Comprender y especificar los conectores modulares

Los conectores modulares, también denominados comúnmente conectores RJ, se han convertido en algo omnipresente en las aplicaciones de telecomunicaciones y de comunicación de datos desde sus inicios en la década de 1960 por AT&T. La Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) trabajó para estandarizar aún más esta solución de interconexión en los años 70, lo que dio paso al sistema de registro conocido hoy en día como Registered Jacks (RJ). Este sistema RJ estandariza los patrones de cableado, las señales específicas y la construcción física del propio conector. La convención de nombres, "RJ" seguido de dos números, es lo que los usuarios siguen viendo hoy en día para indicar las diferencias en el paquete de conectores y el uso previsto.

Construcción básica

Utilizando una carcasa moldeada para encerrar contactos metálicos estampados separados por canales aislantes, los conectores modulares o conectores RJ se desarrollaron para crear un sistema de conexión más "modular" y rentable para los sistemas telefónicos de consumidores y empresas. Los contactos de la clavija se acoplan con contactos metálicos estampados similares en la toma, guiados en su lugar por los canales aislantes, mientras que la carcasa de plástico de la clavija bloquea el cable en su lugar para proporcionar alivio de la tensión. La clavija y el conector tienen un resorte moldeado que se engancha en una muesca moldeada en el conector para retenerlo. La clavija se libera del gato presionando este muelle.

Figura 1: Un enchufe modular con carcasa de plástico bloquea un cable y se acopla a una toma RJ. (Fuente de la imagen: CUI Devices)

Los conectores modulares pueden tener dos, cuatro, seis, ocho o diez posiciones de contacto, aunque estas posiciones no siempre están pobladas. Por ejemplo, los conectores telefónicos RJ11 suelen tener cuatro o seis conexiones, mientras que los conectores Ethernet (RJ45) tienen ocho. Un esquema de denominación estándar define el cableado del conector, de modo que un conector 6P2C tiene seis posiciones y dos contactos, mientras que el conector 4P4C utilizado en los cables de los teléfonos tiene cuatro posiciones y cuatro contactos. Aunque la mayoría de los contactos se utilizan para las señales, los contactos de los conectores RJ pueden utilizarse para suministrar alimentación de CA o CC de bajo voltaje.

Los conectores modulares tienen varias ventajas. Para los fabricantes de productos, sus ventajas incluyen:

• Bajo costo
• Alta disponibilidad
• Montaje sin soldadura
• Fácil personalización
• Tomas de corriente para montaje en superficie
• Variantes reforzadas para aplicaciones industriales

Los conectores modulares también funcionan bien para las tareas de instalación y mantenimiento sobre el terreno gracias a las siguientes ventajas:

• Actualización o sustitución sencilla de las conexiones antiguas
• Fácil montaje sobre el terreno con un sencillo utillaje
• Posibilidad de personalizar los conjuntos de cables in situ
• Múltiples opciones de conectores y cableado
• Formación sencilla del personal de campo

En ambos contextos, la sencilla acción de enchufar y desenchufar de los conectores facilita a los usuarios la solución de sus propios problemas, reduciendo las llamadas al servicio técnico.

Tipos comunes

Existe una gran variedad de conectores modulares para aplicaciones específicas. Aquí se incluyen los tipos más comunes y sus especificaciones:

• RJ10: un simple conector rectangular 4P4C para teléfonos
• RJ11: conector cuadrado 6P2C o 6P4C para conectar los módems a las líneas telefónicas
• RJ12: mismo tamaño que RJ11, pero 6P6C
• DEC MMP/MMJ: versiones más pequeñas del conector RJ11/12, utilizadas en los equipos de Digital Equipment Corporation
• RJ13: 6P4C, como el RJ12, pero con un circuito detrás de la línea
• RJ14: 6P4C con dos líneas para conectar dos teléfonos o módems
• RJ21: conector modular con hasta 50 contactos, utilizado para conectar hasta 25 circuitos en un sistema telefónico grande
• RJ22: de forma similar a la RJ11, pero 4P4C, se suele utilizar para conectar teléfonos
• RJ25: 6P6C, como el RJ11, pero puede conectar tres dispositivos
• RJ45: 8P8C o 8P10C, utilizado para redes LAN Ethernet. Lea el blog de CUI Devices, The Ultimate Guide to RJ45 Connectors para más detalles
• RJ48: 8P8C, como el RJ45, pero para la conexión a cables blindados para líneas de datos T1

