הבנה ואפיון של מחברים מודולריים

מחברים מודולריים, המכונים גם מחברי RJ, הפכו לנפוצים ביישומי טלקום ודאטאקום מאז ראשיתם המוקדמת בשנות השישים על ידי AT&T. ה- Federal Communications Commission‏ (FCC‏) פעלה לסטנדרטיזציה נוספת של פיתרון חיברורים זה בשנות ה- 70, שפתח את הדרך למערכת הרישום הידועה כיום בשם Registered Jacks‏ (RJ‏) - שקעים רשומים. מערכת RJ זו הפכה לסטנדרט את תבניות החיווט, מפרטי האותות והמבנה הפיזי של המחבר עצמו. מוסכמת השמות "RJ" שלאחריה שני מספרים היא מה שמשתמשים רואים גם כיום כדי לציין הבדלים במארזי המחברים והשימוש המיועד.

המבנה הבסיסי

עם בית יצוק הסוגר על מגעי מתכת מוטבעים המופרדים על ידי תעלות מבדדות, מחברים מודולריים, או מחברי RJ‏, פותחו כדי ליצור מערכת חיבורים "מודולרית" עם יחס עלות-תועלת מיטבי עבור מערכות טלפוניה לצרכנים ולעסקים. בעת תחיבת התקע לשקע, מגעי המתכת שבתקע מובלים למקומם באמצעות התעלות המבדדות, ונוצר זיווג עם מגעי מתכת מוטבעים דומים שבשקע, כאשר בית הפלסטיק של התקע נועל את הכבל במקומו כדי לספק מעצור מתיחה (Strain Relief‏). מעצור מתיחה נוסף מסופק על ידי מאפיינים יצוקים גם בתוך התקע וגם בתוך השקע: בתקע יש קפיץ יצוק הננעל על חריץ היצוק בתוך השקע כדי לרתק אותו. התקע משוחרר מהשקע על ידי לחיצה על קפיץ זה.

איור 1: תקע מודולרי עם בית מפלסטיק נועל את הכבל במקומו ומתחבר לשקע RJ. (מקור התמונה: CUI Devices)

למחברים מודולריים עשויים להיות שניים, ארבעה, שישה, שמונה או עשרה מיקומי מגעים, אם כי לא תמיד מיקומים אלה מאוכלסים. לדוגמה, למחברי טלפון RJ11 יש בדרך כלל ארבעה או שישה חיבורים, בעוד שלמחברי Ethernet‏ (RJ45‏) יש שמונה. תוכנית שמות סטנדרטית מגדירה את החיווט של המחבר, כך שלמחבר 6P2C יש שש מיקומים ושני מגעים, בעוד שמחבר 4P4C המשמש בכבלי מכשירי טלפון כולל ארבעה מיקומים וארבעה מגעים. למרות שמרבית המגעים משמשים עבור אותות, ניתן להשתמש במגעי מחבר RJ גם להספקת מתח AC או DC במתח נמוך.

למחברים מודולריים יש יתרונות שונים. עבור יצרני מוצרים, היתרונות שלהם כוללים:

• עלות נמוכה
• זמינות גבוהה
• הרכבה ללא-הלחמה
• התאמה-מיוחדת קלה
• שקעי הרכבה-משטחית
• גרסות מחוזקות עבור יישומים תעשייתיים

מחברים מודולריים פועלים היטב גם עבור משימות התקנה ותחזוקה בשטח הודות ליתרונות הבאים:

• שדרוג או החלפה פשוטים של חיבורים ישנים
• הרכבה בשטח קלה עם כלים פשוטים
• יכולת התאמה-מיוחדת של מכללי כבלים בשטח
• מספר אפשרויות של מחברים וחיווטים
• הכשרה פשוטה של אנשי שירות בשטח

בשני ההקשרים, פעולת החיבור/ניתוק הפשוטה של המחברים מקלה על המשתמשים לתקן בעיות בעצמם, תוך הפחתת קריאות השירות.

הסוגים הנפוצים

קיים מגוון רחב של מחברים מודולריים ספציפיים-ליישום. הסוגים הנפוצים ביותר ומפרטיהם כלולים כאן:

