5G通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵作用5G技術(shù)推動了對超寬帶電容的需求激增。在 Massive MIMO 天線系統(tǒng)中，每個天線單元都需要的射頻通道，超寬帶電容用于天線調(diào)諧、阻抗匹配和信號耦合。毫米波頻段的應(yīng)用尤其挑戰(zhàn)性，要求電容在28/39GHz等頻段保持穩(wěn)定性能。新型超寬帶電容采用低溫共燒陶瓷技術(shù)，實(shí)現(xiàn)精確的尺寸控制和優(yōu)異的高頻特性。在5G基站設(shè)備中，這些電容還用于功率放大器的輸出匹配網(wǎng)絡(luò)，幫助提高能效和線性度。

航空航天與應(yīng)用航空航天和領(lǐng)域?qū)﹄娮釉目煽啃院托阅苡袠O端要求。超寬帶電容在這些應(yīng)用中用于雷達(dá)系統(tǒng)、電子戰(zhàn)設(shè)備和衛(wèi)星通信系統(tǒng)。特殊的設(shè)計(jì)使其能夠承受極端溫度變化、劇烈振動和度輻射環(huán)境。采用陶瓷金屬密封封裝和航天級材料，確保在真空環(huán)境和溫度循環(huán)下的長期可靠性。在相控陣?yán)走_(dá)中，超寬帶電容用于T/R模塊的波束形成網(wǎng)絡(luò)，提供精確的相位控制和信號分配。 需關(guān)注其直流偏壓特性，尤其在低電壓大電流應(yīng)用中。118FHC8R2M100TT

單一電容器無法在超寬頻帶內(nèi)始終保持低阻抗。因此，在實(shí)際電路中，需要構(gòu)建一個由多個不同容值電容器組成的退耦網(wǎng)絡(luò)。小容量電容（如0.1μF， 0.01μF， 1000pF， 100pF）擁有較高的自諧振頻率，負(fù)責(zé)濾除中高頻噪聲；而大容量電容（如10μF， 47μF）或電解電容負(fù)責(zé)濾除低頻紋波和提供電荷儲備。這些電容并聯(lián)后，它們的阻抗曲線相互疊加，從而在從低頻到極高頻的整個范圍內(nèi)形成一條平坦的低阻抗路徑。PCB上的電源分配網(wǎng)絡(luò)（PDN）設(shè)計(jì)就是基于此原理，通過精心選擇不同容值、不同封裝的電容并合理布局，來實(shí)現(xiàn)超寬帶的低阻抗目標(biāo)，確保電源完整性。111XGA391J100TTPCB布局需優(yōu)化，過孔和走線會引入額外安裝電感。

未來，超寬帶電容技術(shù)將繼續(xù)向更高頻率、更低損耗、更高集成度和更優(yōu)可靠性發(fā)展。新材料如低溫共燒陶瓷（LTCC）技術(shù)允許將多個電容、電感、電阻甚至傳輸線共同集成在一個三維陶瓷模塊中，形成復(fù)雜的無源網(wǎng)絡(luò)或功能模塊（如濾波器、巴倫）。LTCC可以實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的線路、更優(yōu)的高頻性能和更好的熱穩(wěn)定性，非常適合系統(tǒng)級封裝（SiP）和毫米波應(yīng)用。此外，對新型介電材料的探索（如具有更高介電常數(shù)且更穩(wěn)定的材料）也在持續(xù)進(jìn)行，以期在未來實(shí)現(xiàn)更高容值密度和更寬工作頻段。

自諧振頻率（SRF）是衡量電容器有效工作頻率上限的重心指標(biāo)。對于超寬帶應(yīng)用，必須要求電容器的SRF遠(yuǎn)高于系統(tǒng)的工作頻率，否則其電感特性將無法有效抑制高頻噪聲。提升SRF的策略主要圍繞降低ESL和減小電容值。根據(jù)fSRF = 1/(2π√(LC))，減小L或C都能提高fSRF。因此，超寬帶電容常采用以下方法：一是優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)和端電極設(shè)計(jì)以小化ESL；二是使用小尺寸封裝（如0201比0805的ESL小得多）；三是對于極高頻率的退耦，會故意選用較小容值的電容（如100pF， 1nF），因?yàn)槠銼RF更高，專門用于濾除特定高頻噪聲，與較大容值的電容配合使用以覆蓋全頻段。先進(jìn)的薄膜工藝可制造出性能很好的超寬帶電容。

單一電容器無法在超寬頻帶內(nèi)始終保持低阻抗。因此，在實(shí)際電路中，需要構(gòu)建一個由多個不同容值電容器組成的退耦網(wǎng)絡(luò)。小容量電容（如0.1μF， 0.01μF， 1000pF， 100pF）擁有較高的自諧振頻率，負(fù)責(zé)濾除中高頻噪聲；而大容量電容（如10μF， 47μF）或電解電容負(fù)責(zé)濾除低頻紋波和提供電荷儲備。這些電容并聯(lián)后，它們的阻抗曲線相互疊加，從而在從低頻到極高頻的整個范圍內(nèi)形成一條平坦的低阻抗路徑。PCB上的電源分配網(wǎng)絡(luò)（PDN）設(shè)計(jì)就是基于此原理，通過精心選擇不同容值、不同封裝的電容并合理布局，來實(shí)現(xiàn)超寬帶的低阻抗目標(biāo)。在高級服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心中保障計(jì)算節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行。116TCA1R2C100TT

其主要價值在于有效抑制從低頻到高頻的電源噪聲。118FHC8R2M100TT

即使選擇了ESL極低的超寬帶電容，不合理的PCB布局和安裝也會引入巨大的安裝電感，徹底毀掉其性能。安裝電感主要來自電容焊盤到電源/地平面之間的過孔（via）和走線。為了小化安裝電感，必須遵循以下原則：一是使用短、寬的走線連接；二是使用多個緊鄰的、低電感的過孔（via）將電容的兩個端直接連接到近的電源層和地層；三是采用對稱的布局設(shè)計(jì)。對于比較高頻的應(yīng)用，甚至需要采用嵌入式電容技術(shù)，將電容介質(zhì)材料直接制作在PCB的電源-地平面之間，實(shí)現(xiàn)近乎理想的平板電容結(jié)構(gòu)，將寄生電感降至幾乎為零，這是實(shí)現(xiàn)超寬帶性能在系統(tǒng)級上的手段之一。118FHC8R2M100TT

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