LANコネクタとは
LANコネクタとは、ケーブルとPCなどのネットワーク対応機器を接続する際に使われているコネクタです。
ケーブル側にはオスのコネクタ、ネットワーク対応機器側にはメスのコネクタがついています。このコネクタがネットワークケーブルと接続することにより、機器とネットワークとの橋渡しをしています。
LANコネクタとして一般的に使われているのがRJ-45というタイプのプラグです。ピン数は8ピンでデータの送信ピン、受信ピンからなっています。逆刺しができないに工夫されていたり、差し込んだ後に抜けにくくするためコネクタの先端には爪がついたりしています。
LANコネクタの使用用途
LANコネクタは、ネットワーク対応機器をケーブルを介して確実にネットワークへ接続するために使用されます。ケーブル側のオスコネクタは、ケーブルと圧着されており、ネットワーク機器側のメスコネクタは、ネットワーク機器内のLAN通信回路上に半田付けされます。
LANコネクタの原理
LANコネクタは、8端子のコネクタです。端子配列は規格で定められており、各コネクタ共通です。LAN通信は差動信号による通信のため、LANコネクタも差動通信に対応できるように送信用端子、受信用端子それぞれ＋、ーと独立しています。
LAN通信は、カテゴリー5は100bps,100MHz、カテゴリー6は1Gbps,1GHzと高速通信です。LANコネクタの伝送性能は、高速な通信に対応できるように、周波数が上がっても信号減衰量が低くなっています。LANコネクタは、使用するLAN通信の速度によって使用する端子が異なり、カテゴリー5で通信する際は4端子のみ使用しますが、カテゴリー6で通信する際は、8端子すべてを使用します。
LANコネクタの形状は、オス型とメス型共に、アメリカ合衆国の米国連邦通信委員会FCC (Federal Communication Commission) で規定され、全世界で共通化されています。
LANコネクタの選び方
使用するLAN通信の速度に合わせて、LANコネクタを選定します。LAN通信の一般的な速度は、カテゴリー5の100bps、カテゴリー6の1Gbpsです。
カテゴリー5、カテゴリー6共に使用するコネクタの形状は同じですが、カテゴリー5のみ対応のコネクタは、伝送性能がカテゴリー6に対応してません。カテゴリー6で通信している所にカテゴリー6非対応のコネクタを用いると、通信信号波形に規定以上の減衰が発生し、通信エラーが発生する可能性があります。
カテゴリー6に対応しているコネクタは、カテゴリー5にも対応することになりますが、部品コストが上がるデメリットがあります。
LANコネクタのその他情報
1. パルストランス内蔵コネクタ
LAN通信は非常に長いケーブルを用いて通信するため、ケーブルと通信機器側のLAN通信回路を絶縁する必要があります。また、LAN通信回路にはパルストランスを搭載しなければなりません。
通信回路の省スペース化、パルストランスの実装コストを下げるために、LANコネクタにパルストランスが内蔵されているコネクタも存在します。LANコネクタにパルストランスを内蔵するデメリットは、コネクタの奥行きが大きくなることです。
2. LED内蔵コネクタ
コネクタにLEDが内蔵されているコネクタも存在します。一般的に搭載されるLEDは緑と赤で、LAN通信の状態を判別するために使用されます。通常は緑が正常状態、赤が異常状態です。LANコネクタにLEDを内蔵するデメリットは、コネクタの高さが大きくなることです。
3. 金属シェル
コネクタの外装部が、金属シェルで囲まれているコネクタも存在します。コネクタを金属シェルで囲むことで、外来ノイズがコネクタからケーブルに入り込むのを防いだり、外来ノイズがコネクタからネットワーク機器に入り込んだりするのを防げるため、EMC性能が向上します。金属シェル付きのLANコネクタのデメリットは、コネクタの高さや幅が大きくなることです。
参考文献
https://jp.misumi-ec.com/vona2/el_wire/E1424000000/E1424100000/?CategorySpec=SP487318%3A%3Ac
https://www.intel.co.jp/content/www/jp/
https://prebell.so-net.ne.jp/tips/pre_17112101.html
https://note.cman.jp/network/lan_cable_cross.cgi
https://www.daitron.co.jp/