DE2319991A1 - METHOD OF MEASURING HIGH FREQUENCY BROADBAND SYSTEMS - Google Patents
METHOD OF MEASURING HIGH FREQUENCY BROADBAND SYSTEMSInfo
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Description
Verfahren zum Vermessen von Hochfrequenz-Breitbandanlagen Diie Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Vermessen von Hochfrequenz-Breitbandanlagen, insbesondere von Antennenverstärkern in Gemeinschaftsantennenanlagen für Fernsehempfang, zur Feststellung der durch einen modulierten Störsender verursachten Störungen des Bildträgers durch Kreuzmodulation als Funktion des Frequenzabstandes zwischen Bildträger und dem modulierten Störsender, bei dem drei verschiedene Meßfrequenzen fl, f2, f3 verwendet werden, von denen die erste Meßfrequenz fl den Bildträger nachbildet und die zweite f2 sowie dritte Meßfrequenz f3 dem modulierten Störsender entsprechen, wobei die erste Meßfrequenz fl konstant bleibt und die zweite f2 sowie dritte Meßfrequenz f3 gleiche Amplitude haben und frequenzmäßig im gleichen Sinne verändert werden, und bei dem der Pegelabstand aK zwischen der ersten Meßfrequenz fl und den durch Kreuzmodulationen entstehenden Störfrequenzen am Ausgang des Breitbandsystems gemessen wird. 1 -J i Die Vermessung von Breitbandanlagen ist sehr zeitraubend und erfordert von den die Vermessung durchführenden Personen größte Sorgfalt, wenn einwandfreie Ergebnisse erzielt werden sollen.Method for measuring high-frequency broadband systems Diie invention relates to a method for measuring high-frequency broadband systems, in particular of antenna amplifiers in communal antenna systems for television reception, to determine the interference caused by a modulated jammer in the Image carrier by cross modulation as a function of the frequency spacing between image carriers and the modulated jammer with three different measuring frequencies fl, f2, f3 are used, of which the first measuring frequency fl simulates the image carrier and the second f2 and third measurement frequency f3 correspond to the modulated jammer, the first measuring frequency fl remains constant and the second f2 and third measuring frequency f3 have the same amplitude and are changed in terms of frequency in the same sense, and in which the level spacing aK between the first measurement frequency fl and the through Cross-modulation resulting interference frequencies measured at the output of the broadband system will. 1 -J i The measurement of broadband systems is very time consuming and requires Great care by the persons performing the measurement, if faultless Results are to be achieved.
In der Praxis kann beispielsweise die Vermessung von Antennenverstärkern in Gemeinschaftsantennenanlagen für Fernsehempfänger nach nach dem Dreimeßsenderverfahren die Zeit von einer Stunde und mehr in Anspruch nehmen. Das gilt z. B. für einen Breitbandverstärker, der über eine Bandbreite von 270 MHz vermessen wird, wobei jeder Meßschritt der beiden variablen Meßfrequenzen f2 und f3 etwa 30 MHz beträgt. In diesem Fall muß der Pegelabstand aK für jeden Meßschritt an einem Indikator, beispielsweise an einem Spektrumanalysator, gesondert abgelesen und registriert werden. Bei der angenommenen Bandbreite des Verstärkers von 270 MHz und einer Größe der Meßschritte von je 30 MHz müßten demnach für jede der beiden variablen Meßfrequenzen f2 und f3 zehn Messungen, d. h. also für beide variable Frequenzen f2 und f3 insgesamt zwanzig Messungen durchgeführt werden. Nach jedem Meßschritt müßten die beiden variablen Meßfrequenzen f2 und 3 jedesmal von neuem so eingeregelt werden, daß ihre Frequenzdifferenz Af einen möglichst konstanten Wert, beispielsweise 2 MHz, beibehält.In practice, for example, the measurement of antenna amplifiers in community antenna systems for television receivers after this Three-dimensional transmitter procedures take the time of an hour and more to complete. That applies e.g. B. for a broadband amplifier that measured over a bandwidth of 270 MHz with each measuring step of the two variable measuring frequencies f2 and f3 about 30 MHz is. In this case, the level spacing aK must be at one for each measuring step Indicator, for example on a spectrum analyzer, read and registered separately will. With the assumed bandwidth of the amplifier of 270 MHz and a size the measuring steps of 30 MHz each would therefore have to be for each of the two variable measuring frequencies f2 and f3 ten measurements, i.e. H. so for both variable frequencies f2 and f3 in total twenty measurements are made. After each measuring step, the two would have to be variable Measurement frequencies f2 and 3 are adjusted each time anew so that their frequency difference Af maintains a value that is as constant as possible, for example 2 MHz.
Trotz aller Sorgfalt ist es nach diesem Meßverfahren nicht mit Sicherheit auszuschließen, daß gerade derjenige Meßpunkt, der für die Bewertung des Verstärkers besonders in Frage kommt, übergangen wird. Gesucht wird nämlich derjenige Meßpunkt, bei welchem der Pegelabstand aK-den geringsten Wert annimmt. Der geringste Pegelabstand aK stellt nämlich den für die Bewertung der Kreuzmodulationsfestigkeit des Verstärkers schlechtesten Wert dar, der eine bestimmte Größe von z. B. 60 dB nicht unterschreiten darf. Aus diesem Grunde ist es notwendig, mit mdglichst kleinen Meßschritten von s. B. 10 Xli: zu arbeiten.In spite of all care, it is not certain after this measurement procedure to rule out that precisely the measuring point that is used for the evaluation of the amplifier is particularly possible, is ignored. Namely, that measuring point is searched for at which the level spacing aK-assumes the lowest value. The smallest level difference Namely, aK represents the one for evaluating the cross-modulation resistance of the amplifier worst value, which is a certain size of z. B. not fall below 60 dB allowed. For this reason it is necessary to use the smallest possible measuring steps of see e.g. 10 Xli: to work.
