Bobines de Charge (Loading Coils) : Amélioration de la Qualité du Signal Téléphonique

Une bobine de charge est un dispositif placé le long d'un circuit dans une ligne téléphonique qui compense les pertes de signal sur de longues distances. Deux fils sont enroulés en forme de beignet plat, souvent appelé forme torique. La structure induit un courant électrique via des champs magnétiques pour compenser la perte de puissance du signal. Large d'environ 3,8 cm, la bobine de charge est située le long du circuit au lieu de servir de couplage. Les bobines de charge sont conçues pour modérer la perte de signal, ou atténuation, ou la minimiser aux hautes fréquences vocales dans les lignes téléphoniques.

Placement et Fréquences

Les bobines de charge sont généralement placées tous les 6 000 pieds (environ 1,8 km) le long d'une ligne téléphonique. Elles réduisent les pertes électriques aux hautes fréquences, jusqu'aux niveaux de fréquence où le filtre ou l'amplificateur d'un circuit commencerait à réduire le niveau. Les signaux perdent significativement en force quand cette fréquence de coupure est atteinte, donc les bobines de charge ne sont pas utilisées dans les paires torsadées où les fréquences sont inadéquatement hautes.

Historique : Bobines de Pupin

Les bobines sont parfois basées sur le concept des bobines de Pupin, nommées d'après l'inventeur Michael Pupin qui a breveté un design de bobine de charge à la fin des années 1800. Des condensateurs, stockant l'énergie quand un champ électrique est présent, étaient utilisés dans ce design. Au début du 21e siècle, la capacitance est encore définie par la longueur du conducteur de câble et l'espace entre conducteurs.

Inductance et Lignes Modernes

La longueur du câble affecte la quantité d'énergie perdue en chemin. L'inductance, stockage d'énergie dans un champ magnétique, aide à égaliser les pertes le long d'un câble vocal, fonction de la bobine de charge. Même si la perte d'intensité n'est pas généralement perceptible sur un signal vocal, elle peut augmenter au point de le devenir sur de longues distances. Les bobines de charge sont même utilisées sur les lignes d'abonné numérique (DSL) des systèmes téléphoniques modernes. Autrefois, des bobines d'inductance étaient placées dans des pots de charge, structures en acier sur lignes téléphoniques allant jusqu'à 90 cm de haut.

Configuration Fantôme Non Chargée

Les fréquences peuvent être encore modifiées par une configuration fantôme non chargée. Si la bobine de charge réduit trop la puissance de fréquence, ce design peut changer l'effet pour accommoder des applications de diffusion. L'inductance peut être ajustée à un niveau spécifié. Un autre facteur est le type de bobine de charge utilisé, en raison des exigences différentes pour les lignes téléphoniques et des distances variables que les signaux doivent parcourir sur une ligne complexe.