DE2350186B2 - Directional coupler arrangement for coaxial lines - Google Patents
Directional coupler arrangement for coaxial linesInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Richtungskoppleranordnung für eine Koaxialleitung mit einer in deren Längsrichtung zwischen dem Innen- und Außenleiter angeordneten, länglichen, als Blechstreifen ausgebildeten Koppelleitung, deren Anschlußenden an den Innenleitern zweier koaxialer Anschlußnutzen befestigt sind.The invention relates to a directional coupler arrangement for a coaxial line having one in its In the longitudinal direction between the inner and outer conductors, elongated, designed as sheet metal strips Coupling line, the connection ends of which are attached to the inner conductors of two coaxial connection pieces.
Aus der deutschen Auslegeschrift 12 48 762 ist eine Richtungskoppleranordnung für Koaxialleitungen mit einer in Achsrichtung des durchgehenden Innenleiters zwischen Innen- und Außenleiter angeordneten Koppelleitung in Form eines dünnen Blechstreifens, dessen Umriß zu den Anschlußenden hin verschmälert ausgebildet ist, bekannt. Dabei ist der Streifen derart durchgebogen, daß seine schmaleren Enden näher am Koaxialaußenleiter liegen als der breitere Streifenmittelabschnitt. Bei dieser Anordnung tritt jedoch der Nachteil auf. daß eine Abstimmung durch Einstellung des Abstandes zwischen der Koppelleitung und dem Außenleiter der Koaxialleitung von außen nicht möglich ist und damit geforderte Rückflußdämpfungs- und Richtschärfewerte über einen größeren Frequenzbereich nicht erzieh werden können. Bei derartigen bekannten Richtkopplern wird die Erfüllung gestellter Forderungen hinsichtlich der Richtschärfe und der Rückflußdämpfung in der Regel durch jeweilige Nachstimmung vom Anwender auf die gewünschte Frequenz erreicht.From the German Auslegeschrift 12 48 762 a directional coupler arrangement for coaxial lines is with a coupling line arranged in the axial direction of the continuous inner conductor between the inner and outer conductor in the form of a thin sheet metal strip, the outline of which is narrowed towards the connection ends is known. The strip is bent in such a way that its narrower ends are closer to the coaxial outer conductor than the wider strip center section. However, there is a disadvantage with this arrangement on. that a vote by adjusting the distance between the coupling line and the Outer conductor of the coaxial line from the outside is not possible and thus required return damping and Directivity values cannot be established over a larger frequency range. With such known Directional couplers will meet the requirements with regard to the directional sharpness and the Return loss usually by adjusting the user to the desired frequency achieved.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine unkomplizierte Einrichtung bei einem für Koaxialleitungen vorgesehe-The object of the invention is to provide an uncomplicated device in a device provided for coaxial lines.
«en Richtungskoppler zur äußerst genauen und homogenen Abstimmung der Rückflußdämpfung der Ausuoppelleitung und damit der Richtschärfe zu schaffen, die von außen einstellbar ist und deren elektrische Werte über einen weiten Frequenzbereich erhalten werden, so daß beispielsweise eine einmalige Abstimmung durch den Hersteller genügt, um den Einsatz bei verschiedenen Frequenzen innerhalb eines breiten Bandes ohne weiteres zu gewährleisten. Gemäß der Erfindung, die sich auf eine Richtungskoppleranord lung der eingangs genannten Art bezieht, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Koppelleitung über eine oder mehrere in Längsrichtung verteilte Kunststoffschrauben mit dem Außenleiter verbunden ist, daß die Betätigungsköpfe der Kunststoff sch rauben von der Außenseite des Außenleiters zugänglich sind und daß die Halterungen der Kunststoffschrauben im Außenleiter und in der Koppelleitung derart ausgebildet sind, daß sich bei Betätigung der Schrauben der /bstand zwischen 4er elastisch biegefähig ausgebildeten KoppelJeitung gnd dem Außenleiter ändert. Der Abstand der Koppelleitung zum Außenleiter, d. h. der Wellenwiderstand 4er Auskoppelleitung, läßt sich durch Einstellung der Kunststoffschrauben äußerst genau und sehr homogen tbgleichen. Diese konstruktive Lösung gestauet den einmaligen Abgleich des Reflexionsfaktors, d. h. der Rückflußdämpfung innerhalb der Auskoppelleitung, und damit der Richtschärfe des Richtungskopplers über einen großen Frequenzbereich