Che cos'è una linea bilanciata?
Una linea bilanciata si riferisce a una linea di trasmissione utilizzata nelle telecomunicazioni e nell'audio. Si chiama anche una coppia di segnali bilanciati. Tipicamente, le linee bilanciate hanno tre conduttori. Questi conduttori sono costituiti da due conduttori di segnale e un conduttore di terra.
In linee bilanciate, i due conduttori di segnale portano lo stesso segnale. Tuttavia, hanno polarità opposte. Questi due conduttori hanno anche la stessa impedenza a ciascuna estremità.
Le connessioni di linea bilanciate riducono il rumore e le interferenze e vengono utilizzate nelle linee di trasmissione di cavi lunghi. Le apparecchiature audio di fascia alta, come alcuni lettori e amplificatori per compact disc, utilizzano linee bilanciate con connessioni che utilizzano connettori XLR a tre pin. Le linee bilanciate si trovano anche nei cavi Ethernet e nei cavi telefonici.
Quando furono inventati i telefoni, nacque la necessità di una linea bilanciata. Inizialmente furono usate due linee telegrafiche sbilanciate. Ciò, tuttavia, era insufficiente perché spesso i cavi telefonici passavano accanto alle linee elettriche.
La linea più vicina alle linee elettriche avrebbe più interferenze rispetto all'altra linea. La soluzione era di fare in modo che le due linee scambiassero le posizioni a intervalli regolari per consentire a ciascuna la stessa quantità di interferenza. Man mano che venivano usati sempre più telefoni, tuttavia, si preferiva il cavo rispetto ai fili aperti per risparmiare spazio e prestazioni migliori in caso di maltempo.
Le linee di bilanciamento vengono utilizzate perché il rumore e le interferenze possono creare problemi durante la trasmissione di un segnale su una linea. Questi problemi sono causati da interferenze elettromagnetiche da campi elettrici vaganti. In una linea bilanciata, i due conduttori sono intrecciati in modo da poter essere equamente esposti a campi elettrici esterni, riducendo al minimo questa interferenza da campi vaganti. Per garantire ancora meno interferenze, spesso una linea bilanciata avrà anche una schermatura elettromagnetica.
Esistono due tipi di linee bilanciate: twisted pair e twin-lead. Le linee bilanciate a coppie intrecciate vengono utilizzate per le frequenze più basse mentre le linee bilanciate a due derivazioni vengono utilizzate per i segnali a radiofrequenza. Le linee bilanciate a doppio piombo sono costituite da due linee di rame o da linee di acciaio rivestite di rame che sono separate da un nastro di polietilene di plastica. Devono essere separati in modo che possano funzionare come una linea di trasmissione parallela.
I cavi bilanciati a doppino incrociato sono stati progettati ma non utilizzati molto fino a quando non è disponibile l'amplificatore del ripetitore. Prima di allora, un cavo poteva funzionare solo in circa 18 miglia (circa 30 km) di lunghezza mentre i fili aperti potevano funzionare su distanze molto più lunghe. Tutti i problemi di distanza furono risolti nel 1912 quando gli amplificatori a ripetitore iniziarono a essere installati.
Le linee bilanciate sono un'alternativa a una linea non bilanciata, come un cavo coassiale. Le linee non bilanciate hanno i loro conduttori di ritorno collegati a terra o un conduttore di ritorno che è effettivamente collegato a terra. Entrambi i tipi di linee possono essere collegati usando un trasformatore, che si chiama balun.