1引言 近年来，以计算机为主的各种数字设备的小型化、高性能化十分引人注目。不过，也带来了由整机中辐射电磁波的问题，故有关EMC的标准和规定逐年严格起来。随着电子整机的进一步高功能化、高速化和高密度组装化，迫切要求起抑制噪声作用的电子元器件进一步小型化和高频化。 以此为背景，用于抑制噪声元器件的需求量不断增加。抑制辐射电磁场强度用的滤波器和有关抑制噪声用的阻抗元件以及铁氧体磁珠作为抑制噪声元器件，根据不同的使用条件，其品种还在不断扩大。下面着重介绍抑制EMI用磁性元器件。 2阻抗元器件与共模扼流圈 2.1滤波器 EMI用的元器件大致分为两种。一种是使用电容器和铁氧体磁珠等来延缓脉冲增大，抑制频谱扩散，这是因为铁氧体磁珠具有宽频特性。对应高密度表面贴装，可使用多层片式阻抗元件（NZ系列：1608等产品）。另一种是使用共模扼流圈式滤波器，此类产品可增进小型表面贴装（CZ系列：2线用3225、3线用4532）。这两种滤波器因有不同的功能，故在实际使用中，可充分发挥各自的使用特点。 2.2多层片式阻抗元件 这种抑制噪声元件，连接在脉冲传输部件，主要起延缓脉冲上升时间和抑制不需要的振动。阻抗的绝对值|Z|可分解于电抗X成分和交流电阻R成分中，（ ）。 作为阻抗元件用的磁性材料特性，这里的交流起始磁导率μiac可表示为： μiac=B(t)|H(t) =Boej(ωt-ζ)|Hoej(ωt-ζ) =(Bo/Ho)cosζ-j(Bo/ Ho)sinζ（其中：ζ为相位的迟缓） =μ′-jμ″ μ″与R成分有关，μ′与X成分有关。 作为参考，示于图1的是日本东北金属公司所生产的材料频率特性。阻抗元件（Z元件）连接在电子整机中，在抑制噪声时，电路与Z元件的一致性相当重要。R成分（损耗成分）大的Z元件会使整个电路的Q值降低，有利于减少不需要的振动产生。 另外，若过分抑制传输信号基本频率（时钟脉冲）的高次谐波成分，就会影响必要的信号波形，应引起人们的注意。Z元件的阻抗在时钟脉冲5倍以上的频段下，有效范围的大致标准应考虑100Ω以上。在实际中，根据整机的噪声症状，可分别使用不同的磁性材料，日本东北金属公司采用三种材料（参照表1）。 a.NZ系列：损耗成分小的Z元件，取决于选择Z的高低，在特定的频段，期望高的衰减效果（80MHz～500MHz的频段效果）。 b.NZA系列：标准Z元件，期望由低频至高频段具有比较宽的频段衰减效果（10MHz～500MHz的频段效果）。 c.NZE系列：损耗成分非常大的Z元件，期望也能抑制基本波形的耦合和过辐射，并在宽频段具有抑制噪声的效果（3MHz～500MHz频段内抑制噪声效果最佳）。 2.3共模扼流圈 此类器件抑制噪声的特点，是在几乎不影响传输信号的波形质量的前提下，具有抑制辐射噪声的效果，针对高速信号使用效果最好。 图2示出了共模扼流圈的工作原理。共模扼流圈对应信号源VSC（差模），因磁心内部的磁通φ相互抵消，故不产生电感（因此不防碍信号的波形质量），另一方面，对应共模噪声VG，磁通φ′在同一方向发生，而产生电感，起到抑制噪声的效果。 跟多层阻抗元器件同样，要求共模扼流圈（CZ系列），在高频下小型化。东北金属公司提供的产品是2线用3225、3线用4532。其使用频率在100MHz～600MHz范围内（参照图3）。 综上所述，作为抑制噪声元器件，介绍了阻抗元件与扼流圈的特点和选用方法。在实际采取的措施中，由于要根据与电子整机的结合性和滤波器以外所采取的措施（屏蔽、接地方法和布线等），故在复杂因素下，很难选择组合元件。