Cabos de conectores de sinal de E/S de alta densidade

O objetivo do projeto do conector MRJ21 é aumentar a densidade de embalagem de dispositivos eletrônicos, melhorar o desempenho da Gigabit Ethernet (Carregar), e reduzir o tempo de instalação. Desenvolvimentos recentes na tecnologia de conectores de E/S podem ajudar a resolver muitos dos problemas associados a atualizações de rede e novos designs de rede. As duas principais interconexões de E/S usadas para redes e comunicações são o conector modular e o conector RJ-21 de “25 pares”. Existem muitas variedades de tais produtos, entre os quais os conectores do tipo RJ-45 e RJ-21 são os mais comuns. Esses conectores fornecem a confiabilidade e a simplicidade necessárias para permitir que o dispositivo opere dentro do 10/100 Largura de banda Base-T.

CN68 68 pinos MDR SCSI I O sinal macho para cabo de conexão macho para servo drive 0,5m

2-2205133-3 Conjuntos de cabos de E/S conectáveis

m12 12 cabo pino Conectores cabo de alimentação Cabo disparador de E/S

No entanto, à medida que a gama de aplicações deste sistema Gbit Ethernet se torna cada vez mais ampla, muitas deficiências dos dispositivos de interconexão RJ-45 e RJ-21 existentes também são cada vez mais aparentes. Para se adaptar ao grande salto dos produtos de redes de comunicação para a era da Gbit Ethernet, os produtos eletrônicos existentes evoluíram em alguns aspectos, e novos conectores de E/S também surgiram conforme os tempos exigem.

Atualmente, as pessoas projetaram um conector de E/S tipo MRJ21 adequado para aplicações Gbit Ethernet, expandindo assim a densidade do conector de E/S RJ-21 existente para 3 vezes o original. Não só isso, também é benéfico converter o sistema de rede existente para Gbit Ethernet, e realizar uma atualização adicional de outras redes. O conector de placa de PC em miniatura MRJ21 desenvolvido pela Tyco Electronics, mostrado na Figura 1, oferece hardware de macaco de parafuso de retenção totalmente blindado e positivo. Este conector pode ser aplicado a quase todos os dispositivos de hardware de rede. Esses dispositivos de hardware de rede vêm tradicionalmente com produtos de tomada modular empilhada padrão ou produtos de conector RJ-21 de 50 pinos (Figura 2). Fabricantes de equipamentos originais (OEMs) produzindo switches Ethernet, armários de rede, roteadores, jumpers digitais, DSLAMs, e produtos similares podem modificar seus designs para acomodar o novo conector MRJ21.

PARA cabo de controle servo I/O de 36 pinos 10136-3000PE, 10336-52Cabo de sinal do conector A0-008

Cabo de controle de i/o do servo motor, cabo de sinal do motor, conector scsi14 scsi26 scsi20 scsi36 scsi50 0.5 metros 1 metro 2 medidor

DB26 Macho para Fêmea Cabo de Conexão de Sinal de E/S 5FT(1.5m)

Figura 1 Micro conector da placa PC MRJ21

Além de permitir que as redes operem adequadamente em ambientes Gigabit Ethernet, o conector MRJ21 é mais compacto do que o conector modular anterior e os designs RJ-21. Soluções de maior densidade para interfaces de E/S de rede foram desenvolvidas. E através de testes e verificações correspondentes, não só a transmissão síncrona do sistema Gbit Ethernet pode ser concluída de forma confiável, mas também a transmissão de energia pode ser realizada através da Ethernet (PoE ou PoLAN).

Para designers de hardware, o aumento na densidade do conector significa que a densidade da interface de E/S pode ser aumentada em 1.5 para 3 vezes em comparação com o conector modular RJ-45 empilhado original. Comparado com o conector RJ-21, o tamanho do conector MRJ21 é reduzido em 2/3. Além disso, o soquete em ângulo reto é 50% mais curto que o macaco empilhado padrão, Como mostrado na figura 3.

