穿心电容结构原理图（穿心电容为何能有效地滤除高频噪声？）

一、关于电容的几个基本公式：

一个电容器，如果带1C的电量时，两级间的电势差是1伏，这个电容器的电容就是1F，即：C=Q/U 但电容的大小不是由Q（带电量）或U（电压）决定的，电容的公式为：C=εS/4πkd 。

其中，ε是一个常数，S为电容极板的正对面积，d为电容极板的距离， k则是静电力常量。常见的平行板电容器,电容为C=εS/d.（ε为极板间介质的介电常数，S为极板面积，d为极板间的距离。）
定义式：C=Q/U
电容器的电势能计算公式：E=CU^2/2=QU/2=Q^2/2C
多电容器并联计算公式：C=C1+C2+C3+…+Cn
多电容器串联计算公式：1/C=1/C1+1/C2+…+1/Cn

二、穿心电容与普通电容的区别？

• 穿心电容是一种三端电容，与普通的三端电容相比，由于它直接安装在金属面板上，因此它的接地电感更小，几乎没有引线电感的影响，因此穿心电容较普通电容有更高的自谐振频率；
• 另外，它的输入输出端被金属板隔离，消除了高频耦合，这两个特点决定了穿心电容具有接近理想电容的滤波效果。

三、穿心电容为何能有效地滤除高频噪声？

在实际工程中，要滤除的电磁噪声频率往往高达数百MHz，甚至超过1GHz。对这样高频的电磁噪声必须使用穿心电容才能有效地滤除。普通电容之所以不能有效地滤除高频噪声，是因为两个原因：

• 一个原因是电容引线电感造成电容谐振，对高频信号呈现较大的阻抗，削弱了对高频信号的旁路作用；
• 另一个原因是导线之间的寄生电容使高频信号发生耦合，降低了滤波效果。

穿心电容是一种三端电容，因其空心的物理结构而得名。屏蔽腔体输出或输入的低频信号（包括电源），经过穿心式电容接进来，可以过滤掉一部分带进来的噪声，因此，穿心式电容在很多专用高频、超高频、微波设备中大量使用。穿心电容与普通的三端电容相比，由于它直接安装在金属面板上，因此它的接地电感更小，几乎没有引线电感的影响，另外，它的输入输出端被金属板隔离，利用金属面板起到高频隔离的作用，消除了高频耦合，这两个特点决定了穿心电容具有接近理想电容的滤波效果。

四、主要应用

穿心电容主要应用于：馈通滤波器、低通滤波器、EMI滤波器、信号滤波器、滤波电容器、焊接式馈通滤波器、螺纹式馈通滤波器。

五、结构特点及选型注意点

较简单的穿心结构是由内外电极和陶瓷构成的一个(C型)或两个电容(Pi型)。

穿心电容的介质为陶瓷介质，而陶瓷电容的容量会随环境温度变化而变化，这种容量变化会影响滤波器的滤波截止率。陶瓷电容的容量温度变化率是由陶瓷介质本身决定的。因此，选择适当的陶瓷介质非常重要。

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