Кабели за конектори за I/O сигнал с висока плътност

Целта на проектирането на конектора MRJ21 е да се увеличи плътността на опаковката на електронните устройства, подобряване на производителността на Gigabit Ethernet (Носете), и съкратете времето за инсталиране. Последните разработки в технологията на I/O конекторите могат да помогнат за решаването на много от проблемите, свързани с мрежовите надстройки и новите мрежови дизайни. Двете основни I/O връзки, използвани за работа в мрежа и комуникации, са модулният жак и „25-чифтовият“ RJ-21 конектор. Има много разновидности на такива продукти, сред които най-разпространени са съединителите тип RJ-45 и RJ-21. Тези конектори осигуряват надеждността и простотата, необходими, за да позволят на устройството да работи в рамките на 10/100 Base-T честотна лента.

CN68 68-пинов MDR SCSI I O кабел за връзка от мъжки към мъжки за серво задвижване 0,5 м

2-2205133-3 Включващи се I/O кабелни комплекти

m12 12 щифтов кабел Конектори захранващ кабел I/O тригерен кабел

Въпреки това, тъй като обхватът на приложение на тази Gbit Ethernet система става все по-широк и по-широк, много недостатъци на съществуващите устройства за взаимно свързване RJ-45 и RJ-21 също стават все по-очевидни. За да се адаптира към големия скок напред на комуникационните мрежови продукти към ерата на Gbit Ethernet, съществуващите електронни продукти са се развили в някои аспекти, и нови входно/изходни конектори също се появиха според изискванията на времето.

В момента, хората са проектирали I/O конектор тип MRJ21, подходящ за Gbit Ethernet приложения, като по този начин се разширява плътността на съществуващия RJ-21 I/O конектор до 3 пъти оригинала. И не само това, също така е полезно да преобразувате съществуващата мрежова система в Gbit Ethernet, и реализиране на по-нататъшно надграждане на други мрежи. Конекторът за миниатюрна платка MRJ21, разработен от Tyco Electronics, показано на фигура 1, предлага напълно екраниран хардуер за винтови жакове с положително задържане. Този конектор може да се приложи към почти всички мрежови хардуерни устройства. Тези мрежови хардуерни устройства традиционно се доставят със стандартни подредени модулни жакове или продукти с 50-пинов RJ-21 конектор (Фигура 2). Производители на оригинално оборудване (OEM производители) производство на Ethernet комутатори, мрежови шкафове, рутери, цифрови джъмпери, DSLAMs, и подобни продукти могат да променят дизайна си, за да поемат новия конектор MRJ21.

ЗА 36-пинов серво I/O контролен кабел 10136-3000PE, 10336-52A0-008 Конектор Сигнален кабел

I/O контролен кабел за серво мотор Сигнален кабел за мотор SCSI конектор SCSI14 SCSI26 SCSI20 SCSI36 SCSI50 0,5 метра 1 метър 2 метър

DB26 мъжки към женски I/O сигнален свързващ кабел 5FT(1.5m)

Фигура 1 MRJ21 Micro PC Board Connector

Освен че позволява на мрежите да работят правилно в Gigabit Ethernet среди, конекторът MRJ21 е по-компактен от предишните дизайни на модулен жак и RJ-21. Разработени са решения с по-висока плътност за мрежови I/O интерфейси. И чрез съответните тестове и проверки, не само синхронното предаване на Gbit Ethernet системата може да бъде надеждно завършено, но също така предаването на енергия може да се извърши през Ethernet (PoE или PoLAN).

За дизайнери на хардуер, увеличаването на плътността на конекторите означава, че плътността на I/O интерфейса може да се увеличи с 1.5 да 3 пъти в сравнение с оригиналния подреден модулен жак RJ-45. В сравнение с конектора RJ-21, размерът на конектора MRJ21 е намален с 2/3. В допълнение, гнездото под прав ъгъл е 50% по-къс от стандартния подреден крик, както е показано на фигура 3.