这里介绍的材料特性和性能变化有助于选择最佳抑制噪声方案。 3铁氧体磁珠 3.1何谓铁氧体磁珠 铁氧体磁珠串联连接在各种信号线路中，具有利用铁氧体的高频损耗，通过热转换去除不必要的信号成分（噪声）的功能。其特性通常用阻抗［Z］的频率特性表示，如Z＝R＋jX所示，分解为实数电阻成分（R成分）和电抗成分（X成分）（图4）。其中，R成分有助于功能的热转换。其特性的关键是如何设计R成分。 电阻由低频到高频，所示的阻抗几乎是固定的，铁氧体磁珠根据材料组分、工艺条件和结构，可提供各种频率特性。除此之外，铁氧体磁珠不但可确保有效的信号，还具有降低噪声的效果。 另外，它与谋求去除GND旁路用的抑制噪声电容器不同，因不需要考虑GND的状态，故在今后不断发展的小型轻量的各种便携式电器中作为抑制噪声用的片式铁氧体磁珠将起到主导作用。 3.2片式铁氧体磁珠的特性与种类 片式铁氧体磁珠大致可分为信号线路用和电源线路用两大类产品。因所要求的各种性能截然不同，以1A为界，可提供制造方法和结构不同的两种类型的片式铁氧体磁珠（图5）。 作为用在信号线路中所要求的性能，最重要的是所有信号规格（波形品位）与抑制噪声措施相互依存。另外，电源线路上用的有低直流电阻和高耐能量的产品。作为实例，信号线路用的BK系列和电源用的FBM系列，其特性和种类示于图6。 通过铁氧体材料和内部结构的组合，BK系列有HS、TS、HW和HM、LM、LL 的6种类型，该系列具备各种不同的阻抗值。HS、TS、HW在构成阻抗的R成分和X成分中，R成分支配材料特性，在宽频下，降低辐射效率和减少噪声的同时，通过电路自身的谐振现象，具有抑制产生的波形耦合等的功能。另外，HM、LM、LL是由各自的特定频率使阻抗急剧上升，因在自谐振频率附近要确保高的阻抗，故在其频率附近具有最佳的抑制噪声效果。 另外，电源线路用的FBM系列的直流电阻很低，额定电流最大（6A）。其频率特性只有对应宽频的HS和抑制高频噪声的HM两种。 3.3片式铁氧体磁珠抑制噪声实例与今后发展趋势 图7示出了铁氧体磁珠的应用实例。 存在的问题是由图象信号线路产生的时钟高频和母线的辐射电场强度，这时可使用BK系列抑制EMI。作为抑制噪声的场所，用在电缆连接头周围效果最佳。X成分小，使用的产品可采用维持信号波形品位的 HS121，对应数据线路的窄间距贴装，可选用4联阵列产品。 3.4直流电源线路 作为问题点，由AC接头连接的DC电缆产生辐射电场强度，使用FBM系列产品，可抑制EMI。作为抑制噪声场所，用在电缆接头周围效果最佳。对应在低Rdc下的大电流和高阻抗，使用的产品可选用降低噪声效果最佳的FBMH4532和HM132。 3.5开关电源 作为存在的问题，是在开关电源整流处产生耦合噪声，这里可使用FBM系列产品。对应低Rdc大电流，可选用支配R成分的FBMJ3216 HS800产品。 4结束语 近年来，随着信号频率的提高，其波长变得越来越短。一般情况下，信号线路的长短，若超过高频成分的八分之一波长，就会出现耦合等问题。今后，包括铁氧体磁珠，为了降低辐射噪声，使用抑制EMI元器件时，对信号波长来说，不能忽视其元器件受到具有实数电阻成分波形上升时间，以及电抗与终端容量的谐振频率的影响。首先确保波形品位，其次还要选用最佳元器件。 到目前为止，在设计的初期阶段，一直都在谋求抑制EMI用的元器件配制和选择项目的最佳化。今后，更要以整机厂为中心，融合各元器件生产厂家的信息和技术，为顾客服务。