赋能高速光通信：麦捷 MGHB0603OP 系列磁珠在光模块 BIAS-TEE 电路中的应用

引言

随着人工智能、云计算及 5G 技术的飞速发展，数据中心对数据传输速率的要求日益攀升。从 100G 到 400G，乃至 800G 和 1.6T 光模块，信号速率的不断翻倍对电路的信号完整性（SI）和电源完整性（PI）提出了极为严苛的挑战。

在光模块的发射端（TOSA），激光驱动器（Laser Driver）与激光器（EML/VCSEL）之间的偏置电路是核心环节之一。其中，BIAS-TEE（偏置三通）电路负责将直流偏置电压与交流射频信号叠加，以驱动激光器工作。然而，直流电源上的高频噪声若未经过滤直接进入偏置端，将导致激光器产生相对强度噪声（RIN），进而增加误码率（BER），甚至影响光眼的张开度。

作为国内被动元器件领域的领军企业，麦捷科技（microgate） 推出的 MGHB0603OP 系列高頻磁珠，凭借优异的阻抗特性和低直流电阻，成为光模块 BIAS-TEE 电路中的理想选择。

一、光模块 BIAS-TEE 电路的关键挑战

BIAS-TEE 电路的基本结构由电容（隔直）和电感/磁珠（通直阻交）组成。在高速光模块设计中，该部分电路面临以下主要痛点：

1.电源噪声耦合： 光模块内部的 DC-DC 转换器或 LDO 产生的开关噪声若耦合到激光偏置电压上，会直接调制激光输出，产生抖动。

2.高频阻抗匹配： 随着速率提升,传统的功率电感在高频下可能因自谐振频率（SRF）不足而失去扼流作用，甚至引入谐振峰。

3.空间与损耗限制： 光模块内部空间极度紧凑，要求元器件尺寸小（0201或更小）。同时，低电压驱动趋势要求元器件的直流电阻（DCR）极低，以减少压降和发热。

二、麦捷 MGHB0603OP 系列磁珠产品概述

麦捷 MGHB0603OP 系列是专为高频、高可靠性应用设计的片式铁氧体磁珠。该系列针对通信设备及光模块电源滤波场景进行了优化，旨在解决高频噪声抑制与直流压降之间的矛盾。

核心特性：

封装尺寸： 0201（0603公制），适合高密度 PCB 布局。

阻抗特性： 在宽频带内（特别是 100MHz 至数 GHz 范围）提供高阻抗，

低 DCR 设计： 优化的内部电极结构，显著降低直流电阻，确保偏置电压的稳定性。

高可靠性： 符合工业级温度标准，耐焊接热冲击，满足光模块长寿命运行需求。

三、麦捷MGHB0603OP 系列磁珠在 BIAS-TEE 电路中的应用优势

在光模块的偏置电路设计中，麦捷MGHB0603OP系列磁珠通常应用于以下两个关键位置，发挥不同作用：

1. BIAS-TEE 直流输入端的噪声滤波

这是该系列磁珠最主要的应用场景。在 DC 电源进入 BIAS-TEE 电感之前，串联一颗 MGHB0603OP 磁珠。

作用： 构成 滤波器，阻断来自电源管理芯片的高频开关噪声（Switching Noise）进入敏感的激光偏置端。

优势： 相比传统电感，磁珠在高频段呈现电阻性特性，能够吸收噪声而非反射噪声，避免了 LC 谐振带来的峰值干扰，使电源曲线更加平滑。

2. 高频 BIAS-TEE 的射频扼流圈（RF Choke）

在部分特定频率的光模块设计中，当工作频率落在磁珠的高阻抗峰值区域时，MGHB0603OP 可直接作为 BIAS-TEE 的射频扼流元件。

作用： 防止射频信号泄露到直流电源端，同时允许直流电流通过。

优势： 0201 封装的寄生电容小，自谐振频率高，能够支持 25G/50G 乃至更高波特率的信号传输而不造成信号衰减。

3. 技术性能对比优势

参数指标 传统功率电感 普通磁珠 麦捷 MGHB0603OP

高频阻抗 低（SRF 后呈容性） 中 高（针对 GHz 优化）

直流电阻 (DCR) 低 中/高 极低（优化压降）

噪声抑制机理 反射 吸收 高效吸收

封装尺寸 较大 小 0201 小型化

Q 值特性 高 Q（易谐振） 低 Q 低 Q（阻尼谐振）

四、应用设计建议

为了充分发挥 MGHB0603OP 系列磁珠在光模块中的性能，工程师在设计时建议注意以下几点：

1.阻抗曲线匹配： 根据光模块激光器驱动芯片的噪声频谱特性，选择 MGHB0603OP 具体子型号，使其阻抗峰值覆盖主要的噪声频率段（通常为 DC-DC 开关频率及其谐波）。

2.额定电流余量： 虽然 BIAS-TEE 偏置电流通常不大（几十 mA 至几百 mA），但考虑到浪涌及温度降额，建议选择额定电流大于实际工作电流 1.5 倍以上的规格，以防磁饱和导致阻抗失效。

3.布局布线： 磁珠应尽量靠近 BIAS-TEE 电感或激光器引脚放置。接地回路需保持低阻抗，避免滤波后的噪声再次耦合。

4.多颗级联： 对于 800G 等超高速模块，若单颗磁珠抑制效果不足，可采用不同阻抗特性的磁珠进行多颗级联，以拓宽滤波频带。

五、国产化替代与供应链优势

在当前全球供应链波动及“自主可控”的大背景下，光模块厂商对核心元器件的国产化率要求不断提高。

技术自主： 麦捷科技拥有完整的铁氧体材料配方及制造工艺知识产权，MGHB0603OP 系列性能指标可对标的国际一线品牌同类产品。

交付保障： 本土化生产缩短了交货周期，能够快速响应光模块市场的需求波动。

成本优化： 在同等性能下，麦捷产品具有更具竞争力的成本优势，有助于光模块厂商降低 BOM 成本。

技术支持： 麦捷提供贴近客户的应用技术支持，可协助光模块工程师进行仿真建模及噪声整改。

结语

在光通信向更高速率、更低功耗演进的过程中，电源完整性管理的重要性愈发凸显。麦捷 MGHB0603OP 系列磁珠凭借其优异的高频噪声抑制能力、低直流损耗及高可靠性，为光模块 BIAS-TEE 电路提供了强有力的性能保障。

选择 MGHB0603OP，不仅是选择了一颗高性能的被动元器件，更是为光模块的信号质量与长期稳定性增添了一份保险。随着麦捷科技在高频材料领域的持续投入，该系列产品必将在 400G/800G 及 1.6T 光模块的大规模部署中发挥关键作用。