Une ligne équilibrée fait référence à une ligne de transmission utilisée dans les télécommunications et l’audio. On l’appelle aussi une paire de signaux équilibrés. En règle générale, les lignes équilibrées ont trois conducteurs. Ces conducteurs se composent de deux conducteurs de signaux et d’un conducteur de terre.
Dans les lignes symétriques, les deux conducteurs de signaux transportent le même signal. Cependant, ils ont une polarité opposée. Ces deux conducteurs ont également la même impédance à chaque extrémité.
Les connexions de ligne symétriques réduisent le bruit et les interférences et sont utilisées dans les longues lignes de transmission par câble. Les équipements audio haut de gamme, comme certains lecteurs de disques compacts et amplificateurs, utilisent des lignes symétriques avec des connexions utilisant des connecteurs XLR à trois broches. Des lignes équilibrées peuvent également être trouvées dans les câbles Ethernet et les fils téléphoniques.
Lorsque les téléphones ont été inventés, le besoin d’une ligne équilibrée est apparu. Au début, deux lignes télégraphiques déséquilibrées ont été utilisées. C’était cependant insuffisant car les fils téléphoniques longeaient souvent les lignes électriques.
La ligne la plus proche des lignes électriques aurait plus d’interférences que l’autre ligne. La solution consistait à faire en sorte que les deux lignes échangent leurs positions à intervalles réguliers pour permettre à chacune la même quantité d’interférences. Cependant, à mesure que de plus en plus de téléphones étaient utilisés, le câble a été préféré aux fils nus pour économiser de l’espace et avoir de meilleures performances par mauvais temps.
Les lignes d’équilibrage sont utilisées car le bruit et les interférences peuvent créer des problèmes lors de la transmission d’un signal sur une ligne. Ces problèmes sont causés par des interférences électromagnétiques provenant de champs électriques parasites. Dans une ligne équilibrée, les deux conducteurs sont torsadés ensemble afin qu’ils puissent être également exposés aux champs électriques externes, minimisant ainsi les interférences des champs parasites. Pour assurer encore moins d’interférences, une ligne équilibrée aura souvent également un blindage électromagnétique.
Il existe deux types de lignes équilibrées : les paires torsadées et les lignes jumelées. Les lignes symétriques à paires torsadées sont utilisées pour les fréquences plus basses tandis que les lignes symétriques à deux conducteurs sont utilisées pour les signaux de fréquence radio. Les lignes équilibrées à deux fils se composent de deux lignes en cuivre ou de lignes en acier plaqué de cuivre qui sont séparées par un ruban en plastique polyéthylène. Ils doivent être séparés afin qu’ils puissent fonctionner comme une ligne de transmission parallèle.
Des câbles symétriques à paires torsadées ont été conçus mais n’ont pas été beaucoup utilisés jusqu’à ce que l’amplificateur de répéteur soit disponible. Avant cela, un câble ne pouvait fonctionner que sur des longueurs d’environ 18 miles (environ 30 km), tandis que les fils nus pouvaient fonctionner sur des distances beaucoup plus longues. Tous les problèmes de distance ont été résolus en 1912 lorsque des amplificateurs de répéteur ont commencé à être installés.
Les lignes symétriques sont une alternative à une ligne asymétrique, comme un câble coaxial. Les lignes asymétriques ont leurs conducteurs de retour connectés à la terre ou à un conducteur de retour qui est en fait à la terre. Les deux types de lignes peuvent être connectés à l’aide d’un transformateur, appelé balun.