DE2164233A1 - T antenna for VHF and UHF reception - Google Patents
T antenna for VHF and UHF receptionInfo
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Description
7271-7l/Kö/S
RCA Docket No.: 64,125
Convention Date:
December 29, 19707271-7l / Kö / S
RCA Docket No .: 64,125
Convention Date:
December 29, 1970
RCA Corporation, New York, N.Y., V.St.A,RCA Corporation, New York, N.Y., V.St.A,
T-Antenne für den VHF- und UHF-EmpfangT antenna for VHF and UHF reception
Die Erfindung betrifft eine T?-Antenne für den VHF- und UHF-Empfang in Form eines Dipols mit zwei breiten, folienartigen, symmetrisch zum Zuleitungspunkt in der Mitte angeordneten Metallarmen, die sich in im wesentlichen entgegengesetzten Richtungen erstrecken und deren Nahpunkte die Zuleitungsanschlüsse bilden.The invention relates to a T? Antenna for VHF and UHF reception in the form of a dipole with two wide, foil-like, symmetrical to the feed point in the middle arranged metal arms, which are in substantially opposite directions extend and their near points form the supply line connections.
Es besteht ein starkes Bedürfnis nach einer äußerst billigen, strukturell stabilen, leistungsfähigen Empfangsantenne für das VHF-Fernsehfrequenzband, die genügend riehtfähig ist, um Mehrwegsignale in Gebieten hoher Empfangsfeldstärken auszufiltern. Seit der Einführung der zusätzlichen UHF-Fernsehfrequenzbänder besteht weiterhin ein Bedürfnis nach einer billigen Allkanal-Empfangsantenne für Gebiete mit hohen Empfangsfeldstärken.There is a strong need for an extremely cheap, structurally stable, high-performance receiving antenna for the VHF television frequency band, which is judicious enough to filter out multipath signals in areas with high reception field strengths. Since the introduction of the additional UHF television frequency bands will continue to exist a need for an inexpensive all-channel receiving antenna for areas with high receiving field strengths.
Herkömmliche Innenantennen sind im allgemeinen billig, haben jedoch keine genügende Richtcharakteristik, um den Empfang von auf Alternativwegen eintreffenden Signalen, die gewöhnlich in Innenräumen auftreten, zu unterdrücken, so daß bei solchen Antennen häufig Geisterbilder im Fernsehbild erscheinen. Herkömmliche Außenantennen haben eine bessere Richtwirkung, sind jedoch groß, sperrig und teurer. Herkömmliche Außenantennen sind in der Regel mehrteilige Konstruktionen, die das UHF- und das davon beabstandete VIIF-Fernsehband erfassen. Da sie im Hinblick auf verbesserteConventional indoor antennas are generally inexpensive, have however, the directional characteristic is insufficient to prevent the reception of signals arriving via alternative routes, which are usually in Interiors occur to suppress, so that with such antennas often appear ghost images in the television picture. Conventional outdoor antennas have better directivity, but are large, bulky and more expensive. Conventional outdoor antennas are usually multi-part constructions that use the UHF and the spaced apart Capture VIIF television tape. Since they are improved in terms of
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Empfangsleistung gewöhnlich auf Dachfirsten im Freien montiert werden, sind sie ungünstigen Klima- und Wettereinflüssen wie Eisregen, Hagel, starken Winden usw. ausgesetzt. Dabei kommt es häufig vor, daß die Teile oder Elemente der Antenne brechen und er- ' setzt werden müssen.Receiving power are usually mounted on roof ridges outdoors, they are exposed to unfavorable climatic and weather influences such as freezing rain, hail, strong winds, etc. It often happens that the parts or elements break the antenna and ER 'sets have to be.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine billige AIlkänal-Fernsehempfangsantenne. zu schaffen, die sich besonders für Gebiete mit hohen Empfangsfeldstärken eignet.The invention is based on the object of a cheap channel television receiving antenna. to create that is particularly suitable for areas with high reception field strengths.