沃虎电子RJ45连接器解析

一、RJ45产品简介与材料组成

1.产品简介

RJ45 连接器专为端接以太网电缆以及连接计算机、路由器、局域网和其他类型的数据通信设备而设计
RJ45（一种注册插孔互连）是一种常用的双绞线连接器，通常采用八个位置和八个触点 (8P8C) 设计
我们的产品组合包括多端口和单端口配置的 RJ45 连接器，并采用插孔和插头模块化连接器样式。这些部件提供组合式和堆叠式多端口配置以及屏蔽和非屏蔽版本

沃虎电子生产的RJ45接口尺寸严格遵循FCC规范中对于RJ45母座8P8C 连接器尺寸规范要求,主要尺寸标准截图如图所示:

2.材料组成及产品特性

RJ45网络接口的主要材料组成如下图展示：

3.产品特性：

Shielded（屏蔽壳）

金属外壳，提供EMI/RFI*保护。EMI/RFI*是在无线电通信中通常使用的频率范围内不想要的电磁能量(或“噪声”)

· EMI — 电磁干扰

· RFI — 射频干扰

Grounding Options（接地脚）

外壳接地-与外壳接触进行接地连接

PCB地线--与PCB接触以进行地连接

KEY(接口)

设计用于与RJ45公头配合使用，以确保适当的匹配，也可以接受标准插头。

Mounting Pegs（焊接脚）

提供板端焊接定位和在焊接过程中提供定位和固定支撑，但不具备板锁功能。大多数RJ45母座孔都配有某种类型的安装销。

端口倒置

触点在底部，闩锁在顶部，以便于插拔插头。

端口朝上端口朝下

面板支撑挡块

提供额外的机械支撑，尤其适用于顶部入口插孔。

LED灯

集成在母座内，无需占用额外的系统空间来安装指示灯。提供多种颜色和配置。

二、沃虎RJ45常规产品分类

1.根据端口分类（单端口、多端口、堆叠式）

2.根据产品速率分类（百兆、千兆、5G、 5G、 10G）
3.根据产品机械结构分类（集成式、分离式，有/无屏蔽，有无LED灯，端口角度90、180、45、沉板，插件、贴片，常规高度与低高度）
4.特殊RJ45产品种类

根据产品应用分类（防水RJ45、卡侬RJ45(面板安装式、板载式，有/无屏蔽，自锁式、卡扣式)、直通头，RJ45集成其他接口）

三、RJ45选型建议
- 1.集成式与分离式区别及分别适用场景
  
  RJ45连接器的分离式（无变压器/无磁性元件）和集成式（带网络变压器/磁性元件）是PCB板载型母座的核心分类，其选择直接影响电路设计、成本、性能和适用场景。以下是两者的详细对比及适用场景分析：
1.1 分离式 RJ45 母座（Discrete Jack / Non-Integrated）

结构特点：

无内置网络变压器，仅包含RJ45插座基础结构（触片、外壳、锁扣）。

需在PCB上外接独立网络变压器模块（通常为SMD或DIP封装）。

适用场景：

·工业控制与严苛环境

工业设备（PLC、HMI、伺服驱动器）需抵抗强电磁干扰（EMI），外置变压器可远离干扰源布局。

支持更宽温度范围（-40°C~105°C），避免磁性元件高温失效。

·高功率PoE++设备

支持802.3bt（90W）的设备（如AP、摄像头），外置变压器散热更好，避免过热导致磁饱和。

·灵活设计需求

需自定义变压器参数（如隔离电压、共模抑制比），满足医疗/军用等高可靠性场景。

·维修与替换便捷性

变压器故障时只需更换独立模块，无需拆卸整个RJ45插座。

缺点：

占用PCB面积更大（变压器+插座），增加布局复杂度。

需额外采购变压器，供应链管理成本更高。
- 1.2 集成式 RJ45 母座（Integrated / Magnetics Jack）
  
  结构特点：
  
  内置网络变压器和共模扼流圈，实现信号滤波、电气隔离和阻抗匹配。
  
  以单模块形式直接焊接在PCB上（SMT或DIP封装）。
  
  适用场景：
  
  ·消费电子与小型设备
  
  空间受限产品（路由器、智能电视、NAS），高度集成节省PCB面积。
  
  ·标准以太网设备
  
  商业级交换机、打印机、IP电话等Cat5e/Cat6应用，环境干扰较小。
  
  ·低成本量产需求
  
  减少元器件数量，简化SMT贴片流程，降低组装成本。
  
  ·设计周期短的项目
  
  无需单独选型变压器，避免阻抗匹配问题，加速产品上市。
  
  缺点：
  
  散热受限，高功率PoE++（>60W）可能过热（需选工业增强型）。
  
  抗干扰能力弱于分离式（变压器靠近插座，易受机箱噪声影响）。
  
  故障时需整体更换，维修成本高。
  
  分离式RJ45母座（外置变压器）适用于严苛环境（工业干扰、高功率PoE、宽温），而集成式RJ45母座（内置变压器）则适用于空间受限、成本敏感的常规设备。
- 2.圆针与扁针区别及分别适用场景
  