• RJ10 - מחבר מלבני 4P4C‏ פשוט עבור מערכות-יד של טלפונים
• RJ11 - מחבר רבועי 6P2C‏ או 6P4C‏ עבור חיבור מודמים לקווי טלפון
• RJ12 - אותו גודל כמו RJ11 אך 6P6C‏
• DEC MMP/MMJ‏ - גרסות קטנות יותר של מחברי RJ11/12 המשמשים בציוד של חברת Digital Equipment Corporation
• RJ13‏ - 6P4C‏, כמו ה- RJ12, אך עם מעגל מאחורי-הקו
• RJ14‏ - 6P4C‏ עם שני קווים לחיבור שני טלפונים או מודמים
• RJ21‏ - מחבר מודולרי עם עד 50 מגעים, המשמש לחיבור של עד 25 מעגלים במערכת טלפוניה גדולה
• RJ22 - צורה דומה ל- RJ11, אך 4P4C‏, משמש בדרך כלל לחיבור מערכות-יד של טלפונים
• RJ25‏ - 6P6C‏, כמו ה- RJ11, אך יכול לחבר שלושה התקנים
• RJ45‏ - 8P8C‏ או 8P10C‏, משמשים עבור רשתות LAN‏ Ethernet‏. קראו את הבלוג של CUI Devices, המדריך האולטימטיבי למחברי RJ45 לפרטים נוספים
• RJ48‏ - 8P8C‏, כמו RJ45‏, אך עבור חיבור לכבלים מסוככים עבור קווי נתונים T1

איור 2‏: דוגמאות של סוגי מחברים מודולריים נפוצים. (מקור התמונה: CUI Devices)

המפרטים והמאפיינים העיקריים של מחברים

ניתן להגדיר מחברים מודולריים עם מאפיינים נוספים כגון:

• סיכוך, להגנה על כבלים ארוכים יותר מפני הפרעות אלקטרומגנטיות (EMI) או הפרעות תדרי רדיו (RFI). מחברי RJ45 ו- RJ48 מסוככים, הממשיכים את חיבור הארקה של צמת הסיכוך בכבל אל הפאנל שעליו הם מורכבים, זמינים באופן נרחב.
• קידוד, מחברי RJ45 מורשים משתמשים בלשונית במחבר כדי למנוע את תחיבת המחבר לתוך השקע בצורה לא נכונה. מאפיין זה אינו קיים באופן רגיל במחבר 8P8C‏ סטנדרטי. קידוד צבעים יכול לשמש כדי לציין לאילו כבלים יש לאפשר להשתמש בנקודות חיבור רשת מסוימות.
• אפשרויות הרכבה, כגון הרכבה בפאנל, הרכבה בלוח, חור-עובר והרכבה-משטחית ללוחות PCB זמינות בדרך כלל. שקעים מודולריים מוצעים עם כיווניות אנכית או אופקיית.
• תצוגה וחיווי - פונקציות כגון נוריות LED לחיווי סטטוס.
• גרסות אמינות גבוהה, היכולות לכלול סיכוך EMI/RFI, קידוד מיוחד, מעטי מגן וחלקים חסונים המאפשרים יותר מחזורי תחיבה/הסרה.
• מגנטיות משולבת, לשיפור סיכוך EMI‏ ואמינות החיבור ברשתות xBASE-T‏. אלה הם רכיבי חוט-מלופף בשקע המגנים מפני טרנזיינטים ומעניקים בידוד, איזון אותות ותיאום אימפדנסים.

איור 3‏: מחברים מודולריים עם מגנטיות משולבת עבור סיכוך EMI‏ ואמינות החיבור. (מקור התמונה: CUI Devices)

פרמטרים נוספים

בחירת המחבר המודולרי הנכון עבור היישום כוללת גם את בחינת הפרמטרים הבאים:

• סידור הפינים - ההקצאה של כל מגע בתוך המחבר
• דירוג הזרם - הזרם המקסימלי שההתקן יכול לעמוד בו
• דירוג המתח - מתח הפעולה המקסימלי שההתקן יכול לעמוד בו
• גודל המגע - מגדיר את הקוטר המקסימלי שהמגע מתאים עבורו
• מספר המגעים - זהו תמיד מספר זוגי

סיכום

למרות שמחברים מודולריים נקבעו כסטנדרט לפני למעלה מארבעים שנה, הם ממשיכים להישאר נפוצים הודות לאימוץ הרחב, הזמינות וקלות השימוש בהם. בעוד שהשימושים הנפוצים ביותר הם מערכות טלפוניה, רשתות נתונים וחיבורים טוריים במהירות נמוכה, פיתוח ה- Power over Ethernet‏ (PoE) כמו גם הגמישות הכוללת שלהם הרחיבו עוד יותר את טביעת הרגל שלהם. יישומים כגון פקדים תעשייתיים, בקרת תנועה, תאורה חכמה, לוחות פיתוח ועוד הם רק דגימה קטנה של תכנים המשלבים מחברים מודולריים כיום.

מחברים מודולריים מסדרת RJ עשויים להיות בכל מקום, אך לא כולם הם אותו הדבר. עבודה עם ספקים לבחינת הגורמים המתוארים לעיל יכולה לסייע להבטיח שהמהנדסים יגדירו את תקעי ושקעי RJ המתאימים עבור היישום שלהם. קו המחברים המודולריים מבית CUI Devices מציע סוגי שקעים RJ10‏, RJ11‏, RJ12‏, RJ13‏ ו- RJ45 עם מגוון של אפשרויות מיקומים, מגעים והרכבות.