mit hoher Qualität."En directional coupler for extremely accurate and homogeneous coordination of the return loss order to create the directional sharpness of the Ausu o ppelleitung and which from the outside is adjustable and whose electrical properties can be obtained over a wide frequency range, so that for example a one-time vote satisfied by the manufacturer to to guarantee the use at different frequencies within a broad band without further ado. According to the invention, which relates to a Richtungskoppleranord development of the type mentioned, this object is achieved in that the coupling line is connected via one or more longitudinally distributed plastic screws with the outer conductor that the actuating heads of the plastic screw from the outside of the Outer conductors are accessible and that the holders of the plastic screws in the outer conductor and in the coupling line are designed such that when the screws are actuated, the distance between four elastically flexible coupling lines and the outer conductor changes. The distance between the coupling line and the outer conductor, ie the wave resistance of the 4-way coupling line, can be adjusted extremely precisely and very homogeneously by adjusting the plastic screws. This constructive solution blocks the one-time adjustment of the reflection factor, ie the return loss within the decoupling line, and thus the directivity of the directional coupler over a large frequency range with high quality.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Außenleiter der Koaxialleitung im Bereich der Koppelleitung durch einen auf eine leitende Grundplatte aufgebrachten Außenleiterklotz gebildet ist und daß die Grundplatte über einem Ausschnitt des Außenleiters der koaxialen Hochfrequenzleitung auf einer ebenen Auflageplatte mechanisch fest derart angebracht ist, daß der Bereich der Koppelleitung innerhalb der Koaxialleitung frei liegt. Dadurch entstehen eindeutige Wellenwiderstandsverhältnisse im Verlauf der Auskoppelleitung.An advantageous development of the invention is that the outer conductor of the coaxial line in the Area of the coupling line formed by an external conductor block attached to a conductive base plate and that the base plate is over a section of the outer conductor of the coaxial high-frequency line is mechanically fixed on a flat support plate in such a way that the area of the coupling line within the coaxial line is exposed. This results in clear wave resistance ratios in the course the coupling line.
Aus der DL-PS 28 310 ist es im Zusammenhang mit dem Problem der Einstellung des Kopplungsgrades bekannt, bei Richtkopplern. bei denen die Koppelleitung parallel zum Innenleiter der Energieleitung läuft, die Koppelanordnung so zu gestalten, daß die Teile des Energieleiters, an denen die Koppelleitung befestigt ist. mit der Koppelleitung zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind, die als solche zur Einstellung des Kopplungsfaktors dem Innenleiter der Energieleitung mehr oder weniger genähert wird. Die genannte Baueinheit besteht aus einem ausgesparten Teil des Außenleiters der Energieleitung, an dem die beiden Anschlußbuchsen für die Koppelleitung und die in den Energieleiter eintauchende Koppelleitung selbst befestigt sind. Bei der bekannten Anordnung nach der DL-PS 28 310 wird die Einstellung des erforderlichen Kopplungsfaktors durch Auswechseln von Kopplungsleitern vorgenommen, die für verschiedene Kopplungsfaktoren nach dem Einsetzen zwangläufig unterschiedliche Eintauchtiefen ergeben.From DL-PS 28 310 it is known in connection with the problem of setting the degree of coupling, with directional couplers. in which the coupling line runs parallel to the inner conductor of the power line, the To make coupling arrangement so that the parts of the energy conductor to which the coupling line is attached. are combined with the coupling line to form a unit, which as such for setting the coupling factor the inner conductor of the power line is more or less approximated. The said structural unit consists of a recessed part of the outer conductor of the power line, on which the two connection sockets for the coupling line and the coupling line immersed in the energy conductor itself. at the known arrangement according to DL-PS 28 310 is the setting of the required coupling factor made by exchanging coupling conductors according to different coupling factors the insertion inevitably result in different immersion depths.
