Co to jest linia zrównoważona?

Linia zbalansowana odnosi się do linii transmisyjnej używanej w telekomunikacji i audio. Nazywana jest również zbalansowaną parą sygnałów. Zazwyczaj linie symetryczne mają trzy przewody. Przewody te składają się z dwóch przewodów sygnałowych i przewodu uziemiającego.
W liniach symetrycznych dwa przewodniki sygnałowe przenoszą ten sam sygnał. Mają jednak przeciwną polaryzację. Te dwa przewodniki mają również taką samą impedancję na każdym końcu.

Zbalansowane połączenia liniowe redukują szumy i zakłócenia i są stosowane w długich przewodowych liniach transmisyjnych. Sprzęt audio wysokiej klasy, taki jak niektóre odtwarzacze płyt kompaktowych i wzmacniacze, wykorzystuje zbalansowane linie z połączeniami, które wykorzystują trzypinowe złącza XLR. Linie symetryczne można również znaleźć w kablach Ethernet i przewodach telefonicznych.

Kiedy wynaleziono telefony, pojawiła się potrzeba zrównoważonej linii. Początkowo używano dwóch niezrównoważonych linii telegraficznych. Było to jednak niewystarczające, ponieważ przewody telefoniczne często biegły wzdłuż linii elektroenergetycznych.
Linia najbliżej linii energetycznych miałaby więcej zakłóceń niż druga linia. Rozwiązaniem było, aby dwie linie zamieniały się pozycjami w regularnych odstępach czasu, aby umożliwić każdej takiej samej ilości zakłóceń. Ponieważ coraz więcej telefonów było używanych, kabel zaczął być preferowany w stosunku do otwartych przewodów, aby zaoszczędzić miejsce i zapewnić lepszą wydajność przy złej pogodzie.

Linie równoważące są używane, ponieważ szum i zakłócenia mogą powodować problemy podczas przesyłania sygnału przez linię. Problemy te są spowodowane zakłóceniami elektromagnetycznymi powodowanymi przez rozproszone pola elektryczne. W linii zrównoważonej dwa przewodniki są skręcone razem, dzięki czemu mogą być w równym stopniu narażone na zewnętrzne pola elektryczne, co minimalizuje zakłócenia powodowane przez pola rozproszone. Aby zapewnić jeszcze mniej zakłóceń, często zbalansowana linia ma również ekranowanie elektromagnetyczne.

Istnieją dwa rodzaje zbalansowanych linek: skrętka dwużyłowa i dwużyłowa. Linie symetryczne skrętką są używane dla niższych częstotliwości, natomiast linie symetryczne dwużyłowe są używane dla sygnałów o częstotliwości radiowej. Linie symetryczne z dwoma przewodami składają się z dwóch przewodów miedzianych lub przewodów stalowych pokrytych miedzią, które są oddzielone plastikową taśmą polietylenową. Muszą być odseparowane, aby mogły funkcjonować jako równoległa linia transmisyjna.

Zaprojektowano skrętki zbalansowane, ale nie używano ich zbyt często, dopóki wzmacniacz przemiennika nie był dostępny. Wcześniej kabel mógł działać tylko na około 18 km długości, podczas gdy otwarte przewody mogły działać na znacznie większych odległościach. Wszystkie problemy dotyczące odległości zostały rozwiązane w 30 roku, kiedy zaczęto instalować wzmacniacze przemiennikowe.
Linie symetryczne są alternatywą dla linii niezbalansowanych, takich jak kabel koncentryczny. Linie niesymetryczne mają swoje przewody powrotne podłączone do uziemienia lub do przewodu powrotnego, który faktycznie jest uziemiony. Oba rodzaje linii można połączyć za pomocą transformatora zwanego balunem.