การทำความเข้าใจและการระบุตัวเชื่อมต่อโมดูลาร์

ตัวเชื่อมต่อแบบโมดูลาร์หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าตัวเชื่อมต่อ RJ ได้กลายเป็นที่แพร่หลายในแอพพลิเคชั่นโทรคมนาคมและดาต้าคอมตั้งแต่เริ่มก่อตั้งในปี 1960 โดย AT&T Federal Communications Commission (FCC) ทำงานเพื่อสร้างมาตรฐานโซลูชันการเชื่อมต่อระหว่างกันนี้ในปี 1970 ซึ่งทำให้ระบบการลงทะเบียนเป็นที่รู้จักในปัจจุบันในชื่อ Registered Jacks (RJ) ระบบ RJ นี้กำหนดรูปแบบการเดินสาย ลักษณะเฉพาะของสัญญาณ และโครงสร้างทางกายภาพของตัวเชื่อมต่อเอง หลักการตั้งชื่อ "RJ" ตามด้วยตัวเลขสองตัว คือสิ่งที่ผู้ใช้ยังคงเห็นอยู่ในปัจจุบันเพื่อระบุความแตกต่างในแพ็คเกจตัวเชื่อมต่อและการใช้งานตามวัตถุประสงค์

การก่อสร้างขั้นพื้นฐาน

ตัวเชื่อมต่อแบบโมดูลาร์หรือตัวเชื่อมต่อ RJ ได้รับการพัฒนาโดยใช้ตัวเรือนแบบหล่อเพื่อปิดหน้าสัมผัสโลหะที่ประทับตราซึ่งแยกจากกันด้วยฉนวนสำหรับระบบโทรศัพท์ของผู้บริโภคและธุรกิจ หน้าสัมผัสในปลั๊กคู่ที่มีหน้าสัมผัสโลหะประทับตราคล้ายกันในแม่แรง เสียบเข้าที่โดยช่องฉนวน ในขณะที่ตัวเรือนพลาสติกของปลั๊กจะล็อคสายเคเบิลให้เข้าที่เพื่อบรรเทาความเครียด การบรรเทาความเครียดเพิ่มเติมนั้นมาจากคุณสมบัติการขึ้นรูปทั้งในปลั๊กและแม่แรง: ปลั๊กมีสปริงแบบหล่อที่ยึดเข้ากับร่องที่หล่อขึ้นในแม่แรงเพื่อยึดไว้ ปลั๊กออกจากแจ็คโดยการกดสปริงนี้

รูปที่ 1: ปลั๊กแบบโมดูลาร์พร้อมตัวเรือนพลาสติกจะล็อคสายเคเบิลให้เข้าที่และจับคู่กับแจ็ค RJ (ที่มาของภาพ: CUI Devices)

คอนเนคเตอร์แบบโมดูลาร์อาจมีตำแหน่งสัมผัสสอง สี่ หก แปด หรือสิบตำแหน่ง แม้ว่าตำแหน่งเหล่านี้จะไม่ได้มีอยู่ทุกครั้ง ตัวอย่างเช่น ตัวเชื่อมต่อโทรศัพท์ RJ11 มักจะมีสี่หรือหกการเชื่อมต่อ ในขณะที่ตัวเชื่อมต่อ Ethernet (RJ45) มีแปดตัว โครงร่างการตั้งชื่อมาตรฐานกำหนดการเดินสายของตัวเชื่อมต่อ ดังนั้นตัวเชื่อมต่อ 6P2C มีหกตำแหน่งและหน้าสัมผัสสองหน้า ในขณะที่ตัวเชื่อมต่อ 4P4C ที่ใช้กับสายโทรศัพท์มีสี่ตำแหน่งและหน้าสัมผัสสี่ตัว แม้ว่าหน้าสัมผัสส่วนใหญ่จะใช้สำหรับสัญญาณ แต่หน้าสัมผัสตัวเชื่อมต่อ RJ สามารถใช้จ่ายไฟ AC หรือ DC แรงดันต่ำได้

ตัวเชื่อมต่อแบบโมดูลาร์มีประโยชน์มากมาย สำหรับผู้ผลิตผลิตภัณฑ์ ข้อดีของพวกเขา ได้แก่:

• ราคาถูก
• ความพร้อมใช้งานสูง
• การประกอบแบบไม่มีบัดกรี
• ปรับแต่งได้ง่าย
• แม่แรงแบบติดตั้งบนพื้นผิว
• รุ่นต่าง ๆ ที่ทนทานสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม

