La selección de un conector RJ45 superior a 1 Gb/s depende del ancho de banda de señal que debe transmitir, no de la velocidad impresa en el puerto:
Puntos clave
- Elija un conector RJ45 multi-gig por la clasificación de velocidad para la que está diseñado, ya que una huella (footprint) coincidente no indica si puede soportar 2.5G, 5G o 10GBASE-T.
- El ancho de banda de la señal aumenta de 62.5 MHz en 1000BASE-T a 100 MHz en 2.5GBASE-T, 200 MHz en 5GBASE-T y 400 MHz en 10GBASE-T, todo a través de cuatro pares.
- IEEE 802.3bz define 2.5GBASE-T y 5GBASE-T sobre Cat 5e o Cat 6 hasta 100 m, mientras que IEEE 802.3an define 10GBASE-T sobre Cat 6A hasta 100 m.
- El error común es un MagJack gigabit reutilizado en un diseño multi-gig: encaja en la placa, pero su clasificación puede ser inferior al ancho de banda que requiere el puerto.
- Un conector multi-gig de segunda fuente debe coincidir con el original en clasificación de velocidad, esquema interno y tipo de PoE, no solo en la huella.
Regla general de ingeniería: especifique el conector para la velocidad más alta que el puerto vaya a alcanzar y confirme esa clasificación en la hoja de datos en lugar de deducirla del cuerpo o del número de pines.
Qué cambia de 1000BASE-T a 2.5G, 5G y 10GBASE-T
La interfaz se ve igual a cualquier velocidad. 1000BASE-T, 2.5GBASE-T, 5GBASE-T y 10GBASE-T utilizan un conector 8P8C, un canal diferencial de 100 Ω y los cuatro pares de forma bidireccional. Lo que cambia es la velocidad de señalización de cada par. IEEE 802.3bz deriva 2.5GBASE-T y 5GBASE-T de 10GBASE-T ejecutándolo a un cuarto y a la mitad de la tasa de señalización.
Es por eso que los pasos no son iguales. Pasar de 1000BASE-T a 2.5GBASE-T aumenta el ancho de banda de la señal de 62.5 MHz a 100 MHz, mientras que cada paso posterior lo duplica, a 200 MHz y luego a 400 MHz. Los componentes magnéticos, los contactos y el enrutamiento de la placa deben permitir el paso de esa banda con suficiente margen para que el PHY recupere la señal.
Un conector 10/100 es un caso aparte. 10BASE-T y 100BASE-TX utilizan solo dos pares, por lo que una pieza fabricada para esas velocidades suele estar cableada y equipada con componentes magnéticos para dos pares y no puede servir para ningún puerto de cuatro pares.
Lo que el conector debe ofrecer a velocidades multi-gig
En los conectores RJ45 con magnetismo integrado, los componentes magnéticos se encuentran dentro de la carcasa, por lo que la pieza se califica como un solo ensamblaje. Lea estos cuatro puntos en la hoja de datos y verifique que cada uno esté especificado en la banda que utiliza su puerto:
- Velocidad nominal. El grado de velocidad que garantiza el fabricante. Un cuerpo compartido en toda una familia de productos no le indica nada al respecto.
- Pérdida por inserción. Señal perdida a través del conector. La pérdida aumenta con la frecuencia, por lo que una cifra dada solo a baja frecuencia no describe un puerto de 400 MHz.
- Pérdida de retorno. Reflexión causada por discontinuidades de impedancia. Los cuatro pares transmiten y reciben a la vez, por lo que la energía reflejada llega directamente al receptor.
- Diafonía entre pares. Acoplamiento dentro del conector. Con cuatro pares transmitiendo señales simultáneamente, consume el margen que el PHY necesita a velocidades más altas.
Una tabla que se detiene en 100 MHz puede estar completa para una pieza gigabit y ser insuficiente para una 10GBASE-T. Si la hoja de datos no cubre su banda, solicite los datos antes de comprometer el diseño. La misma lectura se aplica tanto si el transformador se encuentra en el conector como si está al lado, una elección tratada en MagJack frente a componentes magnéticos discretos.
La verificación a realizar antes de reutilizar una huella (footprint) Gigabit
Actualizar un puerto gigabit es la forma habitual en que un conector multi-gig entra en un diseño, y la huella es la menor de las dudas. Realice estas comprobaciones en ambos dibujos y en ambas hojas de datos:
- Clasificación de velocidad. Confirme que la nueva pieza esté clasificada para la velocidad objetivo, no solo que se ofrezca en el mismo cuerpo.
- Esquema interno. Compare la asignación de pines y las conexiones de toma central pin por pin, luego verifique el resultado con el diseño de referencia del nuevo PHY. Un cambio de PHY también puede cambiar la polarización que espera.
- Ajuste mecánico. Compare el paso de los pines, la posición de la lengüeta de blindaje, los pines LED, la altura del cuerpo y el área de exclusión (keep-out) debajo del conector. No asuma que se mantienen iguales entre grados de velocidad.
- Enrutamiento. Revise los pares de 100 Ω desde el PHY hasta el conector comparándolos con la guía de diseño del nuevo PHY. Un diseño gigabit que pasó con margen puede no tener el mismo margen a un ancho de banda mayor.
- Verificación del enlace. Realice pruebas en la placa real con la longitud de cable más larga que admita. Lea la velocidad negociada y los contadores de errores, ya que un LED de enlace encendido no garantiza nada.
Need a Drawing for Your 2.5G, 5G or 10G Port?
