Comprendre et spécifier les connecteurs modulaires

Les connecteurs modulaires, également appelés connecteurs RJ, sont devenus omniprésents dans les applications de télécommunications et de communications de données depuis leur introduction dans les années 1960 par AT&T. La FCC (Federal Communications Commission) s'est efforcée de normaliser davantage cette solution d'interconnexion dans les années 1970, ce qui a donné naissance au système d'enregistrement connu aujourd'hui sous le nom de RJ (Registered Jack). Ce système RJ standardise les schémas de câblage, les spécificités des signaux et la construction physique du connecteur lui-même. La convention d'appellation, « RJ » suivi de deux chiffres, est encore utilisée aujourd'hui pour différencier les boîtiers de connecteurs et l'utilisation prévue.

Structure de base

Utilisant un logement moulé pour enfermer des contacts métalliques estampés séparés par des canaux isolants, les connecteurs modulaires ou connecteurs RJ ont été développés pour créer un système de connexion plus modulaire et plus rentable pour les systèmes téléphoniques grand public et professionnels. Les contacts de la fiche se raccordent à des contacts métalliques estampés similaires dans le jack, guidés en place par les canaux isolants, tandis que le logement en plastique de la fiche bloque le câble en place pour fournir une réduction de tension. Une réduction de tension supplémentaire est fournie par des éléments moulés dans la fiche et le jack : la fiche est dotée d'un ressort moulé qui s'engage dans une encoche moulée dans le jack pour la retenir. La fiche est dégagée du jack en appuyant sur ce ressort.

Figure 1 : Une fiche modulaire avec un logement en plastique permet de verrouiller un câble en place et se raccorde à un jack RJ. (Source de l'image : CUI Devices)

Les connecteurs modulaires peuvent avoir deux, quatre, six, huit ou dix emplacements de contact, bien que ces positions ne soient pas toujours occupées. Par exemple, les connecteurs téléphoniques RJ11 ont généralement quatre ou six connexions, tandis que les connecteurs Ethernet (RJ45) en ont huit. Un schéma de dénomination standard définit le câblage du connecteur, de sorte qu'un connecteur 6P2C a six positions et deux contacts, tandis que le connecteur 4P4C utilisé sur les cordons des combinés téléphoniques a quatre positions et quatre contacts. Bien que la plupart des contacts soient utilisés pour les signaux, les contacts des connecteurs RJ peuvent être utilisés pour fournir une alimentation CA ou CC basse tension.

Les connecteurs modulaires présentent divers avantages. Pour les fabricants de produits, ils offrent notamment les avantages suivants :

• Faible coût
• Haute disponibilité
• Assemblage sans soudure
• Personnalisation aisée
• Jacks montables en surface
• Variantes renforcées pour les applications industrielles

Les connecteurs modulaires sont également bien adaptés aux tâches d'installation et de maintenance sur le terrain, en raison des avantages suivants :

• Mise à niveau ou remplacement simple des anciennes connexions
• Assemblage aisé sur le terrain avec un outillage simple
• Possibilité de personnaliser les assemblages de câbles sur le terrain
• Options de connecteur et de câblage multiples
• Formation simple du personnel de terrain

Dans les deux cas, la simplicité de couplage/découplage des connecteurs permet aux utilisateurs de résoudre plus facilement leurs propres problèmes, réduisant ainsi les appels de service.

Types courants

Il existe une grande variété de connecteurs modulaires spécifiques aux applications. Les types les plus courants et leurs spécifications sont présentés ici :

• RJ10 – Connecteur rectangulaire 4P4C simple pour les combinés téléphoniques
• RJ11 – Connecteur carré 6P2C ou 6P4C pour relier les modems aux lignes téléphoniques
• RJ12 – Même taille que RJ11, mais 6P6C
• DEC MMP/MMJ – Versions plus petites du connecteur RJ11/12, utilisées dans les équipements de Digital Equipment Corporation
• RJ13 – 6P4C, comme le RJ12, mais avec un circuit derrière la ligne
• RJ14 – 6P4C avec deux lignes pour connecter deux téléphones ou modems
• RJ21 – Connecteur modulaire avec jusqu'à 50 contacts, utilisé pour connecter jusqu'à 25 circuits dans un grand système téléphonique
• RJ22 – Forme similaire à celle du RJ11, mais 4P4C, généralement utilisé pour connecter les combinés
• RJ25 – 6P6C, comme le RJ11, mais permet la connexion de trois dispositifs
• RJ45 – 8P8C ou 8P10C, utilisé pour les réseaux LAN Ethernet. Voir le blog de CUI Devices, The Ultimate Guide to RJ45 Connectors, pour plus de détails
• RJ48 – 8P8C, comme le RJ45, mais pour la connexion à des câbles blindés pour les lignes de données T1