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine T-Antehne der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Metallarm ein Schlitz vorgesehen ist, dessen Länge gleich einem w Viertel der Wellenlänge bei einer Frequenz im UHF-Band ist und der von einem am breiten Rand des Metallarmes befindlichen Punkt, dessen Abstand vom Zuleitungsanschluß des Metallarmes gleich einem Viertel der Wellenlänge bei einer Frequenz im UHF-Band ist, bis zu einem Punkt innerhalb der Metallarmfläche reicht, derart, daß der UHF-Teil vom übrigen Teil der Antenne entkoppelt wird.To achieve this object, a T-Antehne according to the invention in the aforementioned type characterized in that a slot is provided in each metallic arm having a length equal to a w-quarter of the wavelength of the UHF band and at a frequency of from one of the broad edge Metal arm located point whose distance from the lead connection of the metal arm is equal to a quarter of the wavelength at a frequency in the UHF band, extends to a point within the metal arm surface, such that the UHF part is decoupled from the rest of the antenna.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:The invention is explained in detail below with reference to the drawings. Show it:
Figur 1 eine Draufsicht einer Antenne gemäß einer Ausführung^ form der Erfindung;Figure 1 is a plan view of an antenna according to an embodiment ^ form of invention;
Figur 2 die UHF-Azimutcharakteristik einer Antennenkonstruktion ähnlich der nach Figur 1, jedoch ohne die erfindungsgemäße Entkopplung;FIG. 2 shows the UHF azimuth characteristic of an antenna construction similar to that of FIG. 1, but without the one according to the invention Decoupling;
Figur 3 die UHF-Azimutcharakteristik einer Antennenkonstruktion nach Figur 1;FIG. 3 shows the UHF azimuth characteristic of an antenna construction according to Figure 1;
Figur 4 die VHF-Azimutcharakteristik einer Antennenkonstruktion nach Figur 1;FIG. 4 shows the VHF azimuth characteristic of an antenna construction according to FIG. 1;
Figur 5 eine Draufsicht der Antennenkonstruktion nach Figur 1 mit einem Direktor und einem Reflektor; undFIG. 5 is a plan view of the antenna structure according to FIG with a director and a reflector; and
Figur 6 die UHF-Azimutcharakteristik der Antennenkonstruktion nach Figur 5 mit Reflektor und Direktor.FIG. 6 the UHF azimuth characteristic of the antenna construction according to FIG. 5 with reflector and director.
Figur 1 zeigt in Draufsicht eine flache, verhältnismäßigFigure 1 shows a plan view of a flat, relatively
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breite, folienartige T-Antenne (Antenne mit Zuleitung in der Mitte) 10. Die Dipolantenne 10 besteht aus zwei identischen, verhältnismäßig breiten, folienartigen Metallarmen 11 und 13, die in Ausrichtung miteinander symmetrisch zur Mitte der Antenne 10 angeordnet sind. Die Metallarme 11 und 13 erstrecken sich in entgegengesetzten Richtungen, wobei ihre benachbarten Enden 15 und 16 die Zuleitungsanschlüsse bilden.wide, film-like T-antenna (antenna with feed line in the Middle) 10. The dipole antenna 10 consists of two identical, relatively wide, foil-like metal arms 11 and 13, which are shown in Alignment with one another are arranged symmetrically to the center of the antenna 10. The metal arms 11 and 13 extend in opposite directions Directions, their adjacent ends 15 and 16 being the Form lead connections.
Der Metallarm 11 hat zwei Schlitze 17 und 19, die von seinen gegenüberliegenden Rändern 2 5 und 26 so aufeinander zulaufen, daß zwischen ihnen nur ein ungefähr 1,27 cm breiter Streifen 18 verbleibt. Die Schlitze 17 und 19 unterteilen den Metallarm 11 in einen Dreieckteil 37 und einen Rechteckteil 38, die durch den schmalen Streifen 18 verbunden sind.The metal arm 11 has two slots 17 and 19, which of his opposite edges 2 5 and 26 converge so that only an approximately 1.27 cm wide strip 18 remains between them. The slots 17 and 19 divide the metal arm 11 into a triangular part 37 and a rectangular part 38 through the narrow strips 18 are connected.