Die Koppeldämpfung, d. h. der Quotient des Signals zwischen der koaxialen Energieleitung und des Signals der Auskoppelleitung läßt sich bei der erfindungsgemäßen Richtungskoppleranordnung zweckmäßig dadurch einstellen, daß auf derjenigen Seite der Grundplatte, auf welcher der Außenleitcrklotz angebracht ist, eine oder mehrere übereinander angeordnete, hinsichtlich ihrer Stärke auf die geforderte Koppeldämpfung abgeThe coupling attenuation, d. H. the quotient of the signal between the coaxial power line and the signal the decoupling line can expediently thereby in the directional coupler arrangement according to the invention set that on the side of the base plate on which the outer conductor block is attached, a or several superimposed on the required coupling attenuation in terms of their strength
stimmte Abstandsplauen angeordnet sind, welche mit der Grundplatte deckungsgleich sind und einen den Außenleiterklotz aufnehmefähigen Schlitz aufweisen, welcher in den beiden Bereichen der Verbindungen der 5 Koppelleitung und der Innenleiter der koaxialen Anschlußstutzen wellenwiderstandsgerecht abgerundet ist. Der Außenleiterklotz ist zweckmäßig an seinen beiden Enden derart konkav abgerundet, daß der Wellenwiderstand der beiden koaxialen Anschlußstutzen erlo halten bleibt.correct spacer claws are arranged, which are congruent with the base plate and one the Have outer conductor block receptive slot, which in the two areas of the connections 5 coupling line and the inner conductor of the coaxial connection piece is rounded in accordance with the wave resistance. The outer conductor block is expediently rounded concavely at both of its ends in such a way that the wave resistance of the two coaxial connection pieces remain erlo.
Nach der Montage und endgültigen Abstimmung werden die Kunststoffschrauben vorteilhaft durch Anbringen von Lackplomben drehgesichert. Die Kunststoffschrauben bestehen zweckmäßig aus einem Material, das auch bei hohen Frequenzen eine verhältnismäßig hohe Dielektrizitätskonstante und einen kleinen Verlustwinkel aufweist.After assembly and final coordination, the plastic screws are advantageous by attaching them Secured against rotation by lacquer seals. The plastic screws are expediently made of a material a relatively high dielectric constant and a small one, even at high frequencies Has loss angle.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand eines in fünf Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels eines Richtungskopplers näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Teil einer koaxialen Hochfrequenz-Energieleitung zur Aufnahme einer Auskoppelleitung eines Richtungskopplers nach der Erfindung,Further details of the invention are given using an exemplary embodiment shown in five figures a directional coupler explained in more detail. It shows F i g. 1 part of a coaxial high frequency power line for receiving a decoupling line of a directional coupler according to the invention,
F i g. 2 den Bereich der Auskoppeleinrichtung, betrachtet vom Inneren der Koaxialleitung,F i g. 2 the area of the decoupling device, viewed from inside the coaxial line,
F i g. 3 eine geschnittene Seitenansicht der Auskoppeleinnchtung des Richtungskopplers nach der Erfindung, F i g. 3 is a sectional side view of the decoupling device the directional coupler according to the invention,
F i g. 4 eine Abstandsplatte zur Koppeldämpfungserhöhung in Schnittdarstellung, undF i g. 4 a spacer plate to increase the coupling loss in sectional view, and
F i g. 5 eine Einzelansicht der Kunststoffschraubenverbindung zwischen Koppelleitung und Außenleiter im Schnitt.F i g. 5 is a detailed view of the plastic screw connection between the coupling line and the outer conductor in section.