Figura 3 Comparação de conectores MRJ21 e RJ-21

Hoje, as pessoas podem usar 16 Conectores MRJ21 para formar 96 Interfaces GbE ou 192 10/100 interfaces em folhas de cobre padrão. Isso também significa que a densidade da interface Gbit Ethernet é duplicada em comparação aos conectores RJ-45, que permite que cada painel 1RU gere um total de até 48 interfaces conectáveis. Isto reduz ou simplifica o número de chicotes elétricos no bloco de terminais. Isto é muito atraente para fabricantes de equipamentos originais, instaladores e usuários de equipamentos.

Figura 4 representa os valores de crosstalk para cada uma das seis interfaces em uma montagem MRJ21 típica. A curva (PS ELFEXT) na figura a representa a curva de mudança de valor de diafonia distante do primeiro par de interfaces de conector 1, o segundo par de interfaces de conector 1, o terceiro par de interfaces de conector 1 e o quarto par de interfaces de conector 1. As curvas na figura b representam respectivamente as curvas de variação dos valores de diafonia próximo do primeiro par de interfaces de conector 1 , o segundo par de interfaces de conector 1 , o terceiro par de interfaces de conector 1 e o quarto par de interfaces de conector 1 .

Para OEMs de hardware de rede, as vantagens desta embalagem são óbvias. Além de incluir mais interfaces de E/S em um determinado design de caixa, o conector MRJ21 oferece outras melhorias de design. Por exemplo, o conector MRJ21 possui características elétricas que podem suprimir diafonia de linha alienígena para atender ou exceder os requisitos de cabo de categoria 5e especificados, e possui desempenho de blindagem completo para suprimir sua interferência eletromagnética. Além disso, o uso de um soquete de parafuso fornece a função de travamento positiva necessária.

À medida que a densidade da interface aumenta, Os OEMs têm opções para melhorar a funcionalidade ou os recursos de seus dispositivos. E outras vantagens são fornecidas aos usuários na forma de interfaces sobressalentes para que os usuários possam expandir ou atualizar suas redes. Com interfaces sobressalentes, usuários ou instaladores de equipamentos podem conectar mais dispositivos ou dispositivos na rede, atingindo assim o objetivo de reduzir ainda mais os custos, Como mostrado na figura 4.

2. Projeto da estrutura do conector MRJ21
Como os projetistas de sistemas estão interessados em um alto nível de avanço tecnológico, vários conectores MRJ21 com configurações diferentes foram introduzidos para atender a vários requisitos de aplicação no ambiente Gigabit Ethernet e campos de rede. Essas configurações incluem MRJ21 de porta única (escolha de aterramento do painel e aterramento sem painel, solda através do furo, e ajuste à pressão, ambos têm o mesmo layout de placa e o mesmo tamanho) e duplo- e MRJ21s de quatro portas com componentes de conector magnético integrados.

As interconexões MRJ21 foram projetadas para serem mais simples e terem níveis de ruído de diafonia mais baixos do que as interconexões RJ-45 e RJ-21. Ele minimiza a possibilidade de causar diafonia alienígena e cria um método de compensação de ruído que não requer a miríade de interconexões RJ-45 proprietárias. Esses recursos de projeto podem manter a continuidade e excelentes características elétricas do link, tornando os dispositivos de interconexão mais adequados para aplicações gigabit.

Os instaladores de sistemas de rede que usam conectores e conjuntos de cabos MRJ21 também estão obtendo desempenho aprimorado. Primeiro, o gerenciamento de cabos do switch foi melhorado ainda mais porque requer apenas um cabo (em comparação com seis cabos necessários em Gigabit Ethernet ou 10/100/1000 aplicações). E em 10/100 aplicações, o número de cabos também é reduzido de 12 para 1. Além disso, o único cabo é sobre 30% menor que a área da seção transversal dos seis cabos de 4 pares correspondentes. Além disso, devido ao aumento da densidade da placa PCB, o dispositivo de interconexão de E/S resultante tem um formato menor, e a visibilidade da exibição de sensibilidade no hardware também foi bastante melhorada. Os custos globais para os utilizadores finais do equipamento também podem ser ainda mais reduzidos.

Depois de usar o conector MRJ21 no cabeamento de infraestrutura, fabricantes de equipamentos e prestadores de serviços podem esperar vantagens adicionais. Além disso, um estudo dedicado das quatro economias de custos associadas (trabalho, espaço, tempo e manutenção) também mostra que os dispositivos de cabo MRJ21 podem fornecer muitas oportunidades potenciais de economia de custos.

