村田丨应对基站3大设计新课题，电容器该怎么选？

　　随着使用频带的高频化、尺寸的小型化，基站设计越发受到有限的基板空间上可搭载的元件数量及尺寸的制约、元件使用温度的制约等方面的影响。

　　该如何妥善处理这些设计课题呢?为解决此类问题，村田制作所将小型且具有优良高频特性的电容器、减少搭载元件数量的电容器以及可保障高温的电容器新增到产品阵容。

　　本文为你介绍三大类基站实际应用中的村田新增电容器产品阵容及相应的特点，包括：

　　150°C保障的High-Q电容器和额定电压100V电容器;

　　0201尺寸及以下High-Q电容器;

　　节省空间的小尺寸大容量100uF超电容器。

　　01高温环境下使用的电容器

　　基站用PA会因电路板和组件产生的热量而变热，周边超过125°C。尤其是放大晶体管会产生大量热量，放置在其周围的用于DC截止、匹配电容器也会经受高温。不仅如此，接收到放大电力的电容器本身也会产生更多的热量。

　　另外，近年来，在Multiple-Output化(Tx的增加)趋势下，组件数量有所增加，基站尺寸变小，使得散热器等散热对策的可用空间变少。随着使用频带的进一度高频化，元件所产生的热量在增加，因此将电容器周边温度和自身发热控制在125°C，成为了在电路设计上的制约案例中的一个明显的制约因素。

　　在这种背景下，除了用于DC截止和匹配电容器的高Q值电容器外，用于PA Vdrain电源的去耦电容器也出现了温度超过125°C的情况。

　　村田的GJM/GQM系列是适合DC截止用、匹配用的150°C保障High-Q电容器;而GRM系列则是用于Vdrain去耦的150°C保障额定电压100V的电容器。

　　即使是在高温环境下也能使用的村田电容器：

　　(1)GJM系列型号列表：150°C保障，High-Q，≤100Vdc

　　(2)GQM系列型号列表：150°C保障，High-Q，>100Vdc

　　(3)GRM系列型号列表：150°C保障，额定电压100V

　　除了以往保障150°C高Q值电容器产品系列外，村田制作所还拥有保障150°C的通用去耦电容器产品。其通过减少PA周围使用的电容器对环境温度的限制，可以实现更灵活的设计。

　　此外，为了满足传统的温度要求，村田制作所还提供了保障125°C的产品系列，因此您可以根据零件周围的环境选择所需的最高温度的产品。

　　02适用于模块化、小型化的高Q电容器

　　在基站用PA的Multiple-Output化(Tx的增加)趋势下，安装在基站PA中的组件数量在不断增加，与此同时设备尺寸则要求和原先一样或者更加小型化，因此增加电路板的密度就变得非常重要。

　　此外，在传统上以离散形式设计的PA外围电路中，为了提高伴随Tx增加的尺寸限制和制造效率，以模块形式设计的情况也在增加。因此，匹配用电容器也需要变小。

　　基站用PA对0201尺寸及以下的高Q电容器的需求增加

　　村田制作所的High-Q电容器除了以往的0402尺寸外，还增加了0201尺寸以下的小型High-Q电容器系列。0201尺寸及以下High-Q电容器GJM/GQM系列，适用于DC切割和匹配。

　　通过专有的构造和材料，即使在静电容量值很低的情况下，与标准规格产品(GRM系列)相比，也可实现更高的Q值。因兼具匹配用电容器的小型化和高Q值，有助于实现高频PA电路设计的高密度化。

　　村田0.5pF适合模块化、小型化的高Q电容器：

　　(1)GJM系列型号列表：≤100Vdc，0201尺寸以下，High-Q

　　(2)GQM系列型号列表：>100Vdc 0201尺寸，High-Q

　　03小尺寸、大容量，充分利用基板面积

　　由于通信性能的提高，使得基站的IC性能不断提高，所需的总电容器容量也在不断增加;另一方面，为了维持或缩小设备的尺寸，提高电路板的密度变得越来越重要。

　　随着电子设备的功能愈加复杂，需要更严格的电源线电压控制(如更严格的CPU)和更大的电容来保持电源线稳定性。这种趋势在基站中也很明显，随着信息处理量的增加，IC性能也在不断提高。因此，在并联时会选择使用大容量的电容器。一方面，由于Multiple-Output化导致安装元件数量增加，去耦用电容器的占用面积反而需要减少。

　　此外，虽然电解电容器的优点是每单位可以获得较大的电容，但在高温下长期连续使用的环境(如基站)存在可靠性风险。

　　村田提供了超100uF的电容器系列，可以在占用更小面积的情况下实现高电容。去耦用的GRM系列100uF超电容器，小尺寸大容量，节省空间。由于基站需要在恶劣的环境下使用，因此安装的部件也有严格的使用条件。所以村田也在扩充125°C保障的产品系列，可供在恶劣的温度环境下使用。

　　除了超过100uF的电容器外，即使是在48V电源线路上普遍使用的额定电压为100V的电容器，村田也扩充了小尺寸且可应对高温的GRM系列MLCC阵容，通过同时实现省空间、大容量和应对高温，增强了设计灵活性。

　　相应可选的小尺寸大容量的村田电容器：

　　(1)GRM系列型号列表：100uF以上

　　(2)GRM系列型号列表：额定电压100Vdc

　　总结 ：村田MLCC的优势

　　村田电容器的优势在于持续的开发能力。

　　村田追求的小型大容量化重点在于电介质层的薄层化技术。确立了可高精度控制陶瓷粉体颗粒大小和形状及高密度且均匀分布的加工技术。更轻薄、更小巧、更准确。村田将继续开发高精尖电容器产品。