模块化连接器由ATT公司在20世纪60年代推出，用于取代笨重的电话连接器，现在已经成为全球通信和数据服务的主力军。虽然最初的目标是电话连接，但随着时间的推移，标准插孔(RJ)连接器也扩展到了数据通信。这使得它成为当今最常见的模块化连接器——RJ45。它们广泛用于计算机网络应用，通常称为以太网连接器。虽然应用广泛，但本文旨在揭示RJ45连接器的方方面面，包括其基本特性和功能、应用、标准等。
RJ45的基本知识
在最基本的层面上，RJ45连接器是一种与电缆配对的模块化互连设备，可以为各种电子系统提供数据通信。它们包含用于信号或电源的8个触点和8个导体位置，这意味着它们允许连接4个双绞线。虽然这种8个触点和8个位置的排列使它们与其他8P8C连接器相似，但实际的RJ45连接器也有一个凸耳，它只允许设备以一个方向插入兼容的插座，以防止不正确的连接。虽然大部分8P8C的连接器都叫RJ45，但这并不完全准确，因为8P8C的连接器可以插入RJ45的插座，而RJ45的连接器却不能插入8P8C的插座。
像任何模块化连接器一样，RJ45连接器具有许多优点，例如低成本、无焊连接器组装和布线、定制电缆的快速生产、简单的插入和移除、使用简单工具的轻松现场组装以及现场定制电缆的能力。除了这些基本优点，RJ45连接器还可以提供一些附加功能，包括：
屏蔽-键控消除EMI/RFI影响-确保各种安装能力的正确插入-允许使用面板、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高可靠性的电流保护-RJ45用于保护硬件和连接的目的和应用。
RJ45连接器最常用于连接具有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、游戏控制台或任何使用以太网协议的设备的PC。RJ45连接器提供的硬连线连接允许更高的数据速度，提高稳定性和安全性。这使得RJ45连接对专业和个人使用都很有吸引力。
图1: RJ45接口常见于许多网络设备中(来源：CUI设备)。
在RJ45产品系列增加了更高的速度和健壮性等特性和功能后，这种互联系统更适合在办公室或家庭网络之外使用，而EtherCAT协议的引入使其越来越多地用于工厂车间等场所。一些使用RJ45技术的新应用包括：
工厂自动化、工业过程控制、工业机器人技术(制造和组装)、测试和计量系统、质量控制系统、网络电话(VOIP)系统和设备、物联网(IoT)网络设备RJ45连接器标准介绍
对于RJ45连接器，有几种适用的标准，具体标准取决于其应用和预期用途。这里简要总结了这些适用的标准，但是稍后将更详细地介绍几个标准。
ANSI/TIA 1096-A-A包括RJ45设备的基本机械特性、物理尺寸和接触要求。
T-568A和T-568 b基本布线和引脚分配标准
IEEE 802.3at、802.3af和802.3 Bt-RJ45连接器的各种以太网供电(PoE)标准可以为终端设备提供电流。
用于RJ45的IEEE 1394数据接口总线结构
其他标准规定了用于RJ45设备的电缆或电线，这也主要取决于最终应用。
以太网和EtherCAT
RJ45和以太网是两个互补的术语。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)、连接所需导线数量、预期性能和数据传输框架的规则。它仍然是世界上使用最广泛和最流行的局域网技术，因为它易于使用，成本低，速度快，并支持多种网络协议。RJ45连接器是网络安装中使用的标准设备。
EtherCAT是2003年推出的控制自动化技术，是一种高度灵活的网络协议，用于实时工厂自动化、测试和测量。它由IEC标准61158定义，以高效率高速工作。EtherCAT网络使用两个RJ45端口，不需要其他特殊硬件。一个RJ45连接到网络中的前一个节点，另一个连接到下一个节点，这样带宽可以得到有效利用。
以太网布线类别
