9.3.1 Lignes à paires symétriques

Elles sont constituées de deux paires identiques (lignes aériennes) ou vrillés (paires torsadées).

9.3.1.1 Comportement des câbles téléphoniques à basses fréquences

Pour un nombre élevé de communications téléphoniques, les lignes sont regroupées en quartes étoiles en fils de cuivre de 0,4 à 0,8 [mm] de diamètre. Le câble enterré ainsi conçu peut contenir plusieurs centaines de paires isolées par du polyéthylène. Aux fréquences vocales ( $\omega$L $\ll$ R ), on peut montrer que

$$\alpha \beta \approx \sqrt{{\frac{\omega RC}{2}}} \sqrt{{f}}$$ (9.28)

et

$$\sqrt{{\frac{R}{\omega C}}} {\frac{{1}}{{\sqrt{f}}}}$$ (9.29)

Exemple. Ordre de grandeur des paramètres primaires pour une paire de diamètre 0,4 [mm] : R = 290 [$\Omega$/km] , C = 50 [nF/km] , $\alpha$ = 0, 2 [Np/km] à 800 [Hz] .

Ces lignes sont utilisées pour des liaisons à faible distance, par exemple entre abonnés et centraux téléphoniques.

9.3.1.2 Comportement des câbles téléphoniques à hautes fréquences

L'utilisation de câbles à hautes fréquences s'est développée par l'emploi de multiplexage fréquentiel à courants porteurs, permettant de transmettre sur un seul support symétrique un nombre élevé de voies téléphoniques. Ceci nécessite un affaiblissement aussi faible que possible.

Exemple. Ordre de grandeur des paramètres primaires et secondaires pour un diamètre de 0, 9 [mm] avec isolation papier et C = 31, 5 [nF/km] :

Tableau 9.1: Ordres de grandeur des paramètres d'une ligne téléphonique.

Fréquence	R [$\Omega$/km]	L [$\mu$H/km]	$\left\vert\vphantom{Z}\right.$Z$\left.\vphantom{Z}\right\vert _{{c}}^{}$ [$\Omega$]	$\alpha$ [mNp/km]
10 [kHz]	52,3	766	188	151
120 [kHz]	98,7	67,5	156	363

9.3.1.3 Lignes pour transmissions numériques

Elles sont constituées de deux conducteurs métalliques torsadés présentant des caractéristiques identiques. Les conducteurs sont isolés par une couche de polyéthylène. Elles peuvent être utilisées pour le transport de signaux numériques et constituent un des supports les plus utilisés en tant que câble universel pour la téléphonie ou le transfert de données ou d'images à haut débit. Leur principal avantage est un faible coût et une grande facilité de mise en oeuvre. Afin d'éviter une trop grande diaphonie entre lignes, les pas de torsade sont tous différents, évitant ainsi toute imbrication d'une ligne dans l'autre (on évite qu'une ligne soit constamment à côté d'une autre ligne, ce qui impliquerait un couplage capacitif).

Ces lignes sont assez limitées par rapport à la distance maximale sur laquelle elles peuvent transmettre l'information numérique sans régénération du signal qui est d'environ 100 [m] .

Dans un réseau local, les câbles peuvent être constitués de paires non blindées (UTP, Unshielded Twisted Pair), écrantées (FTP, Foiled Twisted Pair) ou écrantées paire par paire (STP, Shielded Twisted Pair). Leur impédance caractéristique est de 100 , 120 ou 150 [$\Omega$] . Les câbles sont classés par catégorie en fonction de leur bande passante (cf. tableau 9.2).

Tableau 9.2: Catégories de câbles [29].

Catégorie	Bande passante	Exemples d'utilisation
1, 2		Distribution téléphonique (voix)
3	16 [MHz]	Voix numérique, réseaux locaux Ethernet 10 [Mb/s] et Any Lan
4	20 [MHz]	Réseaux Token Ring
5	100 [MHz]	Réseaux locaux Ethernet 10 et 100 [Mb/s] , Token Ring et Any Lan