ตัวเชื่อมต่อแบบโมดูลยังทำงานได้ดีสำหรับงานติดตั้งและบำรุงรักษาภาคสนามด้วยข้อดีดังต่อไปนี้:

• อัปเกรดหรือเปลี่ยนการเชื่อมต่อเก่าอย่างง่าย
• ประกอบสนามได้ง่ายด้วยเครื่องมือที่เรียบง่าย
• ความสามารถในการปรับแต่งชุดสายเคเบิลบนเว็บไซต์
• ตัวเลือกตัวเชื่อมต่อและสายไฟหลายตัว
• การฝึกอบรมบุคลากรภาคสนามอย่างง่าย

ในบริบททั้งสอง การดำเนินการปลั๊กอิน/ถอดปลั๊กอย่างง่ายของตัวเชื่อมต่อทำให้ผู้ใช้แก้ไขปัญหาของตนเองได้ง่ายขึ้นมาก ลดการเรียกใช้บริการ

ประเภททั่วไป

มีตัวเชื่อมต่อโมดูลาร์เฉพาะแอปพลิเคชันที่หลากหลาย ประเภทที่พบบ่อยที่สุดและข้อกำหนดรวมอยู่ที่นี่:

• RJ10 – ขั้วต่อสี่เหลี่ยม 4P4C แบบง่ายสำหรับโทรศัพท์เคลื่อนที่
• RJ11 – ขั้วต่อสี่เหลี่ยม 6P2C หรือ 6P4C สำหรับเชื่อมโยงโมเด็มกับสายโทรศัพท์
• RJ12 – ขนาดเท่ากับ RJ11 แต่ 6P6C
• DEC MMP/MMJ – ตัวเชื่อมต่อ RJ11/12 รุ่นเล็กที่ใช้ในอุปกรณ์ Digital Equipment Corporation
• RJ13 – 6P4C เหมือน RJ12 แต่มีวงจรเบื้องหลัง
• RJ14 – 6P4C สองสายเพื่อเชื่อมต่อโทรศัพท์หรือโมเด็มสองเครื่อง
• RJ21 – คอนเนคเตอร์แบบแยกส่วนได้มากถึง 50 คอนแทค ใช้ต่อได้ถึง 25 วงจรในระบบโทรศัพท์ขนาดใหญ่
• RJ22 – มีรูปร่างคล้ายกับ RJ11 แต่ 4P4C มักใช้เชื่อมต่อโทรศัพท์มือถือ
• RJ25 – 6P6C เหมือน RJ11 แต่เชื่อมต่อได้สามเครื่อง
• RJ45 – 8P8C หรือ 8P10C ใช้สำหรับสายแลนอีเธอร์เน็ต อ่านบล็อกของ CUI Devicesสุดยอดคู่มือสำหรับตัวเชื่อมต่อ RJ45 สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม
• RJ48 – 8P8C เช่น RJ45 แต่สำหรับการเชื่อมต่อกับสายเคเบิลที่มีฉนวนป้องกันสำหรับสายข้อมูล T1

รูปที่ 2: การสุ่มตัวอย่างประเภทตัวเชื่อมต่อโมดูลาร์ยอดนิยม (แหล่งรูปภาพ: CUI Devices)

ข้อมูลจำเพาะและคุณสมบัติของตัวเชื่อมต่อที่สำคัญ

ตัวเชื่อมต่อโมดูลาร์สามารถระบุได้ด้วยคุณสมบัติเพิ่มเติม เช่น:

