了解和规定模块化连接器

模块化连接器通常也被称为 RJ 连接器，自从 20 世纪 60 年代由 AT&T 公司早期推出以来，在电信和数据通信应用中已经极为普遍。联邦通信委员会 (FCC) 在 20 世纪 70 年进一步规范了这种互连解决方案，成为今天被称为注册插孔 (RJ) 的注册系统。RJ 系统对连接器本身的接线模式、信号特性和物理结构进行了标准化。用户今天仍能看到“RJ”后有两个数字的命名惯例，用来说明连接器的包装和预期用途的差异。

基本结构

模块化连接器或 RJ 连接器采用模制外壳，包裹由绝缘通道隔开的冲压金属端子，为消费者和商业电话系统构建了一个更加“模块化”、更经济实惠的连接系统。插头中的触头与插孔中类似的冲压金属触头配接，由绝缘通道引导到位，同时插头的塑料外壳将电缆锁定，以消除应力。插头和插孔中的模制特性会进一步减少应力，插头有一个嵌入弹簧，可以卡到插孔中的模制凹槽上从而保持固定。压下这个弹簧，插头即可从插孔中释放出来。

图 1：采用塑料外壳的模块化插头将电缆锁定并配接 RJ 插座。（图片来源：CUI Devices）

模块化连接器可提供两个、四个、六个、八个或十个触头位置，尽管这些位置有时不会用到。例如，RJ11 电话连接器通常有四个或六个连接，而以太网 (RJ45) 连接器则有八个。标准命名方案规定了连接器布线，因此 6P2C 连接器有六个位置和两个触头，而用于电话听筒线的 4P4C 连接器有四个位置和四个触头。尽管大多数触头用于信号，但 RJ 连接器触头可用来提供低压 AC 或者 DC 电源。

模块化连接器的好处众多。对于产品制造商来说，此类连接器的优势包括：

• 低成本
• 高利用率
• 无焊接装配
• 方便定制
• 表面贴装插孔
• 适合工业应用的坚固耐用的变体

鉴于以下优势，模块化连接器非常适合现场安装和维护任务。

• 老旧连接器升级或更换工作简单
• 用简单的工具就能轻松进行现场组装
• 可现场定制电缆组件
• 连接器和布线选择多样
• 现场服务人员只需简单培训

在这两种情况下，连接器的插入/拔出动作的简单，用户可以更容易地解决自己的问题，减少服务电话。

常见类型

有各种各样的特定应用模块连接器。以下是最常见的类型及其规格。

• RJ10 - 用于电话听筒的简单 4P4C 矩形连接器
• RJ11 - 6P2C 或 6P4C 方形连接器，用于连接调制解调器和电话线
• RJ12 - 与 RJ11 尺寸相同，但采用 6P6C
• DEC MMP/MMJ - RJ11/12 连接器的较小版本，用于数字设备公司的设备。
• RJ13 - 6P4C，与 RJ12 一样，但有一个线后电路
• RJ14- 6P4C，有两条线路，可以连接两个电话或调制解调器
• RJ21 - 具有多达 50 个触头的模块化连接器，用于在连接大型电话系统中多达 25 个电路
• RJ22 - 形状与 RJ11 相似，但采用 4P4C，通常用于连接手机
• RJ25 - 6P6C，像 RJ11 一样，但可以连接三个设备
• RJ45 - 8P8C 或 8P10C，用于以太网 LAN欢迎阅读 CUI Devices 的博客《RJ45 连接器终极指南》，以了解更多细节
• RJ48 - 8P8C，像 RJ45，但用于连接 T1 数据线的屏蔽电缆

图 2：常见的模块化连接器类型样品。（图片来源：CUI Devices）

连接器的关键规格和特性

可以为模块化连接器规定附加功能，如：

• 屏蔽，以保护较长电缆不受电磁 (EMI) 或射频干扰 (RFI) 的影响。屏蔽式 RJ45 和 RJ48 连接器用于将电缆屏蔽辫的接地连接延长到其安装面板上，这种连接器极为普遍。
• 键控，经过认证的 RJ45 连接器上有一个凸片，用于防止连接器误插入插座。标准 8P8C 连接器通常没有这个功能。颜色编码可用于说明哪些电缆允许使用特定的网络连接点。
• 通常可以选择安装方式， 如面板安装、电路板安装、通孔和表面贴装到 PCB 上。模块化插孔提供垂直或水平方向。
• 显示和指示功能，如显示状态的彩色 LED。
• 高可靠性变体，可以包括 EMI/RFI 屏蔽、特殊键控、保护套和坚固耐用的部件。这些特征都可以增加插入/拔出操作次数。
• 集成磁体，用于改善 xBASE-T 网络中的 EMI 屏蔽性能和连接可靠性。这些是插孔中的绕线部件，可防止瞬态，并提供隔离、信号平衡和阻抗匹配。

图 3：带有集成磁体的模块化连接器，用于提高 EMI 屏蔽和连接可靠性。（图片来源：CUI Devices）

其他参数

为具体应用选择合适的模块化连接器时还需要考虑以下参数：

• 引脚布局 - 连接器内每个触头的分配
• 额定电流 - 设备可以承受的最大电流
• 额定电压 - 设备可以承受的最大工作电压
• 触头尺寸 - 定义连接器可以容纳的、直径最大的导线
• 触头数量 - 总为偶数

结语

尽管模块化连接器在四十多年前就已经标实现了准化，但由于其应用广泛、使用简单且利用率高，因此目前仍旧很受欢迎。虽然这种连接器的最常用于电话系统、数据网络和低速串行连接，但以太网供电 (PoE) 的发展及其整体灵活性进一步增大了其使用量。就工业控制、运动控制、智能照明、开发板等应用来说，只是今天采用模块化连接器的一小部分设计。

RJ 系列模块化连接器已经无处不在，但它们并不都是相同的。与供应商一起考虑上述因素有助于确保工程师为其应用规定正确的 RJ 插头和插孔。CUI Devices 的模块化连接器系列分为 RJ10、RJ11、RJ12、RJ13 和 RJ45 插孔类型，提供一系列位置、触头和安装选择。