DE2023137A1 - Schnurlose Telefonanlage - Google Patents

Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN

PATENTANWÄLTE D-8000 MÖNCHEN 81 · ARABEUASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911087

AMERICAN MOBILE TELEPHONE & TAPE COMPANΊ,LIMITED,

Schnurlose Telefonanlage

Die Erfindung bezieht sich auf eine Telefonanlage und im besonderen auf eine schnurlose Telefonanlage.

Bei den üblichen Telefonapparaten der einzelnen Teilnehmer ist der tragbare Teil mit der Telefonleitung in der Wand oder dem Boden mittels einer Schnur verbunden, die mehrere elektrische Drähte beispielsweise bis zu 6 Einzeldrähten enthält. Diese Schnur ist im allgemeinen relativ kurz und die Verwendungsmöglichkeit des Telefons ist dann ziemlich eng auf einen einzelnen Platz, einen Tisch, eine Ablage oder etwas ähnliches beschränkt. Wenn auch in einzelnen Fällen eine lange Schnur verwendet werden kann, die beispielsweise eine Länge von etwa 7»5m

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besitzt, so beansprucht eine derart verlängerte Schnur viel Platz und kann sich leicht verwickeln; obendrein beschränkt sie die Verwendung des Telefons trotzdem nur auf einen einzelnen Raum oder auf nahe "beieinander, liegende Räume eines Hauses oder eines Büros. Diese Beschränkungen, die auf der Verwendung der herkömmlichen Telefonschnur beruhen, machen im allgemeinendie Installation einer Vielzahl von einzelnen Telefonapparaten nötig, wenn man in einzelnen verschiedenen Bäumen, an verschiedenen Plätzen oder in einem gesonderten Bereich eines Hauses oder Geschäfts telefonieren will.

Wegen dieser und anderer Nachteile", die mit dem herkömmlichen Anschluß eines Telefons über eine Schnur zusammen hängen, bestand schon seit langem für den beweglichen oder tragbaren Teil des Telefons einschließlich des Hörers der Wunsch, vollkommen unabhängig von der üblichen Schnur oder anderen direkten mechanischen oder elektrischen Verbindun-

zu sein

gen mit dem Anschlußteil des Telefons/*der mit der Leitung verbunden ist, so daß der bewegliche Teil des Telefons tatsächlich unbeschränkt verwendbar ist. In diesem Zusammenhang bestand weiterhin der Wunsch, eine elektromagnetische Koppelung zwischen dem Anschluß und den transportablen Einheiten eines solchen schnurlosen Telefons innerhalb eines ausreichenden Bereichs vorzusehen; durch diese elektromagnetische KoppeLung sollte es möglich werden, die transportable Einheit an irgendeiner Stelle innerhalb eines annehmbaren Bereichs zu verwenden, beispielsweise überall in einem Haus, einem Geschäftsbüro, einem Laden u.a.

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Frühere Versuche, ein solches schnurloses Telefon zu schaffen, sind aus verschiedenen Gründen im allgemeinen unbefriedigend verlaufen, worin auch der Grund zu sehen ist, daß eine solche schnurlose Anlage/allgemein üblich geworden ist;·

Ein weiteres Problem in Verbindung mit den früheren Versuchen, eine schnurlose Telefonanlage zu schaffen, bestand in der Schwierigkeit, eiijsolches System voll verträglich mit den Telefonleitungen und den zentralen Amtseinrichtungen zu machen; hieraus ergab sich die weitere Schwierigkeit, die Telefongesellschaften zu überzeugen, eine solche spezielle schnurlose Telefonanlage in Verbindung mit ihrer vorhandenen Einrichtung in Gebrauch zu nehmen.

Weitere Probleme bestanden in der Schwierigkeit, die üblichen Zweidrahttelefonleitungssysteme mit denVierdrahtsystemen zu koppeln, da letztere für eine SprachausSendung' und für einen Sprachempfang in beiden Richtungen erforderlich sind. Dieses Koppelproblem und das Verträglichkeitsproblem beinhalten weiterhin noch die Schwierigkeit der Impedanz- und Leitungspolarxtatsanpassung u.a.

Ein anderes Problem bei der Erstellung einer schnurlosen Telefonanlage besteht darin, daß das Abschalten der transportablen und der Anschlußeinheit nur auf komplizierte und teure Weise möglich war; ein derartiges Abschalten ist aber u. a. auch deswegen erforderlich, um die Telefonleitungsver bindung, den Umschalterbetrieb, die Impulsabgabe über die "Nummernscheibe und das Tasten der entsprechenden Sender in den tragbaren und Anschlußeinheiten zu regeln. Vorschläge,

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derartige Schaltprobleme in Verbindung mit schnurlosen Telefonanlagen zu beseitigen, resultierten meistens in Einrichtungen, die kompliziert, im Betrieb unhanldlich und meist mehr als nur das einfache Abheben des Handhörers erforderten, um die Anlage in Betrieb zu nehmen.

Im allgemeinen waren diese Probleme so groß, daß die schnurlosen Telefonanlagen, die vor dieser Erfindung vorgeschlagen wurden, zu kompliziert, zu unhandlich im Betrieb, zu teuer und zu aufwendig waren und obendrein zu wenig verträglich mit den Telefonleitungen und den P zentralen Amtseinrichtungen waren, so daß sie weder für die Teilnehmer noch die Telefongesellschaften praktisch verwendbar waren.

