線均可
網線插頭
RJ45 型網線插頭又稱水晶頭,共有八芯做成,廣泛套用於區域網路和ADSL寬頻上網用戶的網路設備間網線(稱作五類線或雙絞線)的連線。在具體套用時,RJ45 型插頭和網線有兩種連線方法(線序),分別稱作 T568A 線序(圖1)和 T568B 線序(圖2)。
RJ45 型網線插頭引腳號的識別方法是:手拿插頭,有 8 個小鍍金片的一端向上,有網線裝入的矩形大口的一端向下,同時將沒有細長塑膠卡銷的那個面對著你的眼睛,從左邊第一個小鍍金片開始依次是第1 腳、第2 腳、…、第8 腳。
T568A 線序的適用範圍
這種接法用於網路設備需要交叉互連的場合,所謂交叉是指網線的一端和另一端與 RJ45 網線插頭的接法不同,一端按 T568A 線序接(圖1),另一端按 T568B 線序接(圖2),即有幾根網線在另一端是先做了交叉才接到 RJ45 插頭上去的,適用的連線場合有:
1. 電腦←—→電腦,對稱等網連線,即兩台電腦之間只通過一條網線連線就可以互相傳遞數據;
2. 集線器←—→集線器;
3. 交換機←—→交換機。
如圖1 所示,RJ45 型網線插頭各腳與網線顏色標誌的對應關係是:
插頭腳號網線顏色
1————綠白
2————綠
3————橙白
4————藍
5————藍白
6————橙
7————棕白
8————棕
圖2:RJ45 型網線插頭的 T568B 線序接法示意圖
T568B 線序的適用範圍
一、直連線互連(直通線)
網線的兩端均按 T568A或者T568B 接
1. 電腦←—→ADSL 貓
2. ADSL貓←—→ADSL路由器的WAN口
3. 電腦←—→ADSL 路由器的LAN口
4. 電腦←—→集線器或交換機
二、交叉互連(交叉線)
網線的一端按 T568B 接,另一端按 T568A 接
1. 電腦←—→電腦,即對等網連線
2. 集線器←—→集線器
3. 交換機←—→交換機
如圖2 所示,RJ45 型網線插頭各腳與網線顏色標誌的對應關係是:
插頭腳號網線顏色
1————橙白
2————橙
3————綠白
4————藍
5————藍白
6————綠
7————棕白
8————棕
網線修復
對於直通線(兩頭568B),有信號的線是1236(橙綠),因此,如果某些線發生故障,可以用其餘的線作為備用,修復後仍然可用,但是抗干擾性能有可能降低。
RJ釋義
在通用綜合布線標準里,沒有單獨提及“RJ45”的論述,所有的連線器件必須是8針。因此RJ11和RJ45的協同工作和兼容性還沒有成文。
RJ這個名稱代表已註冊的插孔(Registered Jack),是來源於貝爾系統的USOC (Universal Service Ordering Codes,通用服務分類代碼) 代碼。USOC 是一系列已註冊的插孔及其接線方式,是由貝爾系統開發的,用於將用戶的設備連線到公共網路。FCC 規定控制著這一目的的套用。FCC(聯邦通信委員會)代表美國政府發布了一個文檔規定了RJ11。
RJ11是用於西部電子公司(Western ElectricCo)開發的接外掛程式的通用名稱。其外形定義為6針的連線器件。原名為WExW, 這裡的x表示‘活性’,觸點或者打線針。例如, WE6W 有全部6個觸點,編號1到6,WE4W 界面只使用4針最外面的兩個觸點(1和6) 不用,WE2W 只使用中間兩針。對於RJ11,信息來源是矛盾的,它可以是2或者4芯的6針接外掛程式。更加混淆的是,RJ11並不僅是用於代表6針接外掛程式,它還指4針的版本。
區別RJ11
在家用的ADSL Modem(數據機)上還會有RJ11接口,它比RJ45接口略小,主要用來連線電話線使用。需要說明的是,RJ11接口為4或6針,而RJ45則為8針接口,所以RJ45插頭不能插入RJ11接口,反之RJ11插頭也不能插入RJ45接口(雖然在物理接口上是可以實現的),在實際使用中一定要區分清楚。