Mikä on tasapainoinen linja?

Tasapainoisella linjalla tarkoitetaan tietoliikenteessä ja äänessä käytettävää siirtolinjaa. Sitä kutsutaan myös tasapainotetuksi signaalipariksi. Tyypillisesti tasapainotetuissa linjoissa on kolme johdinta. Nämä johtimet koostuvat kahdesta signaalijohtimesta ja maadoitusjohtimesta.
Tasapainotetuissa linjoissa molemmat signaalijohtimet kuljettavat samaa signaalia. Niiden napaisuus on kuitenkin päinvastainen. Näillä kahdella johtimella on myös sama impedanssi kummassakin päässä.

Tasapainotetut linjayhteydet vähentävät kohinaa ja häiriöitä, ja niitä käytetään pitkissä kaapelilinjoissa. Huippuluokan äänilaitteet, kuten jotkut CD -soittimet ja vahvistimet, käyttävät tasapainoisia linjoja, joissa on kolme nastaista XLR -liitintä käyttävät liitännät. Tasapainotettuja linjoja löytyy myös Ethernet -kaapeleista ja puhelinjohdoista.

Kun puhelimet keksittiin, syntyi tarve tasapainoiselle linjalle. Aluksi käytettiin kahta epätasapainoista lennätinlinjaa. Tämä ei kuitenkaan ollut riittävä, koska puhelinjohdot kulkivat usein sähkölinjojen rinnalla.
Voimajohtoja lähinnä olevalla linjalla olisi enemmän häiriöitä kuin toisella linjalla. Ratkaisu oli saada kaksi linjaa vaihtamaan asemiaan säännöllisin väliajoin, jotta kumpikin saisi saman määrän häiriöitä. Koska puhelimia käytettiin yhä enemmän, kaapelia pidettiin kuitenkin parempana kuin avoimia johtoja, mikä säästää tilaa ja parantaa suorituskykyä huonolla säällä.

Tasapainolinjoja käytetään, koska melu ja häiriöt voivat aiheuttaa ongelmia signaalin lähettämisessä linjan yli. Nämä ongelmat johtuvat eksyneiden sähkökenttien aiheuttamista sähkömagneettisista häiriöistä. Tasapainotetussa linjassa kaksi johdinta on kierretty yhteen, jotta ne voivat yhtä paljon altistua ulkoisille sähkökentille minimoiden hajakenttien aiheuttamat häiriöt. Vielä vähemmän häiriöitä varten tasapainotetulla linjalla on usein myös sähkömagneettinen suojaus.

Tasapainoisia viivoja on kahdenlaisia: kierretty pari ja kaksijohto. Kierrettyä paria tasapainotettuja linjoja käytetään alemmille taajuuksille, kun taas kaksijohtimisia tasapainotettuja linjoja käytetään radiotaajuussignaaleille. Kaksijohtimiset tasapainotetut linjat koostuvat kahdesta kuparilinjasta tai kuparipäällysteisistä teräslinjoista, jotka on erotettu muovisella polyeteeninauhalla. Ne on erotettava, jotta ne voivat toimia rinnakkaisena siirtolinjana.

Kierretyt parikaapelit on suunniteltu, mutta niitä ei käytetty paljon ennen kuin toistinvahvistin oli saatavilla. Ennen sitä kaapeli saattoi toimia vain noin 18 kilometrin pituisina, kun taas avoimet johdot voivat toimia paljon pidemmillä etäisyyksillä. Kaikki etäisyysongelmat ratkaistiin vuonna 30, kun toistinvahvistimet alkoivat asentaa.
Tasapainotetut linjat ovat vaihtoehto epätasapainoiselle linjalle, kuten koaksiaalikaapeli. Epäsymmetristen linjojen paluujohtimet on kytketty maahan tai paluujohdin, joka on todella maadoitettu. Molemmat linjat voidaan yhdistää muuntajalla, jota kutsutaan baluniksi.