Im Hinblick auf diese und andere Probleme, die bei früheren Vorschlägen mit schnurlosen Telefonanlagen zusammenhingen, ist es eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine schnurlose Telefonanlage au schaffen, welche einerseits den Wünschen der Teilnehmer besonders entgegenekommt, da sie den Betrieb mit einem transportablen Telefonapparat ermöglicht, der in seinem Äußeren einem herkömmlichen Telefonapparat gleich zu sein scheint und tk. auch in derselben Weise wie ein herkömmlicher Telefonapparat benützt werden kann₉ der aber keine Schnur oder eine andere feste Verbindung zu der Wand oder dem Boden besitzt, sondern innerhalb eines bestimmten Bereichs,wie beispielsweise einem Hefe, Büro oder anderen Geschäftsräumen, völlig frei beweglich ist und der andererseits voll verträglich ist mit der bestehenden Telefonleitung und der zentralen Amtseinrichtung, der leicht an die übliche Zwei-

drahttelefonläsLtung angekoppelt werden kann, ohne auf die Polarität und die entsprechende Impedanzanpassung an die Leitung Rücksicht nehmen zu müssen, und der. schließlich einfach und in Verbindung mit besonders einfachen, in ihm enthaltenen Schaltmitteln zuverlässig mechanisch aufgebaut ist.

Die schnurlose Telefonanlage gemäß der Erfindung enthält eine stationäre Anschlußeinheit, die im Betrieb mit der Telefonleitung verbunden ist, und eine transportable oder schnurlose Einheit, die eines der her- * kömmlichen Gehäuse mit Gabel, Wählscheibe und mit einem Handhörer besitzt, der mit dem Gehäuse mittels einer Schnur verbunden ist, abnehmbar ist und im allgemeinen auf der Gabel liegt. Die Anschlußeinheit und die transportable Einheit enthalten jede einen Hochfrequenzsender und Empfänger, wobei die tragbare Sendereinheit und die Anschlußempfängereinheit auf einer Frequenz und die Anschlußsendereinheit sowie die tragbare Empfängereinheit auf einer gesonderten Frequenz arbeiten; allerdings enthalten die transportablen und Anschlußeinheiten jede eine Frequenzweiche, so daß nur eine einzige Antenne für jeden erforderlich ist. Diese Antennen können natürlich vollkommen in dem Gehäuseaufbau für die transportable und I die Anschlußeinheit untergebracht sein.

Die Energie für die Anschlußeinheit wird von einer der üblichen Wechselstromquellen geliefert und auf die entsprechende , für den Betrieb der Basiseinheit notwendigen Gleichspannung gleichgerichtet. Die elektrische Energie

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für die transportable Einheit wird von einer entsprechenden auswechselbaren !Trockenzelle oder einer aufladbaren Batterie geliefert, die in dem Gehäuse der transportablen Einheit selbst untergebracht ist.

Wenn der Hörer der transportablen Einheit auf der Gabel liegt, der Gabelschalter also geöffnet ist, ist die transportable Einheit vollkommen außer Betrieb, so daß kein Strom von ihrer Batterie entnommen wird. Der einzige Teil der gesamtenEinrichtung, welcher betriebsbereit bleiben muß, um Anrufe empfangen zu können, ist der Empfänger der Anschlußeinheit, welcher als einziger einen sehr geringen Strom verbraucht. Um die Anlage vollkommen in Betrieb zu setzen, ist es nur erforder-· lieh, den Handhörer von der Gabel abzunehmen. Hierdurch wird dann Energie an die tragbare Sendereinheit geliefert und die Trägerwelle, die von diesem Sender ausgestrahlt wird, wird von der dauernd betriebsbereiten Anschlußempfängereinheit aufgenommen, i-iodurch ein Relais in der Anschlußeinheit erregt und geschlossen wird, das dann die Anschlußeinheit mit der Telefonleitung verbindet und sie an die Anschlußsendereinheit anschließt; hierdurch wird eine vollständige Gleichstromverbindung zur Nachrichtenübermittlung und weiterhin eine vollständige Sprechverbindung hergestellt. Das Schießen des Gabelschalters in der transportablen Einheit in Verbindung mit einem Anschalten der transportablen Sendereinheit, schaltet also die transportable Empfängereinheit an, so daß eine SprachausSendung und ein Sprachempfang in beiden Richtungen in Betrieb genommen ist.

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Die Impulskontakte der Nummernscheibe in der transportablen Einheit unterbrechen dann einfach die Energie zu dem transportablen Sender entsprechend den Impulsen an der Wählscheibe und das trägergesteuerte Relais in der Anschlußeinheit folgt einfach diesen Impulsen und unterbricht folglich die Telefonleitungs-ver-bindung, wodurch ein Betrieb mit Nummernscheibe wie bei dem herkömmlichen Telefon nachgebildet ist. Nachdem die Wahl mit der Nummernscheibe beendet ist, bleibt die transportable Senderund Empfängereinheit angeschaltet, solange der Hörer nicht auf die Gabel gelegt ist; wenn die transportable Einheit dauernd auf Empfang bleibt und die Trägerwelle durch die " Anschlußeinheit ausgesendet ist, bleibt das trägergesteuerte Relais in der Anschlußeinheit geschlossen, so daß das gesamte System für eine Sprechverbindung in zwei Richtungen betriebsbereit ist.

Nach Beendigung des Gesprächs legt der Teilnehmer den Hörer auf die Gabel,/durch die Energie zu dem schnurlosen Sender und Empfänger abgeschaltet wird; bei Abschaltung der Trägerwelle in dem schnurlosen Sender fällt das trägergesteuerte Relais in der Anschlußeinheit ab, so daß auch der Sender in der Anschlußeinheit abschaltet und die Telefonleitung freigibt, um weitere Gespräche von der schnurlosen f Einheit oder von anderen herkömmlichen Telefonapparaten auf derselben Leitung zu empfangen.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung, in der auf Einzelheiten der Konstruktion und der Betriebsweise eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen eingegangen wird. Es zeigen:

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Fig. 1 ein Blockschaltbild der transportablen oder schnurlosen Einheit gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein Schaltbild des Telefonleitungsabschlusses oder des Anschlußkreises gemäß der Erfindung, teilweise auch in Form eines Blockschaltbildes;

Fig. 3a und 3b zusammen ein Schaltbild des Anschlußempfängers, von dem ein Teil identisch ist mit dem Schaltbild des transportablen Empfängers;

Fig. 4 ein Schaltbild des Senders, der sowohl für den Anschlußsender als auch für den transportablen Sender verwendbar ist;

Fig. 5 ^e3-ⁿ Schaltbild für die Energieversorgung der Anschlußeinheit;

Fig. 6 ein Schaltbild des Teils der Anschlueßeinheit, die den träger-gesteuerten Relaiskreis enthält; und

Fig. 7 ein Schaltbild des Frequenzweichenschaltkreises, der in der Anschluß- und der transportablen Einheit verwendet ist.

