Wat is een evenwichtige lijn?

Een gebalanceerde lijn verwijst naar een transmissielijn die wordt gebruikt in telecommunicatie en audio. Het wordt ook een gebalanceerd signaalpaar genoemd. Gewoonlijk hebben gebalanceerde lijnen drie geleiders. Deze geleiders bestaan ​​uit twee signaalgeleiders en een aardgeleider.

In gebalanceerde lijnen dragen de twee signaalgeleiders hetzelfde signaal. Ze hebben echter een tegengestelde polariteit. Deze twee geleiders hebben ook dezelfde impedantie aan elk uiteinde.

Evenwichtige lijnverbindingen verminderen ruis en interferentie en worden gebruikt in lange kabeltransmissielijnen. High-end audioapparatuur, zoals sommige compactdiscspelers en versterkers, gebruiken gebalanceerde lijnen met verbindingen die drie pin XLR-connectoren gebruiken. Evenwichtige lijnen zijn ook te vinden in Ethernet-kabels en telefoondraden.

Toen telefoons werden uitgevonden, ontstond de behoefte aan een gebalanceerde lijn. In eerste instantie werden twee ongebalanceerde telegraaflijnen gebruikt. Dit was echter onvoldoende omdat telefoonkabels vaak langs elektrische stroomkabels liepen.

De lijn die het dichtst bij de hoogspanningslijnen ligt, zou meer interferentie hebben dan de andere lijn. De oplossing was om de twee lijnen met regelmatige tussenpozen van positie te laten verwisselen om elk dezelfde hoeveelheid interferentie mogelijk te maken. Naarmate meer en meer telefoons werden gebruikt, kreeg kabel echter de voorkeur boven open draden om ruimte te besparen en betere prestaties te hebben bij slecht weer.

Balanslijnen worden gebruikt omdat ruis en interferentie problemen kunnen veroorzaken bij het verzenden van een signaal over een lijn. Deze problemen worden veroorzaakt door elektromagnetische interferentie van losse elektrische velden. In een uitgebalanceerde lijn zijn de twee geleiders in elkaar gedraaid, zodat ze evenveel kunnen worden blootgesteld aan externe elektrische velden, waardoor deze interferentie door zwerfvelden wordt geminimaliseerd. Om nog minder interferentie te garanderen, heeft een gebalanceerde lijn vaak ook een elektromagnetische afscherming.

Er zijn twee soorten gebalanceerde lijnen: twisted pair en twin-lead. Twisted pair gebalanceerde lijnen worden gebruikt voor lagere frequenties, terwijl twin-lead gebalanceerde lijnen worden gebruikt voor radiofrequentiesignalen. Twin-lood gebalanceerde lijnen bestaan ​​uit twee koperen lijnen of uit met koper beklede stalen lijnen die worden gescheiden door een plastic polyethyleen lint. Ze moeten worden gescheiden zodat ze kunnen functioneren als een parallelle transmissielijn.

Twisted pair gebalanceerde kabels werden ontworpen maar niet veel gebruikt totdat de repeaterversterker beschikbaar was. Voordien kon een kabel alleen werken in lengtes van ongeveer 18 mijl (ongeveer 30 km), terwijl open draden over veel langere afstanden konden werken. Alle afstandsproblemen werden opgelost in 1912 toen repeaterversterkers begonnen te worden geïnstalleerd.

Evenwichtige lijnen zijn een alternatief voor een onevenwichtige lijn, zoals een coaxkabel. Ongebalanceerde lijnen hebben hun retourgeleiders verbonden met aarde of een retourgeleider die feitelijk geaard is. Beide soorten lijnen kunnen worden verbonden met behulp van een transformator, die een balun wordt genoemd.