In F i g. 1 ist eine koaxiale Hochfrequenz-Energieleitung über die beispielsweise die Energie zur Versorgung einer Fernsehantenne läuft und in die eine Auskoppcieinrichtung für einen Richtungskoppler nach der Erfindung eingesetzt werden soll, dargestellt. Diese Energieleitung besteht aus einem Innenleiter 1 und einem runden Außenleiter 2, aus dem ein in dieser Figur angedeutet sichtbarer Ausschnitt 3 zur Aufnahme der Auskoppeleinrichtung des Richtungskopplers ausgenommen ist. Die Befestigungseinrichtung für die in den Ausschnitt 3 passende Auskoppeleinrichtung des Richtungskopplers ist ebenfalls nicht dargestellt, da sie hierbei nicht von Bedeutung ist und beispielsweise in einer einfachen Verschraubung einer den Ausschnitt 3 einfassenden, ebenen Auflageplatte 4 bestehen kann.In Fig. 1 is a coaxial high-frequency power line via which, for example, the energy for the supply a television antenna runs and in the one Auskoppcieinrichtung to be used for a directional coupler according to the invention. These Power line consists of an inner conductor 1 and a round outer conductor 2, from which one in this figure indicated, visible section 3 for receiving the decoupling device of the directional coupler excepted is. The fastening device for the coupling device of the matching in the cutout 3 Directional coupler is also not shown, since it is of no importance here and, for example, in a simple screw connection of a flat support plate 4 enclosing the cutout 3 may exist.
In F i g. 2 ist der Koppelleitungsbereich eines Richtungskopplers nach der Erfindung in Ansicht vom Inneren der Koaxialleitung her dargestellt. Auf einer Grundplatte 5, welche auf die ebene Auflageplatte 4 der F i g. 1 aufgeschraubt wird, ist ein länglicher, prismenförmiger Außenleiterklotz 6, beispielsweise durch Schrauben, befestigt. An seinen beiden Enden 7 und 8 ist der Außenleitcrklotz 6 konkav abgerundet, so daß sich an den Übergangsstellen zu den Anschlußstutzen homogene Wellenwiderstandsverhältnisse ergeben. An den Innenleitern 9 und 10 der Anschlußstutzen ist ein elastisch biegefähiger, länglicher Metallstreifen 11 angebracht, der als Koppelleilung dient und dessen Abstand zum Außenleiterklolz 6 bereichsweise durch drei Kunststoffverschraubungen 12, 13 und 14, die im einzelnen im Zusammenhang mit F i g. 5 beschrieben sind. einstellbar ist.In Fig. 2 is the coupling line area of a directional coupler according to the invention shown in a view from the inside of the coaxial line. On a Base plate 5, which on the flat support plate 4 of FIG. 1 is screwed on is an elongated, prism-shaped Outer conductor block 6, for example, fastened by screws. At both ends 7 and 8 the outer conductor block 6 is concave rounded, so that at the transition points to the connecting pieces result in homogeneous wave resistance ratios. On the inner conductors 9 and 10 of the connection piece is a Elastically flexible, elongated metal strip 11 attached, which serves as a coupling line and its spacing to the outer conductor block 6 in areas by three plastic screw connections 12, 13 and 14, which in detail in connection with F i g. 5 are described. is adjustable.