In Fig. 1 ist in Form eines Blockschaltbildes die transportable oder schnurlose Einheit der Anlage dargestellt, die einen Teil der Erfindung wiedergibt« Die schnurlose Einheit ist mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet und enthält einen Übertrager 12, einen Empfänger 14 und eine Fre-

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quenzweiche 16, die mit dem Sender durch Verbindungslei- · tungen 18 und 20 und mit dem Empfänger durch Verbindungsleitungen 22 und 24 gekoppelt ist, wodurch nur eine einzige Antenne benötigt wird, welche mit der Frequenzweiche durch eine Verbindungsleitung 26 verbunden ist*

Die transportable Einheit der Anlage wird durch eine entsprechende Batterie 28 versorgt, vorzugsweise mit einer Spannung von 12 V, welche eine Trockenzelle ist oder auch eine Aufladebatterie wie beispielsweise eine Nickel-Oadmium, Bleioxyd oder eine andere aufladbare Batterie sein kann.

Ein dynamisches Mikrofonelement 30 und ein dynamisches Kopfhörerelement 32 sind ebenso in der portablen Einheit .10 enthalten, wobei beide Teile in demTelefonhörer untergebracht sind. Das Element JO ist ein dynamisches Mikrofon anstelle der herkömmlichen Kohlemikrofone, da eine ausreichende Ausgangsspannung aufgrund der Verstärkung in dem Sender enthalten wird, wobei ein viel geringerer Gesamtstrom von der Batterie entnommen wird. Die positive Klemme 34 der Batterie ist mit einer Seite des Gabelschalters 36 verbunden, dessen andere Seite durch die Nummernscheibe-Impulskontakte 38 mit der positiven Versorgungseingangsklemme 40 des Senders 12 und ebenso mit der positiven Versorgungs- Λ eingangsklemme 42 des Empfängers 14 verbunden ist.

Die negative Klemme 44 der Batterie 28 ist mit einer Seite des Mikrofonelements 30, mit einer Seite des Kopfhörerelements 32 und mit den negativen Versorgungseingangsklemmen 46 und 48 des Senders 12 bzw. des Empfängers 14 verbunden.

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Die andere Seite des Mikrofonelements JO ist mit dem Spracheingang 50 des Senders 12 verbunden, während die andere Seite des Kopfhörerelements 32 mit dem Sprachausgang 52 des Empfängers 14 verbunden ist. Die Nummernscheibe-Arbeitsr- oder Schaltkontakte 54 sind parallel zu dem Kopfhörerelement 32 so verbunden, daß sie den Kopfhörer bei dem Knackgeräusch der Nummernscheibe-Impulskontakte 38 jedesmal dann kurzschließt, wenn die Nummernscheibe zum Wählen aus ihrer normalen Stellung gebracht ist.

Der Gabelumschalter 36 ist normalerweise offen, wird aber automatisch geschlossen, wenn der Telefonhörer von der Gabel der transportablen Einheit 10 abgenommen ist. Durch das Schließen des Gabelumschalters 36 wird elektrische Energie der Batterie 28 an den Sender 12 und den Empfänger 14· angelegt. Die Verbindung von der Batterie 28 zu dem Sender 12 durch den Gabelumschalter 36 enthält als Serienelement die Nummernscheibe-Impulskontakte 38, so daß das Wählen eine Impulsgäbe der Trägerwelle hervorruft, die durch den Sender 12 über die Frequenzweiche an die Antenne gegeben wird«

er

Aus dem Blockschaltbild der Fig. 1 ergibt sich, daß die tragbare oder schnurlose Einheit 10 der Anlage genau auf dieselbe Art arbeitet wie die herkömmlichen Teilnehmertelefone, wobei sie außerdem noch voll beweglich ist, da irgendeine mechanische Verbindung mit der stationären Anschlußeinheit fehlt. Die Anlage wird dann einfach durch

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Abnehmen des Telefonhörers in Betrieb gesetzt, wodurch gleichzeitig der Gabelumschalter 36 geschlossen wird; hierdurch ist dann ein normales Wählen, Sprechen und Hören möglich. Wenn der Telefonhörer nach Beendigung des Gesprächs wieder auf die Gabel zurückgelegt wird, wodurch dann gleichzeitig der Gabelumschalter 36 geöffnet wird, dann wird der Stromkreis der Batterie 28 vollständig unterbrocen, so daß die Batterie nicht erschöpft werden kann, wenn die Telefonanlage unbesetzt ist.

