フェライトビーズ(フェライトブロック、フェライトコア、フェライトリング、EMIフィルタ、フェライトチョークとも呼ばれる) [ 1 ] [ 2 ]は、電子回路の高周波電子ノイズを抑制するチョークの一種です。
フェライトビーズは、フェライトセラミックにおける高周波電流の散逸を利用して、高周波ノイズ抑制デバイスを構築する。

フェライトビーズは、デバイスからデバイスへの電磁干渉(EMI)と、デバイスからデバイスへの電磁干渉の2つの方向を防止します。 [ 1 ]導電性ケーブルはアンテナとして機能します。デバイスが無線周波数エネルギーを生成すると、ケーブルを介してエネルギーが伝送され、ケーブルは意図しない放射器として機能します。この場合、 EMIを低減するための規制遵守のためにビーズが必要です。逆に、家電製品などの他のEMI源がある場合、ビーズはケーブルがアンテナとして機能し、これらの他のデバイスからの干渉を受けるのを防ぎます。これは、データケーブルや医療機器で特に一般的です。[ 1 ]
大型のフェライトビーズは、外部ケーブルによく見られます。さらに、さまざまな小型のフェライトビーズが回路内部、つまり導体上や、トランジスタ、コネクタ、集積回路などの小型回路基板部品のピン周辺に使用されています。
ビーズは、ローパスフィルタとして機能することで、直流導体として設計された電線上の低レベルの意図しない無線周波数エネルギーを遮断することができます。例えば、不平衡同軸伝送線路(ビデオケーブルなど)では、ケーブルは信号を伝送するように設計されており、ビーズを使用することで、ケーブル内部で伝送される信号に干渉することなく、ケーブルをアンテナとして使用するのを防ぐことができます。この用途において、ビーズはバランの簡易版と言えます。
フェライトビーズは、既存の電子ケーブルに取り付ける最もシンプルで安価な干渉フィルタの1つです。シンプルなフェライトリングの場合、ワイヤは中心を通してコアに巻き付けられ、通常は5回または7回巻き付けられます。ワイヤを巻き付けずに取り付けられるクランプオンコアも利用可能です。このタイプのフェライトコアは通常、ワイヤが1回だけ通過するように設計されています。フィット感が十分でない場合は、ケーブルタイでコアを固定するか、中心が十分に大きい場合は、ケーブルを1回以上ループさせることができます。(ただし、ループごとに高周波に対するインピーダンスは増加しますが、最もインピーダンスの高い周波数は低周波にシフトします。)小さなフェライトビーズは、コンポーネントのリードに被せて寄生発振を抑制することができます。[ 3 ]
表面実装型フェライトビーズが入手可能です。他の表面実装型インダクタと同様に、これらはプリント基板の配線の隙間に半田付けされます。ビーズ部品内部では、フェライト層の間にコイルが通っており、高透磁率コアの周りに多巻インダクタを形成しています。[ 4 ]


フェライトビーズは、設計上、無線周波数(RF)エネルギーを熱として放散することにより、受動的なローパスフィルターとして使用されます。
一方、理想的なインダクタは抵抗を持たないため、熱としてエネルギーを消費しません。理想的なインダクタは誘導リアクタンスのみを持ち、高周波信号の流れを抑制します。これは、エネルギーを熱として消費するのではなく(フェライトビーズの抵抗のように)、信号源に向かってエネルギーの一部を返すことで(消費電力を減らすことで)抑制します。インダクタのリアクタンスは一般的にインピーダンスと呼ばれることがありますが、インピーダンスは一般的に抵抗とリアクタンスの任意の組み合わせで表すことができます。
フェライトビーズ上に巻かれたコイル状のワイヤの形状と電磁特性により、高周波信号に対するインピーダンスが生じ、高周波EMI / RFI電子ノイズが減衰されます。エネルギーはケーブルを伝って反射されるか、低レベルの熱として放散されます。発熱が目に見えるのはごくまれな場合のみです。

インダクタにフェライトビーズを追加することで、不要な高周波ノイズを遮断する能力を2つの方法で向上させることができます。まず、フェライトは磁場を集中させ、インダクタンス、ひいてはリアクタンスを増加させ、ノイズをフィルタリングします。次に、フェライトが適切に設計されていれば、フェライト自体に抵抗という形で追加の損失を生じさせることができます。フェライトは、非常に低い Q値のインダクタを作り出します。[ 3 ] この損失によりフェライトが加熱されますが、通常はごくわずかです。信号レベルは、敏感な回路で干渉や望ましくない影響を引き起こすのに十分な大きさですが、遮断されるエネルギーは通常、比較的小さいです。用途によっては、フェライトの抵抗損失特性が望ましい場合とそうでない場合があります。
フェライトビーズを使用してノイズフィルタリングを改善する設計では、特定の回路特性と遮断する周波数範囲を考慮する必要があります。フェライト材料によって周波数に関する特性が異なるため、メーカーの資料は周波数範囲に最も効果的な材料を選択するのに役立ちます。[ 3 ] [ 5 ]