Ebenso hat der Metallarm 13 zwei Schlitze 21 und 23, die von seinen gegenüberliegenden Rändern 31 und 32 so aufeinander zulaufen, daß zwischen ihnen nur ein ungefähr 1,27 cm breiter Streifen 38 verbleibt. Die Schlitze 21 und 23 unterteilen den Metallarm 13 gleichfalls in einen Dreieckteil 39 und einen Rechteckteil 41, die durch den schmalen Streifen 38 verbunden sind.Likewise, the metal arm 13 has two slots 21 and 23, which converge from its opposite edges 31 and 32 so that that only an approximately 1.27 cm wide strip 38 remains between them. The slots 21 and 23 divide the metal arm 13 likewise into a triangular part 39 and a rectangular part 41, which are connected by the narrow strip 38.
Die Gesamtlänge L der Antenne 10 vom einen Ende 18 des Armes 11 zum entfernten Ende 20 des Armes 13 ist so bemessen, daß die Antenne für Signale im hohen VHF-Fernsehfrequenzband (174 bis 216 MHz) als herkömmlicher Dipol und für Signale im niedrigen VHF-Fernsehf requenzband (54 bis 88 MHz) als "kurzer" Dipol arbeitet. Der Ausdruck "kurzer" Dipol bezieht sich dabei auf eine Länge L, die wesentlich kleiner als die Hälfte der Wellenlänge bei der Betriebsfrequenz der Antenne ist.The total length L of antenna 10 from one end 18 of the arm 11 to the distal end 20 of the arm 13 is sized so that the antenna for signals in the high VHF television frequency band (174 to 216 MHz) as a conventional dipole and for signals in the low VHF television frequency band (54 to 88 MHz) as a "short" dipole. The term "short" dipole refers to a length L which is significantly smaller than half the wavelength at the operating frequency the antenna is.
Die Breite der Arme 11 und 13 ist an den Enden 15 bzw. 16 verhältnismäßig klein (ungefähr 2,54 cm). Beiderseits der Schlitze 17 und 19 ist der Arm 11 verhältnismäßig breit, und er hat diese verhältnismäßig große Breite W gleichmäßig vom Rand der Schlitze 17 und 19 bis zum fernen Ende 18. Vom schmalen Anschlußende 15 zum Rand der Schlitze 17 und 19 nimmt die Breite des Armes 11 linear zu. Ebenso ist der Arm 13 beiderseits der Schlitze 21 und 23The width of the arms 11 and 13 is relatively small (approximately 2.54 cm) at the ends 15 and 16, respectively. On both sides of the slots 17 and 19, the arm 11 is relatively wide, and it has this relatively large width W evenly from the edge of the slots 17 and 19 to the distal end 18. From the narrow connection end 15 to the edge of the slots 17 and 19, the width of the Arm 11 linearly to. Likewise, the arm 13 is on both sides of the slots 21 and 23
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verhältnismäßig breit, und er hat diese verhältnismäßig große Breite W gleichmäßig vom Rand der Schlitze 21 und 23 bis zum fernen Ende 20. Vom schmalen Anschlußende 16 zum Rand der Schlitze 21 und 23 nimmt die Breite des Armes 13 ebenfalls linear zu,relatively wide, and it has this relatively large width W evenly from the edge of the slots 21 and 23 to far end 20. From the narrow connector end 16 to the edge of the slots 21 and 23 the width of the arm 13 also increases linearly,
Die innenseitigen Dreieckteile 37 und 39 der Arme 11 bzw. bilden einen breitbandigen, fächerartigen UHF-Fernsehempfangsdipol. Die Schlitze 17 und 19 setzen an den Rändern 25 bzw. 26 an Stellen an, die vom Zuleitungsanschluß 15 um eine Strecke d entfernt sind. Ebenso setzen die Schlitze 21 und 23 an den Rändern 31 bzw. 32 an Stellen an, die um die gleiche Strecke d vom Zuleitungsanschluß l6 entfernt sind. Die Strecke d ist gleich einem Viertel der Weltenlänge bei einer Frequenz im unteren Endbereich des UHF-Fernsehfrequenzbandes.The inside triangular parts 37 and 39 of the arms 11 and form a broadband, fan-like UHF television reception dipole. The slots 17 and 19 start at the edges 25 and 26, respectively, at locations which are removed from the supply line connection 15 by a distance d are. Likewise, the slots 21 and 23 start at the edges 31 and 32, respectively, at points which are the same distance d from the supply line connection l6 are removed. The distance d is equal to a quarter of the world length at a frequency in the lower end range of the UHF television frequency band.