In Fig. 2 ist der Leitungsabschluß oder ein Teil der Anschlußeinheit gemäß der Erfindung beschrieben. Die An-Schlußeinheit ist im Ganzen mit dem Bezugszeichen 56 bezeichnet; als Hauptteile enthält sie ein Paar Anschlußklemmen 58 und 60 zur elektrischen Verbindung mit den zwei Telefonleitungsadern, ein geräuschdämpfendes Netzwerk 62, eine Energiequelle 64-, einen Übertrager 66, einen Empfänger 68, eine Frequenzweiche 70i ein trägergesteuertes Relais 72 und eine Diodenbrückenschaltung

Die Telefonleitungsadern sind mit dem geräuschdämpfenden Netzwerk 62 durch die Anschlußklemmen 58 und 60 verbunden. Das geräuschdämpfende Netzwerk 62 ist bekannt und folglich sind sein Aufbau und seine Wirkungsweise hier nicht beschrieben. Das geräuschdämpfende Netzwerk 62 sorgt für einen Ausgleich, um ein Zweidrahtsystem an ein Vierdrahtsystem anzuschließen, und sorgt weiterhin für eine Impedanzanpassung, eine Unterdrückung der Knackgeräusche und eine Pegelregelung, wie sie in normalen Landtelefonen vorgesehen ist. Das geräuschdämpfende Netzwerk 62 liefert ein Tonfrequenzsignal, das von der Telefonleitung über ein "T"-Dämpfungsglied 76 zur Pegelregelung und Isolation kommt, wobei das Dämpfungsglied aus

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Widerständen 78, 80 und 82 sowie einem Transformator 84-besteht; dieses Tonfrequenzsignal gelangt an den Sender 66 der Anschlußstation über die Tonfrequenzeingangsklemmen 86 und 88 des Senders 66. In derselben Weise, wie die Sprachfrequenz von der Leitung ankommt, wird sie an den Sender 66 zur Übertragung von der Anschlußeinheit 56 und zum anschließenden Empfang in der transportablen Einheit 10 geliefert.

Der Empfänger der Anschlußeinheit liefert die SpÄhsignale, welche er von dem Sender der transportablen Einheit 10 empfängt, über ein anderes "T"-Dämpfungsglied 90, welches Widerstände 92, 94 und 96 enthält, an das geräuschdämpfende Netzwerk 62, von welchem es in die Telefonleitung gelangt.

Der Sender 66 und der Empfänger 68, die auf verschiedenen Frequenzen arbeiten, können mittels der Frequenzweiche 70 eine gemeinsame Antenne verwenden, welche mit dem Sender 66 über Leitungen 98 und 100 und mit dem Empfänger 68 durch Leitungen 102 und 104· verbunden ist»

Das trägergesteuerte Relais 72 ist .normalerweise offen, aber es wird erregt und dann geschlossen wenn ein Trägersignal von der transportablen Einheit 10 anliegt, das dann in dem Verstärker 68 der Anschlußeinheit verstärkt und an das Relais 72 über entsprechende elektrische Leitungen 106 und 108 geliefert wird, wobei eine der Leitungen Erde oder den negativen Pol der Versorgungsquelle darstellt. Die positive Klemme des Senderteils der Yersorgungsquelle 64- ist mit dem Sender 66 über eine Leitung verbunden, während die negative Quelle des Senderteils der

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Versorgungsquelle 64 mit einer Seite des trägergesteuerten Relais 72 durch, eine Leitung 112 verbunden ist. Die andere Seite des Relais 72 ist mit der negativen Quelle des Senders 66 über eine Leitung 114 verbunden. Folglieh ist der Sender 66 eingeschaltet, wenn das trägergesteuerte Relais 72 geschlossen ist, und abgeschaltet, wenn das Relais 72 offen ist.

Die Nummernscheibe-Impulskontakte und der Gabelumschalter eines herkömmlichenTelefons, die ein geräuschdämpfendes Netzwerk ähnlich dem Netzwerk 62 enthalten, werden normalerweise an einem Paar Eingangsklemmen wirksam, die λ durch die Klemmen 116 und 118 in 3?ig. 2 dargestellt sind. Das tatsächliche öffnen und Schließen einer elektrischen Verbindung zwischen den Klemmen 116, 118 wird durch das trägergesteuerte Relais 72 bewerkstelligt. Da es nicht ausschlaggebend ist, welche Polarität eine der Telefonleitungsverbindungen hat, ist einerseits eine Diodenbrücke 74- zwischen die Klemmen 116 und 118 und andererseits das trägergesteuerte Relais 72 eingeschaltet, um sicherzustellen, daß die Leitungen von der Brücke 74 zu den entgegengesetzten Seiten des trägergesteuerten Relais 72 immer dieselbe Polarität führen. Wenn mithilfe dieser Anordnung das trägergesteuerte Relais 72 offen ist, dann besteht keine Verbindung zwischen den Leitungen 120 und 122; die Klemmen 116, 118 des geräuschdämpfenden Netzwerks sind unterbrochen, so daß die Telefonleitung offen ist. Wenn dann das trägergesteuerte Relais infolge der Anwesenheit einer Trägerwelle von der transportablen Einheit 10 geschlossen ist, die durch den Empfänger 68 der Anschlußeinheit getastet ist, dann besteht eine Verbindung zwi-

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schen den Leitungen 120 und 122 und tatsächlich auch eine Verbindung zwischen den Klemmen 116 und 118 des geräuschdämpfenden Netzwerks, so daß die Anschlußeinheit mit der Telefonleitung elektrisch verbunden ist.

Dioden 124 und 126 in den entsprechenden Leitungen 112 und 120 verhindern eine gegenseitige Beeinflussung zwischen der Telefonleitung und der Senderenergieversorgung 64; hierdurch ist die Verwendung eines trägergesteuerten Relais 72 möglich, welches nur einpolige Einzelschaltkontakte besitzt, um hiermit sowohl den Sender 66 zu schalten als auch die Anschlußeinheit mit der Telefonleitung zu verbinden.

In denFig. 3a und 3b ist zusammen ein vollständiges Schaltbild des Empfängers 68 der Anschlußeinheit offenbart. Da der Sprachausgang des Empfängers 68 der Anschlußeinheit mit der Telefonleitung versehen ist₉ miß er tatsächlich eine höhere Amplitude haben als der Sprachausgang des Empfängers 14 der transportablen Einheit, der nur an das örtliche dynamische Kopfhörerelement 32 geliefert wird. Folglich ist eine zusätzliche Sprachverstärkung in dem Empfänger 68 der Anschlußeinheit durch zusätzliche Verstärkerstufen vorgesehen, die in Fig« 3b innerhalb eines durch unterbrochene Linien gezeigten Blocks 128 angeordnet sind, während der Empfänger 14 der portablen Einheit einfach aus dem Empfängerschaltungsaufbau besteht, wie er auf der linken Seite des Blocks 128 in Fig. 3a und Jb dargestellt ist.