Cableado y alcance: lo que promete el puerto
El grado de velocidad también determina el cableado que puede prometer a su cliente. Los estándares 2.5GBASE-T y 5GBASE-T se diseñaron para que las instalaciones existentes de Cat 5e y Cat 6 pudieran transportar más de un gigabit hasta 100 m, razón por la cual son comunes en puntos de acceso inalámbricos. 10GBASE-T está especificado para Cat 6A hasta 100 m, por lo que un puerto de 10G puede imponer un costo de recableado en la instalación.
Esto convierte al grado de velocidad en una decisión de sistema, además de una decisión de componente. Elija 2.5G o 5G cuando el cableado instalado deba permanecer, y 10G cuando la aplicación necesite el rendimiento y el cableado pueda adaptarse. El grado de velocidad suele ser el primer filtro al seleccionar entre una línea de conectores RJ45 y MagJack, ya que reduce los candidatos antes de que entren en juego la orientación o las opciones de LED.
Adición de PoE a velocidades Multi-Gig
Power over Ethernet y el grado de velocidad son clasificaciones independientes, y un puerto PoE multi-gig requiere un conector que admita ambos. La corriente PoE fluye a través de las tomas centrales del lado del cable de los mismos componentes magnéticos que transportan los datos, y los estándares IEEE 802.3bt tipos 3 y 4 alimentan los cuatro pares. Confirme el grado de velocidad y el tipo de PoE de forma independiente en la hoja de datos.
Los requisitos se acumulan en una sola pieza: ancho de banda a través de los componentes magnéticos y corriente de toma central a través de los mismos devanados. El calor también es más importante aquí, ya que un PHY rápido y un conector alimentado pueden estar situados uno al lado del otro en una carcasa sellada. Las clasificaciones que debe verificar se tratan en nuestra guía sobre cómo elegir componentes magnéticos PoE según la corriente de toma central.
Comparativa de grados de velocidad Ethernet
| Grado de velocidad | Estándar IEEE | Pares utilizados | Tasa de símbolos por par | Ancho de banda de señal | Cable especificado | Distancia máxima |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1000BASE-T | 802.3ab | 4 | 125 MBd | 62.5 MHz | Cat 5 o superior | 100 m |
| 2.5GBASE-T | 802.3bz (2016) | 4 | 200 MBd | 100 MHz | Cat 5e o Cat 6 | 100 m |
| 5GBASE-T | 802.3bz (2016) | 4 | 400 MBd | 200 MHz | Cat 5e o Cat 6 | 100 m |
| 10GBASE-T | 802.3an (2006) | 4 | 800 MBd | 400 MHz | Cat 6A | 100 m |
Preguntas frecuentes
¿Puede un MagJack 1000BASE-T funcionar a 2.5GBASE-T?
No asuma que puede; utilice un componente clasificado para 2.5GBASE-T. El ancho de banda de la señal aumenta de 62.5 MHz a 100 MHz, y una clasificación gigabit no garantiza el rendimiento en la cifra más alta. Un enlace que funciona con un cable corto de prueba no demuestra mucho sobre el margen a 100 m.
¿Cuál es la diferencia entre los puertos Ethernet de 1G y 2.5G?
Un puerto de 2.5G transmite 2.5 Gb/s sobre los mismos cuatro pares y la misma interfaz 8P8C que un puerto de 1G, con un ancho de banda de señal de 100 MHz en lugar de 62.5 MHz. Ambos alcanzan los 100 m. Alcanzar los 2.5 Gb/s requiere un PHY, un jack y un socio de enlace compatibles con 2.5G, y el estándar IEEE 802.3bz lo permite sobre Cat 5e o Cat 6.
¿Se puede ejecutar 10G en Cat 6?
El estándar IEEE 802.3an especifica 10GBASE-T sobre Cat 6A hasta 100 m, por lo que Cat 6 no es una opción de alcance completo. Si un producto debe prometer 10GBASE-T a 100 m, base esa promesa en Cat 6A. Considere cualquier tramo más corto de Cat 6 como una excepción que debe verificarse con el canal instalado.
¿Puede un jack 10GBASE-T transportar PoE?
Sí, si el componente está clasificado tanto para 10GBASE-T como para el tipo de PoE que necesita. Un jack 10GBASE-T sin clasificación PoE no debe utilizarse en un puerto alimentado, ya que sus tomas centrales y devanados podrían no estar clasificados para esa corriente. Confirme ambas clasificaciones en la hoja de datos.
¿Puedo cambiar de un MagJack gigabit a un componente de 2.5G sin rediseñar la placa?
A veces, pero solo si el nuevo componente también coincide en huella, asignación de pines, conexiones de toma central y configuración de LED. Una herramienta de referencia cruzada RJ45 selecciona candidatos a partir de un número de pieza original, y se aplican las mismas comprobaciones al buscar una segunda fuente con el mismo grado de velocidad. Los equivalentes directos, muestras y dibujos mecánicos están disponibles bajo petición para su verificación.
Elegir un jack multi-gig se reduce a la velocidad máxima a la que debe funcionar el puerto, el ancho de banda que requiere esa velocidad, el cableado que puede garantizar y si PoE comparte los mismos componentes magnéticos. Confirme cada clasificación en la hoja de datos y verifique el enlace en la placa real, ya que una huella que encaja no responde a ninguna de esas preguntas.
About the Author
Michael Wang
Senior Technical Engineer
As the technical lead at TeleWire, Michael bridges the critical gap between complex engineering requirements and precision manufacturing. With deep expertise in Design for Manufacturing (DFM) and signal integrity, he oversees the technical validation of custom interconnect solutions for mission-critical automotive, industrial, and medical applications.