Die Schlitze 17 und 19 im Arm 11 und die Schlitze 21 und 23 im Arm 13 entkoppeln die innenseitigen Dreieckteile 37 und 39» die den fächerartigen UHF-Dipolteil der Antenne 10 bilden. Die Gesamtlänge der Schlitzpaare 17, 19 und 21, 23 ist gleich einem Viertel der Wellenlänge bei einer Frequenz im UHF-Fernsehband (470 bis 89O MHz). Jeder der Schlitze hat sein eines Ende am breiten Rand des Armes und sein anderes Ende im Arm. Beispielsweise reicht der Schlitz 17 vom Punkt 27 am breiten Rand 25 bis zum Ende 29 im Teil 37 des Armes 11. Da die Breite W der Arme 11 und 13 nicht ausreicht, um ohne Zertrennung der Arme einen Schlitz von einem Viertel der Wellenlänge bei der genannten Frequenz aufzunehmen, sind die Schlitze 17 und I9 im Arm 11 und die Schlitze 21 und 23 im Arm 13 jeweils an den Stellen, wo sie bis auf 1,27cm aneinander heranreichen, im rechten Winkel abgebogen, so daß sie von dort aus parallel zueinander um eine Strecke s in Richtung der Antennenlängsachse verlaufen. Die Schlitze 17 und 19 erstrecken sich und enden als Kurzschluß im Teil 37 des Armes 11, und die Schlitze 21 und 23 erstrecken sich und enden als Kurzschluß im Teil 39 des Armes 13. An den Punkten 27, 27a, 30 und 30a in einer Entfernung von ungefähr einem Viertel der UHF-Wellenlänge von den" entsprechenden kurzgeschlossenen Enden 29, 29a, 28 und 28a der Schlitze 17, 19, 21 und 23 herrscht eine hohe Impedanz für UHF-Ferneehbandsignale. Diese hohe Impedanz an den EndteilenThe slots 17 and 19 in the arm 11 and the slots 21 and 23 in the arm 13 decouple the triangular parts 37 and 39 on the inside » which form the fan-like UHF dipole part of the antenna 10. The total length of the pairs of slots 17, 19 and 21, 23 is equal to one Quarter of the wavelength at a frequency in the UHF television band (470 to 890 MHz). Each of the slots has its one end at the wide edge of the arm and its other end in the arm. For example, the slot 17 extends from point 27 on the wide edge 25 to End 29 in part 37 of arm 11. Since the width W of arms 11 and 13 is not sufficient to make a slot without severing the arms of a quarter of the wavelength at said frequency are slots 17 and 19 in arm 11 and the slots 21 and 23 in arm 13 each at the points where they come close to each other up to 1.27 cm, bent at right angles so that they from there extend parallel to one another by a distance s in the direction of the antenna longitudinal axis. The slots 17 and 19 extend and terminate as a short circuit in part 37 of the arm 11, and the slots 21 and 23 extend and terminate as a short circuit in part 39 of arm 13. At points 27, 27a, 30 and 30a about a quarter of the UHF wavelength away from the corresponding short-circuited ends 29, 29a, 28 and 28a of the slots 17, 19, 21 and 23 there is a high impedance for UHF remote handband signals. This high impedance on the end parts
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der Schlitze 17, 19, 21 und 23 für UHF-Fernsehbandsignale bewirkt eine effektive Entkopplung der Teile 37 und 29, die den UHF-Dipol bilden, von den übrigen Teilen der Arme 11 bzw. 13.of the slots 17, 19, 21 and 23 for UHF television tape signals causes an effective decoupling of the parts 37 and 29 which make up the UHF dipole form, of the remaining parts of the arms 11 and 13, respectively.