  一般网络通讯用的卡合式RJ45插座(Keystone Jack)本体内部装设有8根金针(contact pins，即一种表面有镀上一层厚度达50微英寸microinch)的镀镍(gold over nickel)的金属导线)，以接通装设在网络插头上的8块金锁片。通常该金针可分为截面积为0.166190251mm2的圆针(Round Pin)以及截面积为0.12mm2的扁针(Flat Pin)两种型式，其镀金的方式也不相同。
  
  生产工艺：
  
  圆针一直以来都是用抽线的方式来制作，在制造过程中是没有任何的废料，以及由于圆针并没有方向性，所以便于生产时自动化生产的设计；
  
  扁针生产是由料带牵引着扁针，但料带在实际上加工使用完成后，就不再需要，所以会形成废料，而在1单位的面积内，就会约有0.6单位的废料产生
  
  从制作过程看在圆针与扁针的生产费用比较上，冲压制程远大于抽线
- 镀金成本：
  
  圆针采用全镀技术，而扁针还可以设定选镀顶面与公头接触的范围，从而大幅度降低成本，但面对自动化生产时，需要克服扁针方向控制的问题

机械性能与可靠性：

得益于圆针的物理结构，圆针的插拔性与恶劣环境适用性能通常大于扁针，所以圆针常用于工业设备，而扁针常用于消费电子设备
- 不同pin针的应用场景：
  
  圆针适用场景：
  
  工业设备(PLC/工控机)、Cat6A+/10G高速传输、高功率PoE++(≥60W)、车载/医疗等严苛环境
  
  扁针适用场景：
  
  消费电子(路由器/打印机)、Cat5e/Cat6标准以太网、低功率PoE(≤30W)、成本敏感型量产产品
  - 3.有无屏蔽壳的产品差异
    
    RJ45连接器插头分为非屏蔽和屏蔽两种类型。非屏蔽RJ45连接器插头是最常见的类型，其结构简单、价格低廉，适用于一般家庭和办公环境等对电磁屏蔽要求不高的场合。而屏蔽RJ45连接器插头则具有更好的抗干扰和防电磁泄漏能力，因此广泛应用于对信号传输质量和数据安全要求较高的场合，如金融、医疗、军事等。
    
    屏蔽RJ45连接器插头外围用屏蔽包层覆盖，可以有效地减少外界干扰对信号传输的影响，提高数据传输的稳定性和准确性。同时，屏蔽RJ45连接器插头还可以防止电磁波泄漏，保护用户数据的安全。虽然屏蔽RJ45连接器插头的外形与非屏蔽的插头没有区别，但是在实际使用中，它的作用却是非常重要的。
  - 四、产品可靠性验证项目
    - 1.集成式与分离式区别及分别适用场景
      
      测试案例基于集成式RJ45镀金6u"
  - 电气测试通过
  ·接触电阻测试 contact resistance test
  
  ·绝缘电阻 Insulation resistance
  
  ·耐电压 HI-POT
  
  ·插拔力及寿命测试;Insertion force and life test;
  
  ·圈比测试 TR test
  
  ·机械冲击/跌落测试 Mechanical shock/drop test
  
  ·可焊性、耐焊性、LED测试 solderability, solder resistance, LED test
  
  ·单PIN正向力 Single PIN elastic force
  
  ·振动测试 vibration test
  - 恶劣环境测试通过
  ·耐湿性/恒温恒湿 humidity resistance/constant temperature and humidity
  
  ·耐温实验/温度寿命 Temperature resistance test/temperature life
  
  ·盐雾24H测试 Salt spray test;
  
  ·耐寒性 Cold resistance
  - - 五、非标产品定制流程
      - 网口内部松紧度定制案例
        
        某客户采用定制化公头，在接入我司样品后发现插头松动，遂与我司技术人员进行需求确认，我司技术人员依据需求开模定制，规定时间内完成新需求样品交付并测试通过，实行量产与备货。

六、产品应用场景
- 适用于各种具有 RJ45 连接的工业设备与消费电子类应用
  - 需要以太网的工业应用
  - 工业控制、数据通信、消费电子、光伏储能、安防监控、视频控制等领域

七、参考设计原理
- 1. 电压型PHY+网络变压器+RJ45
- 100 Base-T discrete常规电路
- 2. 电压型PHY+RJ45集成百兆滤波器
- 与电压驱动型PHY连接，采用Bob-Smith电路作用如下：
- 1.浪涌防护
- 2.阻抗匹配
- 3.降低EMC辐射
3. 电流型PHY+RJ45集成千兆滤波器
与电流驱动型PHY连接的中心抽头向上拉至Vdd,Vdd为PHY的工作电压,再接对地电容(0.01uF - 0.1uF)；
这里很显眼的是从数据线到地的50Ω的电阻，位于集成式RJ45和PHY之间。原因是PHY的入口有一个高阻抗放大器，电阻避免数据信号在信号线上的反射。
为了防止瞬态电压过载，可以在集成式RJ45和PHY之间使用TVS二极管。
PHY和RJ45之间的距离需要尽可能的短。