Der in denFig. 3a und 3b dargestellte Empfänger ist eine einfache Version eines Überlagerungsempfängers, der ein fre-

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quenzmoduliertes (FM) Signal in dem Bereic-h von ungefähr 80 bis 110 MHz empfängt. Das ankommende Signal von der Frequenzweiche liegt parallel zu den Eingangsklemmen 130 und 132 des Empfängers an; das Signal gelangt dann über den Koppelkondensator 134· und einen LO-Resonanzkreis, der aus einer Induktivität und einem Kondensator 138 besteht, mit einer Trägerfrequenz, die in der vorliegenden Beschreibung bei 88 MHz angenommen sein soll, auf einen HF-Verstärker, dessen Ausgang auf 88 MHz durch eine Kombination der Induktivität 142 und der Kondensatoren 144 und 148 abgestimmt ist und mit einem weiteren Resonanzkreis gekoppelt ist, der aus einer Induktivität 148 und einem Kondensator I50 besteht und ebenfalls auf 88 MHz abgestimmt ist.

Das Signal gelangt dann auf den Emitter des Transistors 152, welcher als Konverter ausgebildet ist und die Eingangsfrequenz von 88 MHz mit einer Frequenz von 10,7 MHz mischt und niedriger in der Frequenz ist, da er durch den LC-Kreis begrenzt ist, der aus einer Induktivität 154 und einem Kondensator 156 besteht. Der Ausgang des Konvertertransistors 152, der ein 10,7 MHz-Signal darstellt, liegt an einem Transformator I58 an, dessen Primärwicklung bei 10,7 MHz in Resonanz ist und mit der Basis des ersten ZF-Verstärkertransistors 160 über einen Widerstand 162,an die Induktivität 164 gekoppelt ist. Das 10,7 MHz-Signal wird durch den ersten ZF-Verstärkertransistor 160 verstärkt und an den Transformator 166 geliefert, welcher bei 10,7 MHz in Resonanz ist; die Sekundärseite des Transformators 166 ist durch eine Induktivität 168 mit dem Transistor I70 gekoppelt;

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der zweite ZF-Verstärker verstärkt das Signal weiter und liefert es an einen Transformator 172, der über einen Widerstand 174- mit clem Transistor I76 gekoppelt ist. Der Transistor I76 wirkt entweder auf eine dritte ZF-Verstärkerstufe ein oder auf einen gesättigten Begrenzer, was von dem Pegel des Eingangssignals abhängig ist. Der Ausgang des Transistors I76 steuert einen Verhältnisdetektorumformer 178 aus und hat gleichzeitig eine Ausgangsklemme 180, die die erforderliche Energie liefert, um das trägergesteuerte Relais 72 über Leitungen 106 und 108 anzuregen, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.

Der Verhältnisdetektorumformer I78 und die zugehörigen Teile, nämlich die Kondensatoren 182, 184, 186, 188, I90 sowie die Widerstände 192, 194, 196,. 198 und die Dioden 200 und 202, bilden einen Verhältnisdetektor, der bei 10,7 MHz mittig eingestellt ist, erzeugen ein Niederfrequenzsignal, welches gefiltert und entzerrt ist durch einen Kondensator 204, durch einen Widerstand 206, Kondensatoren 208 und 210, und speisen den Wider-stand 212 zur Pegelregelung. Die positive und negative Energieklemme 42 bzw. 48 und die Niederfrequenzausgangsklemme 52 für den Empfänger 14 der transportablen Einheit sind links neben dem durch eine unterbrochene Linie dargestellten Block 128 dargestellt, um die Größe des Empfängerschaltkreises für den Empfänger 14 der transportablen Einheit darzustellen. Der übrige Teil des Empfängers 68 der Basiseinheit, welcher in dem Block 128 in Fig. 3b angeordnet ist, besteht aus zwei Niederfrequenzemitterstufen, die Transistoren 214 und 216 enthalten, die ihrerseits einen Transformator 218 aussteuern und vorzugsweise ein + 10 DBM-(Dezibel, bezogen auf 1 mW)-Niederfrequenzsignal an die Telefonleitung über die Niederfrequenzausgangsklemmen 220 und

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222 liefern können,welche das "!"-Dämpfungsglied 90 und dann das geräuschdämpfende Netzwerk 62 in Fig. 2 speisen.

In Fig. 4 ist ein IM-Senderkreis dargestellt, der entweder für den Sender 12 der transportablen Einheit oder für den Sender 66 der Anschlußeinheit verwendbar ist. Im Rah- ' men der vorliegenden Beschreibung wird der Senderkreis, der in Fig. 4- dargestellt ist, als Schaltkreis des Senders 66 betrachtet, der für das niederfrequente Eingangssignal die Klemmen Ö6 und .88 besitzt, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind. Die Spannung wird über die poseitiven und negativen Eingangsklemmen 224- bzw. 226 geliefert; ™

hierbei wird die Energieversorgung an den Klemmen 224- und 226 im Fall des Senders 66 des Anschlußkreises durch das trägergesteuerte Relais 72 zur Schaltung des Senders 66 geregelt, wie es in Verbindung mit Fig. 2 bereits beschrieben ist.

Der Sender 66 verwendet im ganzen drei Transistoren und eine Varicap-Diοde, um ein frequenzmoduliertes Signal vorzugsweise von etwa 65 mW an den Gleichspannungseingang der dritten Transistorstufe zu liefern, welches ein Leistungsverstärker von ungefähr 100 mW ist»

Das niederfrequente Eingangssignal, das an den Klemmen 86 und 88 anliegt, wi-rd durch einen Transistor 228, Widerstände 230, 232 und 234- und Kondensatoren 236, 238 und 24-0 verstärkt und geformt. Das niederfrequente Signal liegt dann an der Varicap-Diode 242 an, deren Kapazität sich als Ergebnis der .Änderungen in der anliegenden Spannung ändert. Diese Kapazitätsänderung ändert die LC-Konstante eines Resonanzkreises, der aus einer Induktivität

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244 und Kondensatoren 246 und 248 besteht, und wendet hierdurch eine Frequenzmodulation an der Oszillatorstufe an.