Die Länge der Schlitze 17, 19, 21 und 23 ist erheblich kleiner als ein Viertel der Wellenlänge bei Frequenzen im VHF-Fernsehband. Diese Schlitzlänge ist so kurz, daß für alle praktischen Zwecke die Impedanz an den Schlitzen für VHF-Signale niedrig ist und annähernd einen Kurzschluß darstellt» So erscheinen für Signale innerhalb des VHF-Fernsehbandes die Teile 37 und 38 sowie die Teile 39 und 41 miteinander gekoppelt« Gewünschtenfalls kann eine noch bessere Entkopplung durch zusätzliche Schlitze erzielt werden.The length of the slots 17, 19, 21 and 23 is considerably smaller than a quarter of the wavelength at frequencies in the VHF television band. This slot length is so short that for all practical purposes the impedance at the slots is low for VHF signals and approximately represents a short circuit. For signals within the VHF television band, parts 37 and 38 as well as the Parts 39 and 41 coupled together «If so desired, can an even better decoupling can be achieved through additional slots.
Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Entkopplung ergibt sich sehr anschaulich, wenn man Figur 2 mit Figur 3 vergleicht. Figur 2 zeigt eine UHF-Azimut- oder Richtcharakteristik für eine Antennenkonstruktion, die der nach Figur 1 entspricht, jedoch nicht die Entkopplungsschlitze aufweist. Wie man in Figur 2 sieht, ist die übliche zweiseitige Richtcharakteristik eines herkömmlichen Dipols nicht vorhanden. Vielmehr ergibt sich ein schlechter Antennengewinn in den üblichen Hauptrichtungen. Ferner hat die Charakteristik ohne Entkopplung viele kräftige Neben- oder Seitenzipfel, die Geisterbilder im empfangenen Fernsehbild hervorrufen.The effectiveness of the decoupling according to the invention is shown very clearly if one compares FIG. 2 with FIG. FIG. 2 shows a UHF azimuth or directional characteristic for an antenna construction which corresponds to that of FIG. 1, however does not have the decoupling slots. As you can see in Figure 2, is the usual two-way directional characteristic of a conventional one Dipole not available. Rather, there is poor antenna gain in the usual main directions. Furthermore, the Characteristic without decoupling many strong side or side lobes that cause ghost images in the received television picture.
Figur 3 Steigt eine UHF-Azimutcharakteristik für die Antennenkonstruktion nach Figur 1 mit den Entkopplungsschlitzen. Die Charakteristik wurde mit der gleichen UH#-Frequenz erhalten wie die nach Figur 2. Die Charakteristik mit Entkopplung ist ©ine einfache zweiseitige Richtcharakteristik ohne nennenswerte Seitenzipfel,.Figure 3 increases a UHF azimuth characteristic for the antenna construction according to Figure 1 with the decoupling slots. The characteristic was obtained with the same UH # frequency as that according to Figure 2. The characteristic with decoupling is simple two-sided directional characteristic without significant side lobes.
Figur 4 zeigt ein Beispiel ©ines· VHF-Azimutcharakteristik der Antennenkpnetruktion nach Figur i* Man sieht aus Figur 4* daß sich eine zweiseitige Richtcharakteristik mit einem Minimum an Seitenzipfeln^ die zur Entstehung von Geisterbild®?» führen können, ergibt.FIG. 4 shows an example © ines · VHF azimuth characteristic the antenna configuration according to Figure i * It can be seen from Figure 4 * that a two-sided directional characteristic with a minimum of side lobes ^ which lead to the creation of ghost images? » being able to lead, results.
