介质材料的选择直接决定了电容器的基本频率和温度特性。Class I类材料，如COG（NPO）特性，具有比较高的稳定性：其介电常数随温度、频率和电压的变化微乎其微，损耗角正切（tanδ）极低，非常适合用于要求高Q值、低损耗和超稳定性的超宽带高频电路、谐振器和滤波器中。但其相对介电常数较低，因此难以在小体积内实现高容值。Class II类材料，如X7R、X5R特性，具有高介电常数，能在小尺寸下实现高容值，常用于电源退耦和通用滤波。但其容值会随温度、频率和直流偏压明显变化，损耗也较高，在高频高性能应用中受限。超宽带应用会根据具体频段和功能需求混合使用这两类材料，以达到性能与成本的比较好平衡。与传统电解电容相比，其在高频下的阻抗特性优势明显。111ZCC270K100TT
介质材料的选择直接决定了电容器的基本频率和温度特性。Class I类材料，如COG（NPO）特性，具有比较高的稳定性：其介电常数随温度、频率和电压的变化微乎其微，损耗角正切（tanδ）极低，非常适合用于要求高Q值、低损耗和超稳定性的超宽带高频电路、谐振器和滤波器中。但其相对介电常数较低，因此难以在小体积内实现高容值。Class II类材料，如X7R、X5R特性，具有高介电常数，能在小尺寸下实现高容值，常用于电源退耦和通用滤波。但其容值会随温度、频率和直流偏压明显变化，损耗也较高，在高频高性能应用中受限。超宽带应用会根据具体频段和功能需求混合使用这两类材料。118JBB1R9C100TT它确保了高速SerDes通道的信号完整性和低误码率。
在现代高速电路设计中，凭借经验或简单计算已无法设计出有效的超宽带退耦网络。必须借助先进的仿真工具。电源完整性（PI）仿真软件（如ANSYS SIwave, Cadence Sigrity, Keysight ADS）可以导入实际的PCB和封装布局模型，并加载电容器的S参数模型（包含其全频段特性），精确仿真出目标频段（从DC到40GHz+）的电源分配网络（PDN）阻抗。工程师可以通过仿真来优化电容的数量、容值、封装类型和布局位置，在制板前就预测并解决潜在的电源噪声问题，很大缩短开发周期，降低风险。
封装小型化是提升高频性能的必然趋势。更小的物理尺寸（如01005， 0201， 0402封装）意味着更短的内部电流路径和更小的电流回路面积，从而天然具有更低的ESL。这使得小封装电容的自谐振频率（SRF）可以轻松达到GHz以上，非常适合用于芯片周边的超高频退耦。然而，小型化也带来了挑战：更小的尺寸对制造精度、材料均匀性和贴装工艺提出了更高要求；同时，容值通常较小。因此，在PCB设计中，通常采用“大小搭配”的策略，将超小封装的电容尽可能靠近芯片的电源引脚放置，以应对比较高频的噪声，而稍大封装的电容则负责稍低的频段。在物联网设备中助力实现低功耗与高性能的平衡。
单一电容器无法在超宽频带内始终保持低阻抗。因此，在实际电路中，需要构建一个由多个不同容值电容器组成的退耦网络。小容量电容（如0.1μF， 0.01μF， 1000pF， 100pF）拥有较高的自谐振频率，负责滤除中高频噪声；而大容量电容（如10μF， 47μF）或电解电容负责滤除低频纹波和提供电荷储备。这些电容并联后，它们的阻抗曲线相互叠加，从而在从低频到极高频的整个范围内形成一条平坦的低阻抗路径。PCB上的电源分配网络（PDN）设计就是基于此原理，通过精心选择不同容值、不同封装的电容并合理布局，来实现超宽带的低阻抗目标，确保电源完整性。通过创新设计极大降低等效串联电感（ESL）和电阻（ESR）。113JHC5R6M100TT
构建退耦网络时，需并联不同容值电容以覆盖全频段。111ZCC270K100TT
与传统电解电容（铝电解、钽电解）相比，超宽带MLCC电容具有压倒性的高频优势。电解电容的ESL和ESR通常很高，其有效工作频率很少能超过几百kHz到1MHz，主要用于低频滤波和大容量储能。而超宽带MLCC的ESL和ESR极低，工作频率可达GHz级别。此外，MLCC没有极性，更安全（无钽电容的燃爆风险），寿命更长（无电解液干涸问题），温度范围更宽。当然，电解电容在单位体积容量和成本上仍有优势，因此在实际系统中，它们常与超宽带MLCC搭配使用，分别负责低频和高频部分。111ZCC270K100TT
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