Die Oszillatorstufe enthält einen Transistor 250, Kondensatoren 246, 252 und 248, sowie Widerstände 254,256 und 258 und Induktivitäten 260 und 244. Das resultierende, frequenzmodulierte Signal liegt dann über einen Kondensator 26? an einer Leistungsverstärkerstufe an, die aus Induktivitäten 264 und 266, einem Transistor 268, Kapazitäten 270 und 272 und einem Widerstand 274 besteht.

Die Ausgangsklemmen 276 und 278 des Senders 76 sind dann mit der Frequenzweiche 70 über Leitungen 98 und 100 verbunden, wie in Fig. 2 dargestellt ist.

Die Schaltkreiskomponenten des Senders 66 besitzen vor- ■ zugsweise solche Werte, um ein Senderausgangssignal zu erzeugen, das auf ungefähr 80 bis ungefähr 110 MHz abgestimmt ist. Die Ausgangsleistung beträgt dann ungefähr 65 mW, dies ist aber durch eine geeignete Wahl des Koppelkondensators 262 und ebenso durch die Spannung einstellbar, die an dem gesamten Sender an den Versorgungseingangsklemmen 224 und 226 anliegen, wobei die Spannung vorzugsweise 14 bis 16 V beträgt. Die Schaltkreiskomponenten sind vorzugsweise so ausgewählt, daß sie für eine FM-Modulation von + oder - 100 kc mit einer synchronen Amplitudenmodulation sorgen.

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In Fig. 5 ist ein entsprechender Schaltungsaufbau für die Energieversorgung 64 des Anschlußkreises dargestellt,welcher die Gleichspannungen liefert, die für den Sender 66
des Anschlußkreises, alle Teile des Empfängers 68 des Anschlußkreises und das trägergesteuerte Relais 72 notwendig sind.

Die Eingangswechselspannung von 115 V und 60 Hz liegt über Eingangsklemmen 280 und 282, eine Sicherung 284- und einen Ein-Ausschalter 286 an einem Transformator 288 an, welcher zwei mittenangezapfte 48 V-Sekundärwicklungen 290 und 292 besitzt. Die Ausgangsspannung der Sekundärseite 290 des I Transformators wird über Dioden 294 und 296 gleichgerichtet, um eine Gleichspannung von etwa 24 V zu liefern,welche gefiltert und durch Widerstände 298, 300, 302, Kondensatoren 304, 306 und 308 für den Empfänger und das trägergresteuerte Relais auf einen geeigneten Spannungspegel gesenkt wird. Die negative Ausgangsklemme dieses Teils der
Versorgungsquelle der Anschlußeinheit ist mit dem Bezugszeichen 310 versehen, das in Fig. 3b unmittelbar rechts
neben der unterbrochenen Linie 128 zu erkennen ist. Die
positive Ausgangsklemme 312 in diesem Teil der Versorgungsquelle liefert ungefähr eine Gleichspannung von 10 V an die HF- und ZF-Teile des Empfängers; diese Klemme ist Λ ebenfalls in Fig. 3b rechts neben der durchbrochenen Linie 128 zu sehen. Die positive Ausgangsklemme 314 in diesem
Teil der Versorgungsquelle liefert eine Gleichspannung
von ungefähr 12 V an die zwei Niederfrequenzemitterstufen des Empfängers; auch diese Klemme ist in Fig. 3b rechts
neben der unterbrochenen Linie 128 zu sehen. Eine weitere

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positive Ausgangsklemme 316 in diesem Teil der Versorgungsquelle der Anschlußeinheit liefert eine Gleichspannung von ungefähr 24 V zur Erregung des trägergesteuerten Relais 72·

Der Senderteil der Versorgungsquelle der Anschlußeinheit ist mit dem Bezugszeichen 318 versehen und beginnt mit der mittenangezapften Sekundärwicklung 292 des Transformators 288. Die Ausgangsspannung der Sekundärwicklung 292 wird über Dioden 320 und 322 gleichgerichtet und durch einen Widerstand 324 und einen Kondensator 326 gefiltert. Diese Ausgangsspannung wird durch efen Serienregler geregelt, welcher einen Transistor 328 enthält, dessen AusgangsSpannung ungefähr gleich der der Zenerdiode 330 ist, die die Basis des Transistors 328 festhält und die vorzugsweise eine Zenerspannung von ungefähr 15 V hat. Hierdurch wird eine stabile Ausgangsgleichspannung von ungefähr 14 bis 16 V an die Ausgangsklemmen 224 und 226 der Versorgungsquelle des Senders zusammen mit dem Ausgangsstrom, der durch den Transistor 328 verstärkt ist, als gutgefiltertes Ausgangssignal mit niedriger Impedanz geliefert.

In Fig. 6 ist ein entsprechender Schaltungsaufbau für das trägergesteuerte Relais 72 dargestellt. Die Eingangsklemme 332 des Relais ist elektrisch mit der Ausgangsklemme des HF-Empfängerteils verbunden, die links oben in Fig. 3b dargestellt ist. Diese Verbindung ist durch eine der in Fig. 2 dargestellten Leitungen 106 und 108 durchgeführt; die andere Eingangsklemme 334 ist mit der anderen Leitung 106 oder 108 in Fig. 2 verbunden, die dann eine geerdete Verbindung,

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d.h. eine Verbindung zu der negativen Klemme 310 der in Pig. 5 dargestellten Versorgungsquelle sein kann.

