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PCB 電源プレーンインピーダンス計算ツール

POSThttps://rftools.io/api/py/v1/calculate

スラッグ power-plane-impedance。PDN 設計の PCB 電源プレーンのインピーダンス、キャパシタンス、インダクタンス、および共振周波数を計算します。電力供給ネットワークを最適化しましょう。無料ですぐに結果が得られます。

入力

これらの入力を、表示されている単位ですべて inputs に入れて送ってください。ほとんどは必須で、1 つでも欠けた呼び出しは拒否され（400）、費用はかかりません。省略しても計算できる入力は、表示されている既定値を使います。範囲外の入力も計算され、来歴で示されます。

power-plane-impedance の入力
名前	単位	範囲	既定値	説明
length数値	mm	1 … 1000	100	パワープレーン領域の長さ
width数値	mm	1 … 1000	80	パワープレーン領域の幅
dielectric数値	mm	0.01 … 5	0.1	電源プレーンとグランドプレーン間の距離 (コア/プリプレグの厚さ)
er数値	なし	1 … 20	4.4	プリント基板の誘電率 (1メガヘルツでFR4 = 4.3—4.8)
frequency数値	MHz	0.001 … 10000	100	プレーンインダクタンスのリアクタンス ωL を評価する周波数

出力

values に名前ごとに返されます。上限がない値や定義されない値は null です。

power-plane-impedance の出力
フィールド	単位	説明
capacitance主要値	nF	プレーンキャパシタンス
impedance	mΩ	プレーンインダクタンスのリアクタンス (ωL)
firstCavityResonance	MHz	第1キャビティ共振（長辺方向の半波長）
cavityResonanceTM10	MHz	キャビティ共振 TM₁₀（長さ方向の半波長）
cavityResonanceTM01	MHz	キャビティ共振 TM₀₁（幅方向の半波長）
inductance	nH	プレーンインダクタンス

呼び出し方

計算：1 回の呼び出し、リクエストとレスポンスの全体、そのエラー。
バッチ：この計算ツールをほかと組み合わせて、または掃引を、1 リクエストで。
目標値からの逆算：出力を目標値にする入力の値。

curl -X POST https://rftools.io/api/py/v1/calculate \
  -H "X-API-Key: $RFTOOLS_API_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "slug": "power-plane-impedance",
    "inputs": {
      "length": 100,
      "width": 80,
      "dielectric": 0.1,
      "er": 4.4,
      "frequency": 100
    }
  }'

import rftools

client = rftools.Client()  # reads RFTOOLS_API_KEY, or the key `rftools login` saved

result = client.calculate("power-plane-impedance", {
    "length": 100,
    "width": 80,
    "dielectric": 0.1,
    "er": 4.4,
    "frequency": 100,
})
print(result.values)
print(result.warnings, result.provenance.formula_ref)

const response = await fetch("https://rftools.io/api/py/v1/calculate", {
  method: "POST",
  headers: {
    "X-API-Key": process.env.RFTOOLS_API_KEY,
    "Content-Type": "application/json",
  },
  body: JSON.stringify({
    "slug": "power-plane-impedance",
    "inputs": {
      "length": 100,
      "width": 80,
      "dielectric": 0.1,
      "er": 4.4,
      "frequency": 100
    }
  }),
});
console.log(response.status, await response.json());

package main

import (
	"bytes"
	"fmt"
	"io"
	"net/http"
	"os"
)

func main() {
	body := []byte(`{
	  "slug": "power-plane-impedance",
	  "inputs": {
	    "length": 100,
	    "width": 80,
	    "dielectric": 0.1,
	    "er": 4.4,
	    "frequency": 100
	  }
	}`)
	req, err := http.NewRequest("POST", "https://rftools.io/api/py/v1/calculate", bytes.NewReader(body))
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	req.Header.Set("X-API-Key", os.Getenv("RFTOOLS_API_KEY"))
	req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
	res, err := http.DefaultClient.Do(req)
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer res.Body.Close()
	out, _ := io.ReadAll(res.Body)
	fmt.Println(res.Status, string(out))
}

application/json

{
  "slug": "power-plane-impedance",
  "values": {
    "capacitance": 3.1166741101056004,
    "impedance": 98.69604406462132,
    "firstCavityResonance": 714.6022331024511,
    "cavityResonanceTM10": 714.6022331024511,
    "cavityResonanceTM01": 893.2527913780639,
    "inductance": 0.15707963276499998
  },
  "warnings": [],
  "errors": [],
  "provenance": {
    "method": "calculator:power-plane-impedance",
    "version": "api@3f2c1a9b04de",
    "formulaRef": "Swaminathan & Engin, Power Integrity Modeling and Design for Semiconductors and Systems (cavity resonances of a rectangular plane pair); Novak & Miller, Frequency-Domain Characterization of Power Distribution Networks; Bogatin, Signal and Power Integrity — Simplified (sheet inductance of a plane pair, μ0·h per square)",
    "assumptions": [
      {
        "code": "parallel-plate",
        "text": "The plane pair is an ideal parallel-plate structure: C = ε0·εr·A/d with no fringing, and L = μ0·d·(l/w) for current spreading uniformly across the width and flowing along the length."
      },
      {
        "code": "open-edge-cavity",
        "text": "The cavity resonances are those of an ideal rectangular plane pair with open (magnetic-wall) edges, f_mn = c/(2√εr)·√((m/l)² + (n/w)²): fringing, vias, cut-outs, decoupling capacitors and losses are not included, and εr does not vary with frequency."
      },
      {
        "code": "lowest-two-modes",
        "text": "Only TM₁₀ and TM₀₁ are reported; the lower of the two is always the first resonance, but higher modes follow, and when one side is more than twice the other, the second half-wave mode along the longer side (TM₂₀ or TM₀₂) falls below the half-wave across the shorter side."
      },
      {
        "code": "inductive-reactance-only",
        "text": "The reactance at frequency is ωL of the plane inductance alone: the plane capacitance, spreading from a point feed, vias, decoupling capacitors and the cavity resonances are not included, so it describes the plane only well below the first cavity resonance."
      }
    ],
    "validRange": {
      "status": "inside",
      "bounds": {
        "length": {
          "min": 1,
          "max": 1000,
          "unit": "mm"
        },
        "width": {
          "min": 1,
          "max": 1000,
          "unit": "mm"
        },
        "dielectric": {
          "min": 0.01,
          "max": 5,
          "unit": "mm"
        },
        "er": {
          "min": 1,
          "max": 20,
          "unit": ""
        },
        "frequency": {
          "min": 0.001,
          "max": 10000,
          "unit": "MHz"
        }
      },
      "outside": [],
      "model": null
    },
    "computedAt": "2026-09-24T14:05:11.003Z",
    "inputs": {
      "length": 100,
      "width": 80,
      "dielectric": 0.1,
      "er": 4.4,
      "frequency": 100
    },
    "seed": null,
    "elapsedSeconds": 0.003
  }
}

{
  "detail": [
    {
      "type": "float_parsing",
      "loc": [
        "body",
        "inputs",
        "length"
      ],
      "msg": "Input should be a valid number, unable to parse string as a number",
      "input": "abc"
    }
  ]
}

テキストとして送られた入力。計上はされていません。

{
  "detail": "More than 120 requests in 60 seconds from this address.",
  "errorKind": "rate_limited",
  "limit": 120,
  "windowSeconds": 60,
  "upgradeUrl": "https://rftools.io/pricing/"
}

1 分あたりのリクエストが多すぎます。Retry-After 付き。

同じ入力で計算ツールのページを開くPCB 電源プレーンインピーダンス計算ツール、この値で