磁珠

磁珠（Ferrite bead）又稱磁環、濾波磁環，在電路中作为被動元件用于抑制電路中的高頻雜訊。磁珠是一種特別的扼流圈，其成份多半為鐵氧體，利用其高頻電流產生的熱耗散來抑制高頻雜訊。磁珠有時也稱為EMI濾波器或鐵芯等。

最簡單的磁珠是鐵氧體的，導線可以繞在上面，也有夾扣形的磁珠，可以直接扣在纜線上。磁珠也有作為可以焊接在電路板上的電子元件，甚至有SMD封裝的磁珠元件。

概述
磁珠可用來防止二種不同方向的干擾：由設備流出的（電磁干擾，EMI），以及由外界進入設備的（電磁耐受，EMS） 。若導線上有射頻的訊號，導線會像天線一樣傳送能量，因此形成，若要通過電磁相容性法規，會需要考慮加裝磁珠以降低電磁干擾
。相對的．若有其他電磁干擾的來源（例如家電），磁珠也可以避免導線成為天線來接收來自其他設備的雜訊，尤其在信號線（像USB線）及醫療器材上常有類似的處理。

大的磁珠常用在外部的配線上，也有許多各種不同小尺寸的磁珠，可以作為電路板上的元件。鐵氧體磁珠是一種電感器，可以形成被動低通滤波器。繞在磁珠上導線的外形、纏繞批圈數及電磁學特性會決定磁珠對於高頻信號的阻抗，因此可以衰減高頻的EMI（電磁干擾）/RFI（射頻干擾）。能量可能會反射回電纜，或是被鐵氧體磁芯所吸收，轉換為熱量散佚。只有在極端情況下會出現明顯的發熱。

一個理想電感不消耗能量，但電感的電抗會阻礙高頻電流的流動。鐵氧體磁珠可以加在電感上來加強抵抗電磁干擾的能力。鐵氧體會使磁場集中，增加電感，因此電抗會將雜訊濾掉，再者，若鐵氧體磁珠經過特殊設計，使其有小的Q因數，會因為鐵氧體本身的能量散逸而將雜訊的能量轉換為熱能。因此鐵氧體磁珠一般會設計為有低Q因數的電感元件Joseph J. Carr RF Components and Circuits, Newnes, 2002 ISBN  978-0-7506-4844-8  pages 264-266。產生的熱量會使鐵氧體變熱，但一般情形下所產生的熱量是可忽略的。若信號大到可以產生干擾，或是對敏感的電路產生不好的效果。雜訊的能量一般不會太大。有些應用會需要鐵氧體類似電阻的熱損失特性，但還是視應用而定。

當鐵氧體用來提昇雜訊濾波效果時，需要考慮其電路特性以及要過濾雜訊的頻率範圍。不同的鐵氧體材料有不同的頻率特性，需配合供應商的文件，來找到特定頻率範圍下最適用的鐵氧體材料。

鐵氧體磁珠雖然是一電感器，但因為考量的是特定頻段的阻抗特性，因此其規格也會和一般電感器不同，鐵氧體會以特定頻率下的阻抗（單位歐姆）為其規格，例如22R@100MHz是表示在100MHz的頻段其阻抗為22歐姆，一般在規格書中也會列出磁珠在不同頻段下的阻抗特性。

若要在已有的電纜線上加裝雜訊濾波器，磁珠是最簡單也最便宜的方法中的一種。若磁珠是鐵環狀，且電纜線夠細，可以直接將電纜線在磁珠上繞5-7圈，也有鉗形（夾扣形）的磁珠，可以直接扣在纜線上，雖然纜線沒有繞在磁珠上，但磁珠上的電感會增加纜線的自感，因此還是可以吸收高頻雜訊的能量，轉換為熱能。若纜線無法固定住磁珠，磁珠可以用束線帶固定，若磁珠中心的孔夠大，也可以直接將纜線在磁珠上繞一至多圈。

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參考資料

外部連結

An explanation of the physics behind ferrite beads 
What are the bumps at the end of computer cables? 
Understanding Ferrite Bead Inductors, by Murata Manufacturing
How to use ferrites for EMI suppression by Fair-Rite
Tekzilla Daily Episode 13, short video podcast with explanation
Ferrite bead inductor usage in electronic circuits 

Category:電磁輻射

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