Wenn dann ein HF-Träger von der transportablen Einheit 10 gesendet wird,dann besteht eine ZF-Spannung, die an der Empfängerklemme 180 abgetastet und parallel zu den Relaiseingangsklemmen 332 und 334· angelegt ist. Dieses Signal wird über einen Kondensator 336 angekoppelt, über Dioden 338 und 3²K) gleichgerichtet und durch einen Kondensator 342, einen Widerstand 344· und einen Kondensator 346 gefiltert. Die Gleichspannung an dem Verbindungspunkt des Widerstandes 344· und des Kondensators 346 erzeugt einen Strom, der in die Basis-Emitter-Übergangszone des Transistors 348 fließt; hierdurch wird der !Transistor 34-8 angeschaltet, um einen Erregerstrom durch die Relaiswicklung 350 zu erzeugen, wodurch dann die Relaiskontakte 352 geschlossen werden. '

Der Betrag des Eingangssignals an dem Empfänger, der notwendig ist, um das Relais 72 zu erregen, kann durch den einstellbaren Wert des Kondensators 336, wenn gewünscht, verändert werden.

In Fig. 7 ist eine entsprechende Schaltkreisanordnung sowohl für die Frequenzweiche 16 der transportablen Einheit f als auch für die Frequenzweiche 70 der Anschlußeinheit dargestellt. Die Frequenzweiche stellt eine physikalische Ausführungsform der Frequenztrennung dar, die sowohl den Sender-und Empfän^rausgangen der transportablen Einheit als auch der Anschlußeinheit genügt, um sie an eine einzige Antenne zu koppeln, ohne daß eine Beeinflussung zwischen dem Sender und dem Empfänger auftritt. Die Sender und Empfäi^r

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sowohl der transportablen Einheit 10 als auch der Anschlußeinheit 56 arbeiten natürlich auf verschiedenen Trägerfrequenzen; diese Frequenzdifferenz wird in dem Frequenzweichenschaltkreis, der in Fig. 7 dargestellt ist, zur Trennung benützt.

Der Schaltungsaufbau in Fig. 7 besteht aus vier Serien-LC-Resonanzkreisen, die mit den Bezugszeichen 354-» 356, 358 und 360 bezeichnet sind; der LC-Kreis 354 enthält eine Induktivität 362 und einen Kondensator 364; der LC-Kreis 356 enthält eine Induktivität 366 und einen Kondensator 368; der LC-Kreis 358 enthält eine Induktivität 370 und einen Kondensator 372; der LC-Kreis 360 enthält schließlich eine Induktivität 374 und. einen Kondensator 376. Die Senderausgangsklemmen 378 und liegen parallel zu dem LC-Kreis 354, während die Empfängereingangsklemmen 382 und 384 parallel zu dem LC-Kreis 360 geschaltet sind. Die LC-Kreise 356 und 358 sind zwischen der Senderausgangsklemme 378 und der Empfängereingangsklemme 382 in Serie geschaltet und die Antennenklemme 386 ist zwischen die LC-Kreise 356 und 358 geschaltet.

Der LC-Kreis 354, der parallel zu den Senderausgangsklemmen 378 und 380 angeordnet ist, ist auf die Empfängereingangsfrequenz abgestimmt und unterdrückt ein Rauschen in der Frequenz, die durch den Sender ausgeschaltet sein könnte, um zu verhindern, daß so ein Rauschen an dem Empfängereingang erscheint. Andererseits unterdrückt der LC-Kreis 360 parallel zu den Empfängereingangsklemmen 382 und 384 öine Restspannung an der Senderfrequenz an den Empfängereingangskondensatoren, die in Fig. 7 mit 388 und 390 be-

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zeichnet sind, um eine Gleichspannungsisolierung zwischen dem Sender und dem Empfänger zu liefern. Der LO-Kreis 356 sorgt für einen Signalweg von niedriger Impedanz von der Senderausgangsklemme 378 zu der Antennenklemme 386, während der LC-Kreis 358 einen Signa^fad niedriger Impedanz für die Empfängerfrequenz von der Antennenklemme 386 zu der Empfängereingangsklemme 382 liefert. Obwohl in den anliegenden Zeichnungen kein Rufstromerzeugerschaltkreis dargestellt ist, gehören die üblichen Rufstromeinrichtungen zu der Telefonleitung in der Anschlußeinheit, ohne in irgendeiner Weise die Anwendung der Erfindung auf eine Leitung zu hindern. In einem solchen Fall würde ein Anruf f in direkter Verbindung mit der Ansehalteinheit auftreten. Wenn andererseits erwünscht, könnte ein Trägerabtastschaltkreis in der transportablen Einheit enthalten sein, um die Anwesenheit von Rufimpulsen über das HF-Signal von der Anschalteinheit abzutasten und einen Rufstromgeber zu loten, der in der transportablen Einheit untergebracht ist. Eine solche Trägertastung schließt den Betrieb der tragbaren Empfängereinheit, aber nicht der tragbaren Sendereinheit ein, um die Batterieleistung zu erhalten.

Die dargestellten und beschriebenen Schaltkreisanordnunfcen stellen lediglich eine bevorzugte Ausführungsform der ä Erfindung dar, ohne daß die Erfindung auf diese Ausführungsformen beschränkt ist. Selbstverständlich können auch andere Frequenzen, Spannungen, Polaritäten, Energieverhältnisse sowie Schaltkreiskomponenten verwendet werden, die von den in den Zeichnungen und der Beschreibung angegebenen Werten abweichen. Beispielsweise stellen

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die FM-Sender und-Empfänger nur eine bevorzugte Ausführungsform in Verbindung mit der Sender- und Empfängereinrichtung dar, die aber ebensogut durch AM-Sender und -Empfänger ersetzt werden kann.

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Claims (18)

-25-Patentansprüche .?