Figure 2 : Sélection des types de connecteurs modulaires les plus courants. (Source de l'image : CUI Devices)

Spécifications et fonctionnalités clés des connecteurs

Les connecteurs modulaires peuvent être spécifiés avec des caractéristiques supplémentaires, notamment :

• Blindage, pour protéger les longs câbles contre les interférences électromagnétiques (EMI) ou les perturbations radioélectriques (RFI). Les connecteurs RJ45 et RJ48 blindés, qui étendent la connexion à la terre de la tresse de blindage du câble dans le panneau sur lequel ils sont montés, sont largement disponibles.
• Les connecteurs RJ45 certifiés à détrompage utilisent une languette sur le connecteur pour empêcher l'insertion des connecteurs dans une prise dans le mauvais sens. Cette fonctionnalité n'est normalement pas présente sur un connecteur 8P8C standard. Le codage couleur peut être utilisé pour indiquer quels câbles doivent être autorisés à utiliser des points de connexion réseau particuliers.
• Des options de montage, telles que le montage sur panneau, le montage sur carte, le montage à trou traversant et le montage en surface sur des circuits imprimés, sont généralement disponibles. Les jacks modulaires sont proposés en orientation verticale ou horizontale.
• Fonctions d'affichage et indication, telles que des LED couleur d'état.
• Variantes haute fiabilité pouvant inclure un blindage EMI/RFI, un détrompage spécial, des gaines de protection et des pièces robustes permettant un plus grand nombre de cycles d'insertion/de retrait.
• Magnétique intégrée pour améliorer le blindage EMI et la fiabilité des connexions dans les réseaux xBASE-T. Il s'agit de composants enroulés dans le jack qui offrent une protection contre les transitoires et fournissent l'isolation, l'équilibrage des signaux et l'adaptation d'impédance.

Figure 3 : Connecteurs modulaires avec magnétique intégrée pour le blindage EMI et la fiabilité des connexions. (Source de l'image : CUI Devices)

Paramètres supplémentaires

La sélection d'un connecteur modulaire approprié pour une application implique également de prendre en compte les paramètres suivants :

• Brochage – Affectation de chaque contact dans le connecteur
• Courant nominal – Courant maximal qu'un dispositif peut tolérer
• Tension nominale – Tension de fonctionnement maximale qu'un dispositif peut tolérer
• Taille du contact – Définit le diamètre maximal du fil qu'un connecteur peut accepter
• Nombre de contacts – Il s'agit toujours d'un nombre pair

Conclusion

Bien que les connecteurs modulaires aient été standardisés il y a plus de quarante ans, ils restent populaires en raison de leur large adoption, de leur disponibilité et de leur facilité d'utilisation. Si les utilisations les plus courantes sont les systèmes téléphoniques, les réseaux de données et les connexions série bas débit, le développement de l'alimentation par Ethernet (Power over Ethernet, PoE) ainsi que leur flexibilité générale ont encore étendu leur champ d'action. Les applications telles que les contrôles industriels, le contrôle de mouvement, l'éclairage intelligent, les cartes de développement et plus encore ne sont qu'un petit échantillon des conceptions qui intègrent aujourd'hui des connecteurs modulaires.

Les connecteurs modulaires série RJ sont peut-être devenus omniprésents, mais ils ne sont pas tous identiques. Travailler avec les fournisseurs pour prendre en compte les facteurs décrits ci-dessus peut aider à garantir que les ingénieurs spécifient les fiches et les jacks RJ qui conviennent à leur application. La ligne de connecteurs modulaires de CUI Devices offre des types de jacks RJ10, RJ11, RJ12, RJ13 et RJ45 avec un choix d'options de position, de contact et de montage.