Фигура 3 Сравнение на конекторите MRJ21 и RJ-21

Днес, хората могат да използват 16 Конектори MRJ21 за формиране 96 GbE интерфейси или 192 10/100 интерфейси върху стандартни медни листове. Това също означава, че неговата плътност на Gbit Ethernet интерфейс е удвоена в сравнение с RJ-45 конекторите, което позволява на всеки 1RU панел да генерира общо до 48 pluggable интерфейси. Това намалява или опростява броя на кабелните снопове в клемния блок. Това е много привлекателно за производителите на оригинално оборудване, монтажници и потребители на оборудване.

Фигура 4 представлява стойностите на пресичане за всеки от шестте интерфейса в типичен MRJ21 модул. Кривата (PS ELFEXT) на фигура а представлява кривата на промяна на стойността на кръстосано смущаване в далечния край на първата двойка интерфейси на конектора 1, втората двойка интерфейси на съединителя 1, третата двойка интерфейси на съединителя 1 и четвъртата двойка интерфейси на конектори 1. Кривите на фигура b съответно представляват кривите на вариация на стойностите на пресичане в близкия край на първата двойка интерфейси на съединителя 1 , втората двойка интерфейси на съединителя 1 , третата двойка интерфейси на съединителя 1 и четвъртата двойка интерфейси на конектори 1 .

За OEM производители на мрежов хардуер, предимствата на тази опаковка са очевидни. В допълнение към пакетирането на повече I/O интерфейси в даден дизайн на кутия, конекторът MRJ21 предлага други подобрения в дизайна. Например, съединителят MRJ21 има електрически характеристики, които могат да потиснат пресичането на чужди линии, за да отговарят или надхвърлят определените изисквания за кабел от категория 5e, и има пълно екраниране за потискане на електромагнитните смущения. В допълнение, използването на винтова муфа осигурява необходимата положителна заключваща функция.

Тъй като плътността на интерфейса се увеличава, OEM производителите имат опции за подобряване на функционалността или характеристиките на своите устройства. И други предимства се предоставят на потребителите под формата на резервни интерфейси, така че потребителите да могат да разширяват или надграждат своите мрежи. С резервни интерфейси, потребителите или инсталаторите на оборудване могат да свържат повече устройства или устройства в мрежата, като по този начин се постига целта за допълнително намаляване на разходите, както е показано на фигура 4.

2. Дизайн на структурата на съединителя MRJ21
Тъй като системните дизайнери се интересуват от високо ниво на технологичен напредък, въведени са няколко MRJ21 конектора с различни конфигурации, за да отговорят на изискванията на различни приложения в Gigabit Ethernet среда и мрежови полета. Тези конфигурации включват MRJ21 с един порт (избор на панелно заземяване и заземяване без панел, спойка през дупка, и притискане, и двете имат еднакво оформление на платката и същия размер) и двойна- и четирипортови MRJ21 с интегрирани компоненти за магнитен конектор.

Взаимните връзки MRJ21 са проектирани да бъдат по-прости и да имат по-ниски нива на кръстосани смущения от връзките RJ-45 и RJ-21. Минимизира възможността за причиняване на чуждо кръстосано смущаване и създава метод за компенсиране на шума, който не изисква безброй патентовани връзки RJ-45. Тези конструктивни характеристики могат да поддържат непрекъснатост и отлични електрически характеристики на връзката, правейки устройствата за свързване по-подходящи за гигабитови приложения.

Инсталаторите на мрежови системи, използващи MRJ21 конектори и кабелни модули, също виждат подобрена производителност. Първо, управлението на кабела на превключвателя е допълнително подобрено, защото изисква само един кабел (в сравнение с шест кабела, необходими в Gigabit Ethernet или 10/100/1000 приложения). И в 10/100 приложения, броят на кабелите също е намален от 12 да 1. Освен това, единственият кабел е около 30% по-малка от площта на напречното сечение на съответните шест 4-чифтови кабела. В допълнение, поради повишената плътност на печатната платка, полученото I/O устройство за взаимно свързване има по-малък форм фактор, и видимостта на дисплея за чувствителност на хардуера също е значително подобрена. Общите разходи за потребителите на крайното оборудване също могат да бъдат допълнително намалени.

