Una linea bilanciata si riferisce a una linea di trasmissione utilizzata nelle telecomunicazioni e nell’audio. Viene anche chiamata 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.
Nelle linee bilanciate, i due conduttori di segnale portano lo stesso segnale. Tuttavia, hanno polarità opposta. 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 via cavo lunghe. Le apparecchiature audio di fascia alta, come alcuni lettori di compact disc e amplificatori, 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 sono stati inventati i telefoni, è nata la necessità di una linea bilanciata. Inizialmente sono state utilizzate due linee telegrafiche sbilanciate. Questo era, tuttavia, insufficiente perché i cavi telefonici correvano spesso lungo le linee elettriche.
La linea più vicina alle linee elettriche avrebbe più interferenze rispetto all’altra linea. La soluzione era far scambiare le posizioni delle due linee a intervalli regolari per consentire a ciascuna la stessa quantità di interferenza. Man mano che venivano utilizzati sempre più telefoni, tuttavia, il cavo venne preferito ai fili aperti per risparmiare spazio e avere 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 provenienti da campi elettrici vaganti. In una linea bilanciata, i due conduttori sono attorcigliati insieme in modo che possano essere ugualmente 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 doppino intrecciato vengono utilizzate per le frequenze più basse mentre le linee bilanciate a doppio conduttore vengono utilizzate per i segnali a radiofrequenza. Le linee bilanciate a due conduttori sono costituite da due linee in rame o da linee in acciaio rivestite di rame separate da un nastro di plastica in polietilene. Devono essere separati in modo che possano funzionare come una linea di trasmissione parallela.
I cavi bilanciati a doppino intrecciato sono stati progettati ma non utilizzati molto fino a quando non è stato disponibile l’amplificatore ripetitore. Prima di allora, un cavo poteva funzionare solo su lunghezze di circa 18 miglia (circa 30 km), mentre i cavi aperti potevano funzionare su distanze molto più lunghe. Tutti i problemi di distanza furono risolti nel 1912 quando iniziarono ad essere installati gli amplificatori ripetitori.
Le linee bilanciate sono un’alternativa a una linea sbilanciata, come un cavo coassiale. Le linee sbilanciate hanno i conduttori di ritorno collegati a terra o un conduttore di ritorno che in realtà è terra. Entrambi i tipi di linee possono essere collegati utilizzando un trasformatore, chiamato balun.