Eine symmetrische Leitung bezieht sich auf eine Übertragungsleitung, die in Telekommunikation und Audio verwendet wird. Es wird auch als symmetrisches Signalpaar bezeichnet. Normalerweise haben symmetrische Leitungen drei Leiter. Diese Leiter bestehen aus zwei Signalleitern und einem Erdleiter.
Bei 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 Leitungsverbindungen 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 sich auch in Ethernet-Kabeln und Telefonleitungen.
Als Telefone erfunden wurden, entstand die Notwendigkeit einer symmetrischen Leitung. Zunächst wurden zwei unsymmetrische Telegrafenleitungen verwendet. Dies war jedoch nicht ausreichend, da Telefonkabel oft neben Stromleitungen verliefen.
Die den Stromleitungen am nächsten liegende Leitung hätte mehr Störungen als die andere Leitung. Die Lösung bestand darin, die Positionen der beiden Leitungen in regelmäßigen Abständen zu tauschen, um jeweils die gleiche Menge an Interferenzen zuzulassen. Als jedoch immer mehr Telefone verwendet wurden, wurde Kabel den offenen Drähten vorgezogen, um Platz zu sparen und eine bessere Leistung bei schlechtem Wetter zu erzielen.
Symmetrieleitungen werden verwendet, weil Rauschen und Interferenzen bei der Übertragung eines Signals über eine Leitung zu Problemen führen können. Diese Probleme werden durch elektromagnetische Störungen durch elektrische Streufelder verursacht. In einer symmetrischen Leitung sind die beiden Leiter miteinander verdrillt, sodass sie externen elektrischen Feldern gleichermaßen ausgesetzt werden können, wodurch diese Störungen durch Streufelder minimiert werden. Um noch weniger Störungen zu gewährleisten, wird eine symmetrische Leitung oft auch elektromagnetisch abgeschirmt.
Es gibt zwei Arten von symmetrischen Leitungen: Twisted Pair und Twin-Lead. Symmetrische Leitungen mit verdrillten Paaren werden für niedrigere Frequenzen verwendet, während symmetrische Doppelleitungen für Hochfrequenzsignale verwendet werden. Zweiadrige symmetrische Leitungen bestehen aus zwei Kupferleitungen oder aus kupferummantelten Stahlleitungen, die durch ein Kunststoff-Polyethylenband getrennt sind. Sie müssen getrennt werden, damit sie als parallele Übertragungsleitung funktionieren können.
Symmetrische Twisted-Pair-Kabel wurden entwickelt, aber nicht oft verwendet, bis der Repeater-Verstärker verfügbar war. Vorher konnte ein Kabel nur in einer Länge von etwa 18 Meilen (etwa 30 km) funktionieren, während offene Drähte über viel längere Distanzen funktionieren konnten. Alle Entfernungsprobleme wurden 1912 gelöst, als mit der Installation von Repeater-Verstärkern begonnen wurde.
Symmetrische Leitungen sind eine Alternative zu einer unsymmetrischen Leitung, z. B. einem Koaxialkabel. Bei unsymmetrischen Leitungen ist der Rückleiter mit Erde oder einem Rückleiter, der tatsächlich Erde ist, verbunden. Beide Arten von Leitungen können mit einem Transformator, dem sogenannten Balun, verbunden werden.