Figura 2: Una muestra de los tipos de conectores modulares más populares. (Fuente de la imagen: CUI Devices)

Especificaciones y características principales del conector

Los conectores modulares pueden especificarse con características adicionales como

• Blindaje, para proteger los tramos de cable más largos de las interferencias electromagnéticas (EMI) o de radiofrecuencia (RFI). Los conectores RJ45 y RJ48 apantallados, que continúan la conexión a tierra de la trenza de apantallamiento del cable en el panel en el que están montados, están ampliamente disponibles.
• Los conectores RJ45 certificados utilizan una lengüeta en el conector para evitar que los conectores se introduzcan en una toma de corriente de forma incorrecta. Esta característica no suele estar presente en un conector 8P8C estándar. La codificación por colores puede utilizarse para indicar qué cables deben utilizar determinados puntos de conexión de red.
• Las opciones de montaje, como el montaje en panel, el montaje en placa, el agujero pasante y el montaje en superficie en placas de circuito impreso, suelen estar disponibles. Los gatos modulares se ofrecen con orientación vertical u horizontal.
• Funciones de visualización e indicación, como los LED de estado de color.
• Variantes de alta fiabilidad, que pueden incluir apantallamiento EMI/RFI, tecleado especial, botas de protección y piezas robustas que permiten más ciclos de inserción/extracción.
• Magnetismo integrado, para mejorar el apantallamiento EMI y la fiabilidad de la conexión en las redes xBASE-T. Se trata de componentes enrollados en el conector que protegen contra los transitorios y proporcionan aislamiento, equilibrio de la señal y adaptación de la impedancia.

Figura 3: Conectores modulares con magnetismo integrado para el blindaje EMI y la fiabilidad de la conexión. (Fuente de la imagen: CUI Devices)

Parámetros adicionales

La elección del conector modular adecuado para una aplicación también implica tener en cuenta los siguientes parámetros:

• Patillaje: la asignación de cada contacto dentro del conector
• Corriente nominal: la corriente máxima que puede tolerar un dispositivo
• Tensión nominal: la máxima tensión de funcionamiento que puede tolerar un dispositivo
• Tamaño de los contactos: define el diámetro máximo de los cables que puede alojar un conector
• Número de contactos: siempre es un número par

Conclusión:

Aunque los conectores modulares se estandarizaron hace más de cuarenta años, siguen siendo populares debido a su amplia adopción, disponibilidad y facilidad de uso. Aunque los usos más comunes son los sistemas telefónicos, las redes de datos y las conexiones en serie de baja velocidad, el desarrollo de la alimentación a través de Ethernet (PoE), así como su flexibilidad general, han ampliado aún más su huella. Aplicaciones como los controles industriales, el control de movimiento, la iluminación inteligente, las tarjetas de desarrollo y otras son solo una pequeña muestra de los diseños que incorporan conectores modulares en la actualidad.

Puede que los conectores modulares de la serie RJ se hayan vuelto omnipresentes, pero no todos son iguales. Trabajar con los proveedores para tener en cuenta los factores descritos anteriormente puede ayudar a garantizar que los ingenieros especifiquen los enchufes y tomas de corriente RJ adecuados para su aplicación. La línea de conectores modulares de CUI Devices ofrece tipos de clavijas RJ10, RJ11, RJ12, RJ13 y RJ45 con una gama de opciones de posición, contacto y montaje.