• การชีลด์ เพื่อป้องกันการเดินสายเคเบิลที่ยาวขึ้นจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) หรือการรบกวนคลื่นความถี่วิทยุ (RFI) คอนเน็กเตอร์ RJ45 และ RJ48 แบบชีลด์ ซึ่งต่อสายดินของสายชีลด์ชีลด์บนสายเคเบิลเข้ากับแผงที่ติดตั้งอยู่นั้นมีอยู่ทั่วไป
• คีย์ลิง ตัวเชื่อมต่อ RJ45 ที่ผ่านการรับรองจะใช้แท็บบนตัวเชื่อมต่อเพื่อป้องกันไม่ให้เสียบตัวเชื่อมต่อเข้ากับซ็อกเก็ตในทางที่ผิด โดยปกติแล้ว คุณลักษณะนี้จะไม่ปรากฏบนขั้วต่อ 8P8C มาตรฐาน สามารถใช้รหัสสีเพื่อระบุว่าควรใช้สายเคเบิลใดให้ใช้จุดเชื่อมต่อเครือข่ายเฉพาะ
• ทางเลือกในการติดตั้ง โดยทั่วไปแล้วจะมีจำหน่าย เช่น ตัวยึดแผง ตัวยึดบอร์ด รูทะลุ และการยึดพื้นผิวกับ PCB แจ็คโมดูลาร์มีให้ในแนวตั้งหรือแนวนอน
• จอแสดงผลและตัวบ่งชี้ฟังก์ชันต่าง ๆ เช่น ไฟ LED แสดงสถานะสี
• ตัวแปรที่มีความน่าเชื่อถือสูง ซึ่งอาจรวมถึงการป้องกัน EMI/RFI, คีย์พิเศษ, รองเท้าป้องกัน และชิ้นส่วนที่ทนทานที่ช่วยให้สามารถใส่/ถอดรอบได้มากขึ้น
• แม่เหล็กในตัวเพื่อปรับปรุงการป้องกัน EMI และความน่าเชื่อถือในการเชื่อมต่อในเครือข่าย xBASE-T เหล่านี้เป็นส่วนประกอบลวดพันในแจ็คที่ป้องกันชั่วคราวและให้การแยกสัญญาณสมดุลและการจับคู่อิมพีแดนซ์

รูปที่ 3: ตัวเชื่อมต่อแบบโมดูลาร์พร้อมแม่เหล็กในตัวสำหรับการป้องกัน EMI และความน่าเชื่อถือในการเชื่อมต่อ (แหล่งรูปภาพ: CUI Devices)

พารามิเตอร์เพิ่มเติม

การเลือกตัวเชื่อมต่อโมดูลาร์ที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานยังรวมถึงการพิจารณาพารามิเตอร์ต่อไปนี้ด้วย:

• ขาออก – การกำหนดผู้ติดต่อแต่ละรายภายในตัวเชื่อมต่อ
• ค่าพิกัดกระแส – กระแสสูงสุดที่อุปกรณ์สามารถทนได้
• ระดับแรงดันไฟฟ้า – แรงดันใช้งานสูงสุดที่อุปกรณ์สามารถทนได้
• ขนาดหน้าสัมผัส – กำหนดเส้นลวดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุดที่ตัวเชื่อมต่อสามารถรองรับได้
• จำนวนหน้าสัมผัส – จะเป็นเลขคู่เสมอ

สรุป

แม้ว่าตัวเชื่อมต่อโมดูลาร์จะได้รับมาตรฐานเมื่อสี่สิบปีที่แล้ว แต่ก็ยังคงได้รับความนิยมเนื่องจากมีการนำไปใช้อย่างกว้างขวาง ความพร้อมใช้งาน และความสะดวกในการใช้งาน แม้ว่าการใช้งานทั่วไปส่วนใหญ่จะอยู่ในระบบโทรศัพท์ เครือข่ายข้อมูล และการเชื่อมต่อแบบอนุกรมความเร็วต่ำ การพัฒนา Power over Ethernet (PoE) และความยืดหยุ่นโดยรวมได้ขยายขอบเขตการใช้งานเพิ่มเติม การใช้งานต่าง ๆ เช่น การควบคุมในอุตสาหกรรม การควบคุมการเคลื่อนไหว ไฟอัจฉริยะ บอร์ดพัฒนา และอื่น ๆ เป็นเพียงตัวอย่างเล็ก ๆ ของการออกแบบที่รวมตัวเชื่อมต่อโมดูลาร์ในปัจจุบัน

ตัวเชื่อมต่อโมดูลาร์ RJ ซีรี่ส์อาจแพร่หลาย แต่ก็ไม่เหมือนกันทั้งหมด การทำงานร่วมกับซัพพลายเออร์เพื่อพิจารณาปัจจัยต่าง ๆ ที่อธิบายไว้ข้างต้นสามารถช่วยให้วิศวกรสามารถระบุปลั๊กและแจ็ค RJ ที่ถูกต้องสำหรับการใช้งานของตนได้ สายอุปกรณ์ CUI ของ ขั้วต่อโมดูลาร์ มีแจ็คประเภท RJ10, RJ11, RJ12, RJ13 และ RJ45 พร้อมตำแหน่ง หน้าสัมผัส และทางเลือกในการติดตั้งที่หลากหลาย