在射頻和微波頻段使用的高功率電阻，大多數使用在Wilkinson功分器或者合路器產品中。為得到最好的性能，在Wilkinson功分器中使用的100歐姆隔離電阻，必須具有較小的等效電容，以便于降低對插入損耗的影響。另外，如果隔離電阻使用在Wilkinson合路器中，那么其需要吸收每個輸入端口的輸入功率的一半。

分離電阻常常用于設計高功率衰減器。頻率低的時候，這是可行的；然而在高頻時，分離電阻的寄生參數會導致衰減器的特性比預計的要差。

高功率電阻擁有不同的形狀和尺寸。應用最普通的幾種分別為：表貼型電阻，具有引線（有/無 絕緣外殼）的電阻，具有引線和絕緣外殼，并安裝在導電法蘭上的電阻。各種高功率電阻的外形如下：

高功率電阻的規格參數

高功率電阻的主要參數包括：電阻值，最大功率容量（大多數是指在100度溫度下的），功率-溫度曲線和機械外形尺寸。另外，最大或者典型的等效電容值有些情況下也需要提供。

電阻和最大功率這兩個參數一般是比較明確的，并且對設計師來說也很有用。相對來說，等效電容這個參數就比較模糊。多數情況下，廠商并不會提供等效電容是在何種頻率下測得，以及采用哪種測試方法。

等效電容分很多種。并聯等效電容是指在電阻膜和地平面之間的由射頻散射場所形成的電容（如圖2）。其它的等效電容比如輸入和輸出焊盤之間的，由于其對實際應用的影響較小，特別是在低頻的時候，一般不做重點考慮。

到目前為止，高功率電阻在1MHz以上的等效電容的測試還沒有標準。按照MIL-STD 202G的標準規定，等效電容的測試頻率建議為：60Hz，120Hz，1KHz，10KHz和1MHz。

有人提出：在1MHz測試得出的等效電容一定可以滿足MIL的標準，但是這個電容信息對希望其能工作在2.7GHz的設計師來說，一點用都沒有。同樣的情況也適用于工作頻率為GHz頻率范圍的基站產品。

測試方法和等效電容的提取

當高功率電阻用于射頻和微波頻段時，具有損傳輸線的特性。圖3是一個電阻的集總元件模型和其高頻等效電路模型。圖3中的并聯電容可以通過測試S參數的方式提取。但測試設備的類型、校準的技術、材料的介電常數都會影響測試結果。

為更加形象的展示等效電容的提取過程，我們使用500W的帶引線的50歐姆電阻制作了一個如圖4的樣本。圖3中的參考面的建立是通過測試儀器的校準以及設置來實現的。

測試數據和建模數據

為了驗證參數的提取過程，我們使用Microwave Office建立了一個EM電阻模型。如圖5顯示，EM分析得到的S參數和測試得到的S參數被一起標注在一張Smith原圖上。從圖中可以看出，在2.7GHz以下，測試的數據和建模的數據具有很好的相關性。

等效電容的計算

為得到電阻的并聯等效電容，我們需要用到b這個值，其任意頻率的值都可以直接從我們舉例的圖中得到。

舉例如下，從綠色的線（測試數據）上查到：在2.3GHz，b=1.083。將其帶入下面的公式可以得出等效電容的值為1.5pF。

如果我們依照紅色的線（建模數據）得到b，然后重新計算在2.3GHz的等效電容，其為1.55pF。這兩個數據再次顯示了測試數據和建模數據之間的良好的相關性。

除了單頻點的計算外，我們在圖6展示了并聯電容的掃頻測試結果。結果同樣顯示了兩種方法獲得的S參數具有高度的相關性。

高功率電阻廣泛應用于功率分配電路。由于射頻散射場在電阻膜和地之間形成的并聯等效電容（并聯端到地）變成了一個重要的設計參數。等效電容的典型值一般給出的都是在1MHz的頻率測得的。然而，在GHz的頻段，對設計來說，一個高頻的等效電容值會更有參考意義。

本文闡述了提取并聯等效電容的測試方法和過程。EM建模數據和測試數據的高相關性說明等效并聯電阻可以通過測試S參數的方法來獲取。

審核編輯：湯梓紅