След използване на конектора MRJ21 в инфраструктурното окабеляване, производителите на оборудване и доставчиците на услуги могат да очакват допълнителни предимства. В допълнение, специално проучване на четирите свързани спестявания на разходи (труд, пространство, време и поддръжка) също така показва, че кабелните устройства MRJ21 могат да предоставят много потенциални възможности за спестяване на разходи.

В проучвания на разходите за труд, оценено е, че използването на конектори MRJ21 може да спести $3.50 да $14 на интерфейс при директни разходи за инсталиране в сравнение с традиционните кабели, базирани на RJ-45. Проучването също така показа, че пространството, заето от MRJ21 конектори, инсталирани в горното оборудване, може да спести около $4,50/интерфейс на година, защото центърът за данни може да заема по-малко място. В скъпата и важна среда на приложение на това проучване, спестяванията в площта, заета от оборудването, могат да достигнат повече от 50%.

В допълнение, проучването заключава, че времето, необходимо за свързване на центъра за данни, е около 1/6 от времето, прекарано в традиционното окабеляване. Накрая, проучването демонстрира значително по-малко време на престой за смяна на комутатора или възстановяване на функционалността.

Фигура 4 Стойност на кръстосано смущаване на всеки от 6 интерфейси в компонента MRJ21

Тъй като плътността на интерфейса се увеличава, OEM производителите имат опции за подобряване на функционалността или характеристиките на своите устройства. И други предимства се предоставят на потребителите под формата на резервни интерфейси, така че потребителите да могат да разширяват или надграждат своите мрежи. С резервни интерфейси, потребителите или инсталаторите на оборудване могат да свържат повече устройства или устройства в мрежата, като по този начин се постига целта за допълнително намаляване на разходите, както е показано на фигура 4.

2. Дизайн на структурата на съединителя MRJ21
Тъй като системните дизайнери се интересуват от високо ниво на технологичен напредък, въведени са няколко MRJ21 конектора с различни конфигурации, за да отговорят на изискванията на различни приложения в Gigabit Ethernet среда и мрежови полета. Тези конфигурации включват MRJ21 с един порт (избор на панелно заземяване и заземяване без панел, спойка през дупка, и притискане, и двете имат еднакво оформление на платката и същия размер) и двойна- и четирипортови MRJ21 с интегрирани компоненти за магнитен конектор.

Взаимните връзки MRJ21 са проектирани да бъдат по-прости и да имат по-ниски нива на кръстосани смущения от връзките RJ-45 и RJ-21. Минимизира възможността за причиняване на чуждо кръстосано смущаване и създава метод за компенсиране на шума, който не изисква безброй патентовани връзки RJ-45. Тези конструктивни характеристики могат да поддържат непрекъснатост и отлични електрически характеристики на връзката, правейки устройствата за свързване по-подходящи за гигабитови приложения.

RJ-45 интерфейс за свързващо устройство

Инсталаторите на мрежови системи, използващи MRJ21 конектори и кабелни модули, също виждат подобрена производителност. Първо, управлението на кабела на превключвателя е допълнително подобрено, защото изисква само един кабел (в сравнение с шест кабела, необходими в Gigabit Ethernet или 10/100/1000 приложения). И в 10/100 приложения, броят на кабелите също е намален от 12 да 1. Освен това, единственият кабел е около 30% по-малка от площта на напречното сечение на съответните шест 4-чифтови кабела. В допълнение, поради повишената плътност на печатната платка, полученото I/O устройство за взаимно свързване има по-малък форм фактор, и видимостта на дисплея за чувствителност на хардуера също е значително подобрена. Общите разходи за потребителите на крайното оборудване също могат да бъдат допълнително намалени.

Проектен чертеж на структурата на съединителя MRJ21

Фигура 6 Структурна схема на дизайн на конектор MRJ21

След използване на конектора MRJ21 в инфраструктурното окабеляване, производителите на оборудване и доставчиците на услуги могат да очакват допълнителни предимства. В допълнение, специално проучване на четирите свързани спестявания на разходи (труд, пространство, време и поддръжка) също така показва, че кабелните устройства MRJ21 могат да предоставят много потенциални възможности за спестяване на разходи.