以太网和EtherCAT网络中使用许多不同类型的布线，从Cat5和Cat6到现在的Cat7，甚至是新的Cat8。每种电缆标准提供了非常不同的性能指标，但仍然使用相同的RJ45连接器。这意味着每根电缆，无论标准如何，都由8根线和4根双绞线组成，符合RJ45的8P8C配置。
由于Cat5e线缆的速度比Cat5快10倍，而且具有更好的抗串扰或干扰能力，Cat5在这方面大多已经过时。接下来，Cat6相对于Cat5e提高了带宽容量，通过屏蔽进一步降低了串扰和干扰，并保持了与Cat5/5e的向后兼容。它通常用于需要千兆速度的网络安装。较新的Cat6a使用厚塑料外壳，进一步减少串扰，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。
表1:以太网电缆类别规格(图片来源：CUI Devices)
以太网供电(PoE)
除了转发数据信号，RJ45连接器还可以通过使用以太网电缆中未使用的双绞线为连接的设备供电。这种以太网供电(PoE)技术由IEEE标准802.3af及其迭代版本定义，不断提高电力传输容量。
表2:以太网电源标准(图片来源：CUI Devices)
能够通过这些线对提供直流电消除了对单独电源线的需要。因为不需要单独的电线、插座或安装，PoE迅速普及，正是因为它带来了成本节约和灵活性。此外，PoE的设计更安全、更可靠、更具可扩展性。
图2: Poe电源为以太网连接的设备供电(来源：CUI设备)。
T568A和T568B标准
T568A和T568B是两种RJ45引脚分配标准，规定了连接器中8根导线的分配。这些颜色编码的电线必须正确地插入其指定的引脚分配位置，以确保以太网的正常运行。T568A为旧布线提供向后兼容性，T568B提供更好的信号隔离和噪声保护。RJ45直通连接器允许电线穿过连接器，并在压接过程中进行修剪，以便于对齐。
图3:3:T568A和T568B的引脚分配(来源：CUI Devices)
图4:图4所示的T568B接线：RJ45连接器(图片来源：CUI Devices)
决定哪种标准合适将取决于个人设计要求以及是使用直通电缆还是交叉电缆。直通电缆(跳线)两端使用相同的布线标准，交叉电缆一端使用T568A，另一端使用T568B，用于连接同一类型的设备。反向线路是扁平的，将设备连接到网络交换机的控制台端口。它们仅用于建立接口，并不传输数据。
环回和T1是您可能会听到的另外两个常用术语。Loopback是一种允许计算机与自身连接的连接方法，可用于诊断、故障排除和与服务器连接。T1线路已经不像15-20年前那么普遍了，但它是从电信服务提供商直接到最终用户的专线，速度更高，可以同时传输语音和数据。
RJ45的最终设计考虑
RJ45连接器与以太网连接时应注意的几个技术问题？在板级，重点是降低EMI，保持电信号隔离和信号完整性。如果不能深入研究电路设计的细节，那么密切关注电路板上导线的长度和位置是很重要的。此外，还应考虑连接器在PCB上的物理位置。
对于磁性元件，如果在设计中加入有线以太网，必须考虑，因为10/100/1000 Base-T网络的以太网规范中包含了磁性元件。磁性元件是缠绕元件(如变压器)，提供EMI屏蔽，防止故障和瞬变，并提供电气隔离和信号平衡。它们必须被隔离并尽可能靠近RJ45连接器。
在设计中添加磁性材料有两种选择。第一种选择是选择外壳中带有集成磁性元件的RJ45连接器。RJ45磁性插孔具有改善EMI屏蔽和更可靠连接的优点。第二种选择是在PHY(以太网实现)芯片和公共RJ45插座之间的PCB上增加一个磁性模块。磁性模块通常比集成连接器便宜，并且可以提供更好的静电放电(ESD)保护。这两种方案各有利弊，需要根据系统整体设计来权衡。
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像其他模块化连接器一样，RJ45连接器带来了简单的设计介绍，快速简单的安装，广泛的产品和用户的易用性。它们已经被世界各地的家庭和办公网络应用所接受，并且正在被工厂车间和恶劣环境所接受。
CUI Devices为各种RJ45连接器提供了各种选项，包括集成磁性组件、PoE、LED指示灯等。