Em estudos de custos trabalhistas, estima-se que o uso de conectores MRJ21 pode economizar $3.50 para $14 por interface em custos de instalação direta em comparação com cabos tradicionais baseados em RJ-45. O estudo também mostrou que o espaço ocupado pelos conectores MRJ21 instalados nos equipamentos acima pode economizar cerca de US$ 4,50/interface por ano, porque o data center pode ocupar menos espaço. No ambiente de aplicação importante e de alto custo deste estudo, a economia na área ocupada pelo equipamento pode chegar a mais de 50%.

Além disso, o estudo concluiu que o tempo necessário para conectar o data center é de cerca de 1/6 do tempo gasto na fiação tradicional. Finalmente, o estudo demonstrou significativamente menos tempo de inatividade para substituição de switch ou restauração de funcionalidade.

Figura 4 Valor de crosstalk de cada um dos 6 interfaces no componente MRJ21

Interface de dispositivo de interconexão RJ-45

Desenho de projeto da estrutura do conector MRJ21

Figura 6 Diagrama de projeto estrutural do conector MRJ21

Avanços em dispositivos de interconexão de E/S

Uma das áreas de aplicação de E/S mais avançadas para conectores modulares de próxima geração é 10/100 Transmissão Base-T, Gigabit Ethernet, e integração Power Ethernet. A essência de 10/100 Transmissão Base-T e Gbit Ethernet são basicamente a mesma coisa. Acontece que a transferência de energia através de um conector Ethernet é um problema relativamente novo, e as interconexões usadas em tais aplicações requerem consideração cuidadosa.

Transmitir sinais de alta velocidade através de uma rede é um desafio por si só, e adicionar a carga de dispositivos de baixo consumo de energia à rede coloca novos desafios em um sistema de interconexão.

Primeiro, porque a transmissão de sinais de alta velocidade através de uma rede que já transporta o próprio sinal está sujeita a interferências, é extremamente importante proteger os contatos de sinal de interferências que possam ocorrer nas regiões de menor potência do sistema de interligação. Alguns projetistas podem optar por filtrar adequadamente os cabos de interconexão na placa para reduzir a interferência.. No entanto, isso aumenta a complexidade do processamento da placa de circuito no processo de fabricação, aumenta o custo correspondente e requer mais esforço.

Outra opção é usar um conector MRJ21 integrado ou combinado. O conector MRJ21 combinado pode realizar 10/100/1000 Transmissão Base-T, e também pode usar pinos PoE. A combinação de magnetismo integrado e gerenciamento de energia elimina a necessidade de soluções demoradas e caras no nível da placa.

O magnetismo integrado fornece algumas das seguintes funções essenciais:
(1) Fornece os requisitos de isolamento DC propostos no IEEE 802.3 e CEI 60950;
(2) Fornecer a interferência anti-eletromagnética (Emi) função do modo normal;
(3) A fonte de alimentação DC pode ser aplicada ao campo PoE usando componentes magnéticos integrados.

Quando o switch do conector de grupo de crimpagem MRJ21 é aplicado à Ethernet, as vantagens dos dispositivos de energia com suporte de rede podem ser estendidas ainda mais por toda a rede.

Um dos atributos importantes do conector magnético agrupado MRJ21 é sua flexibilidade. O conector pode ser projetado como não PoE ou com função PoE. Com esta abordagem de design, sistemas de rede em transição de 10/100 e PoE compatível com GbE 802.3af é muito mais fácil.

para concluir:
O desenvolvimento de produtos parece ter ficado mais fácil nos últimos anos, comprovando ainda mais o papel das interconexões de E/S e levando-as para o próximo nível. Esses conectores de E/S de última geração podem fornecer maior densidade de empacotamento e desempenho, não apenas para melhorar suas condições de envio e manuseio, mas também para melhorar ainda mais seu processo de fabricação. Como tal, afeta não apenas OEMs, mas também instaladores e utilizadores de equipamentos. Mais importante ainda, a aplicação desses novos dispositivos de interconexão de E/S pode não apenas tornar a Gbit Ethernet e a Ethernet ativa mais fáceis de implementar, mas também melhorar ainda mais as funções de rede e a eficiência do trabalho.