1. Schnurlose Telefonanlage mit einer Anschlußeinheit und einer transportablen Einheit, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Anschlußeinheit eine Schaltkreiseinrichtung einer normalerweise offenen Telefonleitungsverbindung, einen HP-Sender, der mit der Schaltkreiseinrichtung verbunden ist, um über die Telefonleitung ein Sprachsignal zu empfangen, und der dazu bestimmt ist, ein erstes HP-Signal zu. übertragen, das mit dem Spiaohsignal der Telefonleitung moduliert ist, einen HP-Empfänger, der λ mit der Schaltkreiseinrichtung verbunden ist, um ein Sprachsignal des Teilnehmers zu empfangen, und der dazu bestimmt ist, ein zweites HP-Signal aufzunehmen, das mit dem Sprachsignal des Teilnehmers moduliert ist, und Umschal tmittel enthält, die mit der Schaltkreiseinrichtung und mit dem Sender verbunden sind und bei Empfang des zweiten HP-Signals am Empfänger betriebsbereit sind, um die Schaltkreiseinrichtung zu schließen und den Sender anzuschalten, daß eine transportable Einheit einen HP-Sender zur Übertragung des zweiten HP-Signals, einen Empfänger zum Empfang des ersten HP-Signals, und Umschaltmittel enthält, die mit dem Sender und Empfänger der transportablen Einheit verbunden und wahlweise betriebsbereit \ sind, um in der transportablen Einheit den Sender anzuschalten und den Empfänger zu erregen.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die ersten und zweiten HF-Signale unterschiedliche HP-Frequenzen enthalten.

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3. Anlage nach Anspruch 2, . gekennzeichn e.t , durch eine Filterfrequenzweiche, die mit den HF-Ausgängen und -Eingängen des Senders und Empfängers der Anschlußeinheit, um nur eine einzige Antenne für die HF-Übertragung und den HF-Empfang an der Anschlußeinheit zu benötigen, verbunden ist. ·

4. Anlage nach Anspruch 2 oder 3» gekennzeichnet durch eine Filterfrequenzwe'iche, die mit den HF-Ausgängen und -Eingängen des Senders und Empfängers der transportablen Einheit verbunden ist, um nur eine einzige Antenne für die HF-Übertragung und den HF-Empfang an der transportablen Einheit zu benötigen·

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch " gekennzeichnet, daß Umschaltmittel mit der Schaltkreiseinrichtung der Telefonleitungsverbindung über einen Diodenbruckenschaltkreis verbunden sind, um unabhängig von der Telefonleitungspolarität an den Umschaltmitteln immer für dieselbe elektrische Polarität zu sorgen.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennz eichnet, daß das Umschaltmittel ein normalerweise offenes Relais mit Erregerkreis enthält, das mit demEmpfänger der Anschlußeinheit elektrisch verbunden ist, so daß es bei Empfang des zweiten HF-Signals in dem Empfänger der Anschlußeinheit erregt und geschlossen ist.

7· Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichne t₉ daß der Empfänger der Anschlußeinheit ein Überlagerungsempfänger ist, und daß die elektrische Verbindung zwi-

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schen dem Erregersclialtkreis des Relais und dem Empfänger der Anschlußeinheit über in demEmpfanger untergebrachte ZF-Schaltmittel erfolgt.

8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch g e k en η ζ e i c h η e t, daß die Umsehalteinrichtung der transportablen Einheit einen normalerweise offenen Gabelumschalter enthält.

9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekenn -

ζ e ic h η et, daß die transportable Einheit eine elektrische Versorgungsquelle und elektrische Verbindungen von g der Versorgungsquelle zu dem Empfänger und Sender der transportablen Einheit enthält, und daß der Gabelumschalter in den elektrischen Verbindungen von der Versorgungsquelle zu dem Sender der transportablen Einheit liegt, so daß über den Gabelumschalter, der normalerweise offen ist,der Sender der transportablen Einheit nicht erregt ist, und durch Schließen des Gabelumschalters der Sender der transportablen Einheit erregt ist.

10. Anlage nach Anspruch 9» gekennzeichnet durch normalerweise geschlossene Nummernscheiben-Impulskontakte in der elektrischen Verbindung von der Versorgungs-

quelle zu dem Sender der transportablen Einheit. (

11. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die HF-Sender und -Empfänger frequenzmoduliert sind.

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12. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkreiseinrichtung der Telefonleitungsverbindung ein geräuschdämpfendes Netzwerk enthält.

13- Anlage nach den Ansprüchen 6 oder 7> dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkreis eine ■Versorgungsquelle für den Sender enthält, die zur Anschaltung des Senders betriebsbereit mit dem Sender der Anschlußeinheit über die Relaisanordnung verbunden ist.

Anlage nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Relaiseinrichtungen einzelpoligeeinzelumschaltbare Kontaktmittel enthält, um die Schaltkreiseinrichtung der Telefonleitungsverbindung zu schließen und durch Verbindung der Versorgungsquelle mit dem Sender den Sender der Anschlußeinheit anzuschalten.

15. Anlage nach Anspruch 14-, g e k e 11 η ζ e i ohne t durch Isolierungsdiodenschaltmittel in mindestens einer der Verbindungen zwischen der Relaiseinrichtung und der Schalt-r kreiseinrichtung der Telefonleitungsverbindung einerseits und der Versorgungsquelle andererseits, um eine gegenseitige Beeinflussung zwischen der Versorgungsquelle und der Telefonleitung zu unterbinden.

16. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die transportable Einheit ein dynamisches Mikrofon und einen Kopfhörer enthält, der mit dem Sender bzw. Empfänger der transportablen Einheit verbunden ist.

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17« Anlage nach Anspruch 16, gekennz e i ehnet durch eineWählscheibeneinrichtung mit Arbeitskontakten,die parallel zu dem Kopfhörerelement liegt.

18. Anlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch g e ke η η-zeichnet, daß die Versorgungsquelle eine Batterie
ist.

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