F i g. 3 zeigt eine seitliche Gesamtschniitansicht der Auskoppeleinrichtung der Richtungskoppleranordnung nach der Erfindung. Auf der Grundplatte 5 isi ilorF i g. 3 shows a side overall sectional view of FIG Decoupling device of the directional coupler arrangement according to the invention. On the base plate 5 isi ilor
Außenleiterklotz 6 mittels zweier Schrauben 15 und 16 befestigt. Der als Koppelleitung dienende Metallstreifen 11 ist an den Innenleitern 8 und 9 der beiden Anschlußstutzen 17 und 18 befestigt, während der Außenleiterklou 6 mit seinen beiden Enden an den Außenleitern 19 und 20 der beiden koaxialen Anschlußstutzen 17 und 18 mit gleichem elektrischem Potential anliegt. Der Koppelleitungs-Metallstreifen 11 ist hinsichtlich seines Abstands zum Außenleiterklotz 6 durch die drei aus Kunststoffmaterial bestehenden Schraubverbindungen 12, 13 und 14 einstellbar, so daß sich hiermit der Wellenwiderstand der Auskoppelleitung äußerst genau abgleichen läßt. Damit ist für einmaligen Abgleich des Reflexionsfaktors der Auskoppelleitung, die aus der Koppelleitung 11 und dem Außenleiterklotz 6 besteht, eine hohe Richtschärfe des Richtungskopplers über einen großen Frequenzbereich, z. B. über das Fernsehband IV/V, mit hoher Qualität gegeben.Outer conductor block 6 by means of two screws 15 and 16 attached. The metal strip 11 serving as a coupling line is on the inner conductors 8 and 9 of the two connecting pieces 17 and 18 attached, while the outer conductor block 6 with its two ends on the outer conductors 19 and 20 of the two coaxial connection pieces 17 and 18 are applied with the same electrical potential. The coupling line metal strip 11 is in terms of its distance to the outer conductor block 6 through the three made of plastic material screw connections 12, 13 and 14 adjustable, so that herewith the Can adjust the wave resistance of the decoupling line extremely precisely. This is for a one-time comparison of the Reflection factor of the decoupling line, which consists of the coupling line 11 and the outer conductor block 6, a high directivity of the directional coupler over a wide frequency range, e.g. B. over the television tape IV / V, given with high quality.
Die Koppeldämpfung, d. h. das Verhältnis der Energie eines Signals auf der in F i g. 1 dargestellten Energieleitung und der übergekoppelten Energie des Signals auf der Auskoppelleitung, wird durch die Stärke einer in Fi g. 4 im Schnitt gezeigten Abstandsplatte 21 bestimmt, welche zwischen die Grundplatte 5 und die den Außenleiter der koaxialen Energieleitung teilweise bildenden Auflageplatte 4 gelegt wird. Die Abstandsplatte 21 weist einen Schlitz 22 auf, welcher den Außenleiterklotz 6 aufnehmen kann und an seinen beiden Enden aus Gründen der Wellenwiderstandshomogenität zweckmäßig abgerundet ist. Es lassen sich zur Koppeldämpfungseinstellung auch mehrere derartige Abstandsplatten 21 übereinander verwenden, die normiert sein können. Das Einbringen dieser Abstandsplatten 21 ist in großen Frequenzbereichen ohne Beeinflussung der Qualitätswerte des Richtungskopplers möglich. The coupling attenuation, d. H. the ratio of the energy of a signal to the one shown in FIG. 1 power line shown and the coupled energy of the signal on the coupling line, is determined by the strength one in Fig. 4, the spacer plate 21 shown in section, which between the base plate 5 and the the outer conductor of the coaxial power line partially forming the support plate 4 is placed. The spacer plate 21 has a slot 22 which can receive the outer conductor block 6 and on both of them Ends is appropriately rounded for reasons of wave resistance homogeneity. It can be used for Coupling damping setting also use several such spacer plates 21 one above the other, which are standardized could be. The introduction of these spacer plates 21 is unaffected in large frequency ranges the quality values of the directional coupler possible.