В проучвания на разходите за труд, оценено е, че използването на конектори MRJ21 може да спести $3.50 да $14 на интерфейс при директни разходи за инсталиране в сравнение с традиционните кабели, базирани на RJ-45. Проучването също така показа, че пространството, заето от MRJ21 конектори, инсталирани в горното оборудване, може да спести около $4,50/интерфейс на година, защото центърът за данни може да заема по-малко място. В скъпата и важна среда на приложение на това проучване, спестяванията в площта, заета от оборудването, могат да достигнат повече от 50%.

В допълнение, проучването заключава, че времето, необходимо за свързване на центъра за данни, е около 1/6 от времето, прекарано в традиционното окабеляване. Накрая, проучването демонстрира значително по-малко време на престой за смяна на комутатора или възстановяване на функционалността.

Напредък в устройствата за свързване на I/O

Една от най-модерните I/O области на приложение за следващо поколение модулни жакове е 10/100 Base-T предаване, Gigabit Ethernet, и Power Ethernet интеграция. Същността на 10/100 Base-T предаването и Gbit Ethernet е основно едно и също нещо. Просто прехвърлянето на захранване през Ethernet конектор е сравнително нов проблем, и взаимовръзките, използвани в такива приложения, изискват внимателно разглеждане.

Предаването на високоскоростни сигнали през мрежа само по себе си е предизвикателство, и добавянето на тежестта на устройствата с ниска мощност към мрежата поставя нови предизвикателства пред системата за взаимно свързване.

Първо, тъй като предаването на високоскоростни сигнали по мрежа, която вече носи самия сигнал, е податливо на смущения, изключително важно е да защитите сигналните контакти от смущения, които могат да възникнат в областите с по-ниска мощност на системата за взаимно свързване. Някои дизайнери могат да изберат да филтрират правилно свързващите кабели на платката, за да намалят смущенията. Въпреки това, това увеличава сложността на обработката на печатната платка в производствения процес, увеличава съответните разходи и изисква повече усилия.

Друг вариант е да използвате интегриран или комбиниран конектор MRJ21. Комбинираният конектор MRJ21 може да реализира 10/100/1000 Base-T предаване, и може също да използва PoE щифтове. Комбинацията от интегрирана магнетика и управление на захранването елиминира необходимостта от отнемащи време и скъпи решения на ниво платка.

Интегрираната магнитна система осигурява някои от следните основни функции:
(1) Осигурете изискванията за DC изолация, предложени в IEEE 802.3 и IEC 60950;
(2) Осигурете анти-електромагнитни смущения (Еми) функция на нормален режим;
(3) Захранването с постоянен ток може да се приложи към PoE полето чрез използване на интегрирани магнитни компоненти.

Когато превключвателят за конектор за кримпване MRJ21 е приложен към Ethernet, предимствата на захранващите устройства с мрежова поддръжка могат да бъдат допълнително разширени в цялата мрежа.

Един от важните атрибути на груповия магнитен конектор MRJ21 е неговата гъвкавост. Конекторът може да бъде проектиран като не-PoE или с PoE функция. С този дизайнерски подход, мрежови системи, преминаващи от 10/100 и GbE 802.3af-съвместимо PoE е много по-лесно.

в заключение:
Разработването на продукти изглежда стана по-лесно през последните години, допълнително доказване на ролята на I/O връзките и извеждането им на следващото ниво. Тези I/O конектори от следващо поколение могат да осигурят по-висока плътност и производителност на опаковката, не само за подобряване на техните условия за доставка и обработка, но и за допълнително подобряване на техния производствен процес. Като такъв, засяга не само OEM производителите, но също и монтажници и потребители на оборудване. най-важното, прилагането на тези нови I/O устройства за свързване може не само да направи Gbit Ethernet и активния Ethernet по-лесни за внедряване, но също така допълнително подобрява мрежовите функции и ефективността на работа.