Wenn man, wie in Figur 5 gezeigt, die Antenne 10 zusätzlich mit einen Direktor 35 und einem Reflektor 37 ausrüstet, ergibtIf, as shown in FIG. 5, the antenna 10 is additionally equips with a director 35 and a reflector 37 results
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sich eine verbesserte Richtwirkung der Astennenanordnung über das UHF-Fernsehfrequenzband. Der Reflektor 37 und der Direktor 35 können durch irgendwelche geeigneten Konstruktionsmittel mit den Armen 11 und 13 im isolierenden Abstand zusammengebaut werden. ' Figur 6 zeigt eine UHF-Azimutcharakteristik der Antenne nach Figur 1 mit Direktor und Reflektor nach Figur 5, wobei die Charakteristik im gleichen UHF-Fernsehkanal erhalten wurde, wie die Charakteristik nach Figur 3.an improved directivity of the antenna arrangement over the UHF television frequency band. The reflector 37 and the director 35 can be assembled by any suitable construction means with arms 11 and 13 at an insulating distance. FIG. 6 shows a UHF azimuth characteristic of the antenna according to FIG 1 with director and reflector according to FIG. 5, the characteristic on the same UHF television channel as that Characteristic according to Figure 3.
Mit der Anordnung nach Figur 1 wurden die Charakteristiken nach Figur 3, 4 und 6 bei folgenden Antennenabmessungen erhalten: Länge L = 121,9 cm (48 Zoll) j Breite W = 10,16 cm (4 Zoll)i Breite w = 1,27 cm (1/2 Zoll)| Breite der Schlitze 17, 19, 21 und 23 = 1,2.7 cm (1/2 Zoll); Länge d = 17,78 cm (7 Zoll); Länge s = 8,89cm (3 1/2 Zoll)j Länge des Direktors 35 = 16,51 cm (6 l/2 Zoll), Breite = 1,27 cm (l/2 Zoll und Abstand von den Anschlüssen 15 und 16 = 6,35 cm (2 1/2 Zoll)J Länge des Reflektors 37 = 35,05 cm (13,8 Zoll), Breite = 1,27 cm (l/2 Zoll) und Abstand von den Anschlußenden 15 und l6 — 6,35 cm (2 l/2 Zoll). Die gesamte Antennen anordnung 10 einschließlich Direktor 35 und Reflektor 37 war aus 0,1524 cm (0,060 Zoll) dickem Aluminiumblech gefertigt.With the arrangement of Figure 1, the characteristics obtained according to Figures 3, 4 and 6 with the following antenna dimensions: length L = 121.9 cm (48 inches) j width W = 10.16 cm (4 inches) i width w = 1.27 cm (1/2 inch) | Width of slots 17, 19, 21 and 23 = 1.2.7 cm (1/2 inch); Length d = 17.78 cm (7 inches); Length s = 8.89cm (3 1/2 inches) j length of the director 35 = 16.51 cm (6 1/2 inches), Width = 1.27 cm (1/2 "and distance from ports 15 and 16 = 6.35 cm (2 1/2") J length of reflector 37 = 35.05 cm (13.8 in.), Width = 1.27 cm (½ in.) And spacing from connector ends 15 and l6 - 6.35 cm (2 l / 2 in.). The entire antenna assembly 10 including director 35 and reflector 37 was off 0.1524 cm (0.060 inch) thick aluminum sheet.
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Claims (6)
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2656729A1 (en) * | 1975-12-18 | 1977-07-07 | Philips Nv | A BROADBAND DIPOLE ANTENNA |
| WO1988009065A1 (en) * | 1987-05-08 | 1988-11-17 | Darrell Coleman | Broad frequency range aerial |
| GB2430081B (en) * | 2004-03-05 | 2008-10-08 | Ibm | Integrated multiband antennas for computing devices |
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- 1971-10-27 CA CA126297A patent/CA930436A/en not_active Expired
- 1971-11-12 IT IT3103371A patent/IT946216B/en active
- 1971-12-23 DE DE19712164233 patent/DE2164233A1/en active Pending
- 1971-12-28 NL NL7117966A patent/NL7117966A/xx unknown
- 1971-12-28 FR FR7147166A patent/FR2120089A1/fr not_active Withdrawn
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2120089A1 (en) | 1972-08-11 |
| NL7117966A (en) | 1972-07-03 |
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| CA930436A (en) | 1973-07-17 |
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