In F i g. 5 ist im Schnitt eine der drei übereinstimmend ausgeführten Kunststoffschrauben-Verbindungsstellen 12, 13 und 14 der Koppelleitung 11 mit dem Außenleiterklotz 6 dargestellt. Der Außenleiterklotz 6 weist eine Bohrung mit einem Feingewinde 23 auf, ir das die Kunststoffschraube 24 eingeschraubt wird. Die Bohrung 25 in der Grundplatte 5 hat einen etwas größeren Querschnitt als die mit dem Feingewinde 23 versehene Bohrung im Außenleiterklotz 6, so daß ohne Schwierigkeiten ein Schraubenzieher zur Drehung des Betätigungskopfes 26 eingeführt werden kann. Die Kunststoffschraube 24 weist einen Zapfen 28 auf, derIn Fig. 5 is a section of one of the three plastic screw connection points made in accordance with one another 12, 13 and 14 of the coupling line 11 with the outer conductor block 6 are shown. The outer conductor block 6 has a bore with a fine thread 23, ir which the plastic screw 24 is screwed in. the Bore 25 in the base plate 5 has a slightly larger cross section than that provided with the fine thread 23 Hole in the outer conductor block 6, so that a screwdriver can be used to rotate the Actuating head 26 can be introduced. The plastic screw 24 has a pin 28 which
ίο durch eine Bohrung 30 in der Koppelleitung 11 gesteckt ist. Der Querschnitt des Zapfens 28 ist geringfügig kleiner als derjenige der Bohrung 30, so daß kein Verkanten oder Verklemmen zwischen dem Zapfen 28 und der Koppelleitung 11 auftreten kann. Nach Durchstecken des Zapfens 28 durch die Bohrung 30 der Koppelleitung 11 wird auf diesen ein Aufsteckring 29 mit Schiebesitz aufgeschoben. Der Aufsteckring 29 weist eine Senkung 27 auf, so daß eine nachfolgende Klebung zwischen dem Zapfen 28 und dem Aufsteckring 29 nur im Bereich der Senkung 27 erfolgt. Der äußrere Querschnitt des Aufsteckringes 29 ist größer als der Querschnitt der Bohrung 30. Durch diese Art der Verklebung wird gewährleistet, daß kein Klebstoff zur Koppelleitung 11 und zum Feingewinde 23 bzw. zum Feingewinde der Kunststoffschraube 24 gelangt. Die Abstandsverstellung der Koppelleitung 11 gegenüber dem Außenleiterklotz 6 geschieht bei Schraubtätigkeit in der einen Richtung durch Andrücken eines Ansatzes 31 der Kunststoffschraube 24 auf die eine Seite der Koppclleitung 11 und bei Schraubtätigkeit in der anderen Richtung durch Andrücken des Aufsteckringes 29 auf die andere Seite der Koppelleitung 11. Nach vorgenommener Abstimmung wird zur Sicherung der Schraubenstellung in der Bohrung 25 zweckmäßig eine Lackplombierung vorgenommen. Das Material für die Kunststoffschraube 24 und den Aufsteckring 29 muß klebefähig sein und auch bei hohen Frequenzen eine relativ hohe Dielektrizitätskonstante und einen kleinen Verlustwinkel aufweisen.ίο inserted through a hole 30 in the coupling line 11 is. The cross section of the pin 28 is slightly smaller than that of the bore 30, so that no Canting or jamming between the pin 28 and the coupling line 11 can occur. After pushing through of the pin 28 through the bore 30 of the coupling line 11 is a slip ring 29 with this Sliding seat pushed open. The slip-on ring 29 has a depression 27, so that a subsequent gluing takes place between the pin 28 and the slip-on ring 29 only in the area of the countersink 27. The outer cross section of the slip-on ring 29 is larger than the cross section of the bore 30. By this type of gluing it is ensured that no adhesive to the coupling line 11 and to the fine thread 23 or to the fine thread the plastic screw 24 arrives. The distance adjustment of the coupling line 11 compared to the Outer conductor block 6 occurs when screwing in one direction by pressing a shoulder 31 the plastic screw 24 on one side of the coupling line 11 and, when screwing, on the other Direction by pressing the slip-on ring 29 on the other side of the coupling line 11. After made A vote is useful to secure the screw position in the bore 25 Paint sealing made. The material for the plastic screw 24 and the slip-on ring 29 must Be adhesive and even at high frequencies a relatively high dielectric constant and a small one Have loss angle.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19732350186 DE2350186C3 (en) | 1973-10-05 | Directional coupler arrangement for coaxial lines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732350186 DE2350186C3 (en) | 1973-10-05 | Directional coupler arrangement for coaxial lines |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE2350186A1 DE2350186A1 (en) | 1975-04-24 |
DE2350186B2 true DE2350186B2 (en) | 1975-10-09 |
DE2350186C3 DE2350186C3 (en) | 1976-05-20 |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2350186A1 (en) | 1975-04-24 |
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Legal Events
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EF | Willingness to grant licences | ||
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