ForHosting KIT · 開発者向けツール

同軸ケーブルの特性インピーダンス計算

この計算ツールは、外部導体の内径、中心導体の外径、誘電体の比誘電率から、同軸ケーブルの理想的な特性インピーダンスを求めます。2つの直径は、ミリメートルやインチなど、必ず同じ単位で入力してください。結果には直径の比だけが影響します。標準的な無損失同軸線路の関係式を用いてオーム単位で返すため、ケーブルの初期設計、形状確認、誘電材料の比較にご利用いただけます。

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導体の形状を正しく入力してください

outer_diameter には外部導体の内径を、inner_diameter には中心導体の外径を入力してください。これらは誘電体に接する2つの導電面であるため、外被の厚さやシールドの外形寸法は計算に含めません。両方の値には同じ単位を使用してください。式で用いるのは絶対寸法ではなく比率なので、ミリメートル、インチ、その他の長さ単位のいずれでも計算できます。外径は内径より厳密に大きい必要があります。そうでなければ環状の誘電領域が存在せず、指定された同軸形状は成立しません。半径ではなく直径を入力してください。ただし、両方を一貫して半径に換算した場合は同じ比率になります。片方だけを半径にすると誤った結果になります。測定値は同心構造のケーブルを表す必要があります。偏心、変形、編組構造、製造公差がある実物のケーブルでは、この理想的な推定値との差が生じる場合があります。

比誘電率と計算式をご確認ください

dielectric_constant は、epsilon r と表記されることもある比誘電率です。無次元量であり、正の値でなければなりません。高い精度が必要な場合は、一般的な材料値ではなく、導体間にある材料と構造に対応した実効値をご使用ください。このツールでは、外径と内径の比の自然対数を60倍し、比誘電率の平方根で割ります。これは、非磁性材料で構成された均一かつ理想的な無損失同軸伝送線路の特性インピーダンスを表す標準的な閉形式です。直径比が大きいほどインピーダンスは高くなり、比誘電率が大きいほど低くなります。安定した出力のため、結果は小数点以下6桁に丸めます。導体抵抗、誘電正接、表面粗さ、周波数依存の分散、コネクター、不連続部はモデル化していません。これらは実際の挿入損失やインピーダンス特性に影響しますが、ここで求める理想的な幾何学上の特性インピーダンスとは別の要因です。

ケーブルおよびRF設計に結果をご活用ください

算出された値を、信号源、負荷、コネクター、および伝送系全体の目標インピーダンスと比較してください。一般的なシステムは一貫した公称インピーダンスを基準に設計されており、意図しない不整合は反射、定在波、電力伝送の低下を招くことがあります。初期設計では、入力を1つずつ変更し、中心導体、シールド間隔、誘電体のどれを調整すると目標に近づくかをご確認ください。数学的に正確な結果でも、製造されたすべてのケーブルが同じ値になるとは限らないため、製造公差も考慮する必要があります。既存ケーブルでは導電面の境界で寸法を測り、入手可能な最適な実効比誘電率を用いたうえで、工学的な推定値として扱ってください。特定の周波数帯域で厳密に検証するには、時間領域反射率計やベクトル・ネットワーク・アナライザーなどによる測定が必要です。API はブラウザー版と同じ決定論的計算を行い、1回 $0.002 で、設計条件の走査や自動検証に適しています。

活用例

同軸形状を設計する

中心導体、シールド間隔、誘電体の組み合わせが目標の特性インピーダンスになるかをご確認いただけます。

誘電材料を比較する

導体径を固定し、候補材料の比誘電率によって予測インピーダンスがどう変わるかを比較できます。

設計データを検証する

記載された寸法と比誘電率から再計算し、仕様の不整合を早期に発見できます。

よくある質問

直径にはどの単位を使用できますか？

両方の直径で同じ単位を使用すれば、任意の長さ単位をご利用いただけます。比は無次元で、結果は常にオーム単位です。

外径にはどの寸法が必要ですか？

ケーブル外被の直径ではなく、誘電体に面する導電面で測った外部導体の内径をご使用ください。

比誘電率には何を入力しますか？

導体間にある誘電体の正の比誘電率を入力してください。精度が必要な場合は、実際の構造と周波数に適した実効値をご使用ください。

外径が内径より大きい必要があるのはなぜですか？

同軸構造には中心導体とそれを囲む導体の間に空間が必要です。同じ直径や逆転した直径では、この物理構造を表せません。

損失や周波数の影響も含まれますか？

いいえ。形状と比誘電率による理想的な特性インピーダンスのみを計算し、抵抗、誘電損失、粗さ、コネクター、分散はモデル化しません。

API の利用料金はいくらですか？

API は1回 $0.002 です。ブラウザー内の計算は API リクエストなしでご利用いただけます。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/elec/cable-impedance

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/elec/cable-impedance \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"outer_diameter":10,"inner_diameter":2.3,"dielectric_constant":2.1}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/elec/cable-impedance", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "outer_diameter": 10,
    "inner_diameter": 2.3,
    "dielectric_constant": 2.1
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/elec/cable-impedance",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "outer_diameter": 10,
    "inner_diameter": 2.3,
    "dielectric_constant": 2.1
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/elec/cable-impedance", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"outer_diameter":10,"inner_diameter":2.3,"dielectric_constant":2.1}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"outer_diameter":10,"inner_diameter":2.3,"dielectric_constant":2.1}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/elec/cable-impedance", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "outer_diameter": 10,
  "inner_diameter": 2.3,
  "dielectric_constant": 2.1
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "elec.cable_impedance",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

KITの完全なドキュメントを見る →