1 引言电容器是电子设备中大量应用的主要元件之一，它具有隔直、储能、 滤波、耦合、谐振等多种用途。电容器在电子电路中无处不在。 电容器应用广泛、种类繁多，性能千差万别。为在电路设计中正确地 使用电容器，使电容器满足电路要求的同时，自身也处于最佳工作状态。我们 必须对电容器性能有深刻的了解。 六十年代以来，半导体器件飞速发展，尤其进入九十年代固态功放组 件以其优良的性能、高可靠性令世人注目，越来越受到电子行业的青睐。同其 它电子设备一样固态功放组件离不开电容器。组件工作频率高、输出功率大对 应用在其中的元器件的要求较一般应用苛刻得多。在工作中我们发现组件的失 效相当一部分是由于电容器的损坏引起的，电容器选择、使用不当它便成为保 证组件长期性能指标和可靠性的瓶颈。只有对电容器在组件特定工作环境下的 状态进行认真研究，才能在设计组件时正确应用电容器，使固态良好的性能得 以充分发挥。 为了找出电容器存在的不稳定因素，提出相应的措施电容与功率，本文就固态功 放组件中使用的谐振、隔直、储能电容的特性进行如下分析。2 电容器的一般等效电路理想电容器实际上是不存在的，任何一种电容器工作中都要消耗一定 的能量，同时又具有一定的电感。
在交流电路中电容器的电特性表现为一个复 杂的二端口网络，而非单纯的容抗。电容器一般构造通常由三部分组成： 电容器芯子 保护结构 引出线。 在交流电路中，考虑了上述三部分的杂散分布参数后，其电容器的一般等R11 L11 R12 C11主要由介质和极板构成，是电容器的核心； 它的作用是保护电容器芯子，使其长期可靠地工作；Z1Z3R31 L31 R21 L21 R23 R22 C21Z2图 1：电容器的一般等效电路效电路如图 1 所示。 图中 Z1、Z2、Z3 分别为电容器芯子、保护结构、引出线的等效电路。R11、L11、R12、C11 分别是芯子极板的电阻、电感和芯子介质的等效并联电阻、 电容；R21、L21、R22、C21、R23 分别是保护层中引出片的电阻、电感和保护 层介质的并联电阻电容以及介质贯穿电导的并联电阻；R31、L31 分别是引出线 电阻、电感。 一般而言 R21、L21、R22、C21 与 Z1 部分比较可忽略不计。电容器不 同种类及不同工作状态下等效电路中主次矛盾各不相同，这样我们可以抓住主 要矛盾分别对电路进行简化，以方便求得电容器的特性阻抗。3 固态功放组件中的电容器 3.1 固态功放组件中电容器的电特性固态功放组件内除去控制与检测电路使用的电容外，直接参与高频放 大器电路的电容器主要有下面三类： a：匹配电路中的谐振电容； b：放大器的隔直电容； c：放大器的储能电容。
这里我们就这三类电容器分别进行讨论。3.1.1 匹配电路中的谐振电容固态功放组件种类很多，覆盖工作频率范围很宽。其高频放大器的匹配电 路也形式多样，既有分布式、集中式，又有半集中半分布式。在后两种形式的 匹配电路中必然需要用作谐振的电容器。此时，电容器是在高频信号的作用下，R1 L1 R C图 2：高频片状瓷介电容器的等效电路故我们应选用高频特性好的片状瓷介电容器。其等效电路可简化为如图 2 所示 的形式。 图 2 中 R1、L1 为电容器引线电阻、电感，R 为介质极化引入的等效并联电 阻，C 为电容量。 图 2 也可表示为如图 3 所示的串联等效形式。 电容器有固定的谐振频率，组件工作频率高，往往与电容器的谐振频率可 比拟，故图中四部分对电容器整体实际阻抗均有贡献，不可忽略。Z＝(R1＋R 2 )－j (1 ωC 1 ωL1) Z=(R1 + R 2)2 + (1 ωC 1 + ωL1)2可以用下式表示电容器的阻抗： 虽然在高频下电路中电容器除有电容量和埙耗电阻外还有电感，仍可将它 看成一个纯电容元件用有效电容量 Ce 来表示(这在工程设计中是允许的） ，相应 地Z = 1 ωC e Ce = C(ωC1(R1 + R 2))2 + (1 ω 2 L1C1)2得到电容在不同频率下的有效电容量 Ce： 下面以目前国内高频性能较好的 C039 型（如 C039-1-100V-101-J）电容器 为例计算出 f 与 Ce 的曲线。
