Was ist eine ausgeglichene Leitung?
Eine symmetrische Leitung bezieht sich auf eine Übertragungsleitung, die in Telekommunikation und Audio verwendet wird. Es wird auch als symmetrisches Signalpaar bezeichnet. In der Regel haben symmetrische Leitungen drei Leiter. Diese Leiter bestehen aus zwei Signalleitern und einem Masseleiter.
In symmetrischen Leitungen führen die beiden Signalleiter das gleiche Signal. Sie haben jedoch eine entgegengesetzte Polarität. Diese beiden Leiter haben auch an jedem Ende die gleiche Impedanz.
Symmetrische Leitungsanschlüsse reduzieren Rauschen und Störungen und werden in langen Kabelübertragungsleitungen verwendet. High-End-Audiogeräte wie einige CD-Player und -Verstärker verwenden symmetrische Leitungen mit Anschlüssen, die dreipolige XLR-Anschlüsse verwenden. Symmetrische Leitungen finden Sie auch in Ethernet-Kabeln und Telefonkabeln.
Als die Telefone erfunden wurden, entstand das Bedürfnis nach einer ausgeglichenen Leitung. Zunächst wurden zwei unsymmetrische Telegraphenleitungen verwendet. Dies reichte jedoch nicht aus, da Telefonkabel häufig neben Stromleitungen verlegt wurden.
Die Leitung, die den Stromleitungen am nächsten liegt, würde mehr Störungen verursachen als die andere Leitung. Die Lösung bestand darin, die beiden Leitungen in regelmäßigen Abständen vertauschen zu lassen, um jeweils die gleiche Menge an Interferenzen zuzulassen. Da jedoch immer mehr Telefone verwendet wurden, wurde Kabel gegenüber offenen Kabeln bevorzugt, um Platz zu sparen und bei schlechtem Wetter eine bessere Leistung zu erzielen.
Symmetrieleitungen werden verwendet, da Rauschen und Interferenzen Probleme bei der Übertragung eines Signals über eine Leitung verursachen können. Diese Probleme werden durch elektromagnetische Störungen durch elektrische Streufelder verursacht. In einer symmetrischen Leitung sind die beiden Leiter miteinander verdrillt, so dass sie gleichermaßen externen elektrischen Feldern ausgesetzt werden können, wodurch Störungen durch Streufelder minimiert werden. Um noch weniger Störungen zu gewährleisten, wird eine symmetrische Leitung häufig auch elektromagnetisch abgeschirmt.
Es gibt zwei Arten von symmetrischen Leitungen: Twisted Pair und Twin-Lead. Symmetrische Zweidrahtleitungen werden für niedrigere Frequenzen verwendet, während symmetrische Zweidrahtleitungen für Hochfrequenzsignale verwendet werden. Zweidrahtleitungen bestehen aus zwei Kupferleitungen oder aus kupferummantelten Stahlleitungen, die durch ein Kunststoff-Polyethylenband voneinander getrennt sind. Sie müssen getrennt werden, damit sie als parallele Übertragungsleitung fungieren können.
Symmetrische Twisted-Pair-Kabel wurden entwickelt, aber nur selten verwendet, bis der Repeater-Verstärker verfügbar war. Zuvor konnte ein Kabel nur in einer Länge von ungefähr 30 km (18 Meilen) arbeiten, während offene Drähte über viel größere Entfernungen arbeiten konnten. Alle Entfernungsprobleme wurden 1912 gelöst, als mit der Installation von Repeater-Verstärkern begonnen wurde.
Symmetrische Leitungen sind eine Alternative zu unsymmetrischen Leitungen, z. B. Koaxialkabeln. Bei unsymmetrischen Leitungen sind die Rückleiter mit Masse verbunden oder es handelt sich um einen geerdeten Rückleiter. Beide Arten von Leitungen können mit einem Transformator verbunden werden, der als Balun bezeichnet wird.