etwa Um eine möglichst schnelle und zugleich mit kleinsten Meßschritten arbeitende Vermessung von Breitbandanlagen zu ermöglichen, wird gemäß der Erfindung ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Frequenzdifferenz zwischen der zweiten Meßfrequenz und der dritten Meßfrequenz bei der Veränderung der zweiten und dritten Meßfrequenzen über den zu vermessenden Frequenzbereich selbsttätig nach einer vorbestimmten Gesetzmäßigkeit verändert wird; dabei kann die Frequenzdifferenz über den gesamten zu vermessenden Frequenzbereich konstant bleiben, beispielsweise 2 MHz, oder sie kann über den zu vermessenden Frequenzbereich stetig vergrößert oder verkleinert werden.approximately To be as fast as possible and at the same time with the smallest To enable working measurement of broadband systems, according to the invention proposed a method in which the frequency difference between the second measuring frequency and the third measuring frequency when changing the second and third measurement frequencies over the frequency range to be measured automatically is changed according to a predetermined law; the frequency difference Remain constant over the entire frequency range to be measured, for example 2 MHz, or it can be increased continuously over the frequency range to be measured or be reduced in size.
In Erweiterung des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Meßfrequenzen automatisch, beispielsweise mittels zweier synchron gewobbelter oder programmierter Generatoren, über den zu vermessenden Frequenzbereich verändert werden.As an extension of the method according to the invention, the measurement frequencies automatically, for example by means of two synchronously swept or programmed Generators can be changed over the frequency range to be measured.
Weitere Einzelheiten des Verfahrens sowie der Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung werden an zwei Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung beschrieben und in ihrer Wirkungsweise näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein Diagramm einer Vermessung nach dem üblichen Dreimeßsenderverfahren, Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Meßsenders für das übliche Dreimeßsenderverfahren, Fig. 3 ein Diagramm ähnlich wie in Fig. 1, jedoch mit drei eingezeichneten, beliebig herausgegriffenen Meßbereichen A, B, C, Fig. 4 Fig. 4 ein nacheinander an den drei Meßpunkten A, B, C vom Empfangs indikator angezeigtes Meßbild mit dbereinanderliegenden Meßwerten, Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Meßeinrichtung gemäß der Erfindung, die mit einer konstanten Frequenzdifferenz Af von etwa 2 MHz arbeitet, Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Meßeinrichtung gemäß der Erfindung, die mit einer zwischen 1 MHz und etwa 3 Mflz variablen Frequenzdifferenz Af arbeitet, Fig. 7 ein vom Indikator angezeigtes Meßbild der in Fig. 5 dargestellten Meßeinrichtung mit übereinanderliegenden Meßwerten und Fig. 8 ein vom Indikator angezeigtes Meßbild der in Fig. 6 dargestellten Meßeinrichtung mit auseinandergezogenen, nebeneinanderliegenden Meßwerten.Further details of the procedure and the facilities for implementation of the method according to the invention are based on two exemplary embodiments the drawing described and explained in more detail in their mode of operation. Show it Fig. 1 is a diagram of a measurement according to the usual three-measurement transmitter method, Fig. 2 is a block diagram of a measuring transmitter for the usual three-measuring transmitter method, FIG. 3 shows a diagram similar to that in FIG. 1, but with three drawn in, as desired selected measuring areas A, B, C, Fig. 4 Fig. 4 one after the other at the three measuring points A, B, C of the receiving indicator displayed measuring image with duplexes Measured values, FIG. 5 shows a block diagram of an exemplary embodiment of a measuring device according to the invention with a constant frequency difference Af of about 2 MHz 6 shows a block diagram of an exemplary embodiment of a measuring device according to the invention, with a frequency difference variable between 1 MHz and about 3 MHz Af works, FIG. 7 shows a measurement image displayed by the indicator of the one shown in FIG Measuring device with superimposed measured values and FIG. 8 one of the indicator Displayed measurement image of the measuring device shown in Fig. 6 with pulled apart, adjacent measured values.
Fig. 1 der Zeichnung gibt das Prinzip des Vermessungsdiagramms eines Breitbandverstärkers nach dem bekannten Dreimeßsenderverfahren wieder. Das Diagramm zeigt die konstante Meßfrequenz fl, welche dem Bildträger entspricht, und die beiden variablen Meßfrequenzen f2 und f3, welche dem modulierten Störsender entsprechen. Die variablen Meßfrequenzen 2 und f3 haben gleich große Amplituden und werden frequenzmäßig im gleichen Sinne über den auszumessenden Bereich verändert. Die Frequenzdifferenz ßf -f3 - f2 bleibt über den gesamten zu vermessenden Frequenzbereich F konstant konstant und kann beispielsweise 2 MHz betragen. Die Frequenzdifferenz df kann aber auch über den zu vermessenden Frequenzbereich F stetig vergrößert oder verkleinert werden, beispielsweise zwischen ungefähr 1 MHz und 3 MHz. Gesucht wird der für die Beurteilung der Xreuzmodulationsfestigkeit des zu messenden Breitbandverstärkers maßgebende niedrigste Wert für den Pegelabstand aK, welcher einen bestimmten Wert, beispielsweise 60 dB, nicht unterschreiten darf.Fig. 1 of the drawing gives the principle of the measurement diagram of a Broadband amplifier according to the well-known Dreimeßsenderverfahren again. The diagram shows the constant measuring frequency fl, which corresponds to the image carrier, and the two variable measuring frequencies f2 and f3, which correspond to the modulated jammer. The variable measuring frequencies 2 and f3 have equal amplitudes and are frequency-wise changed in the same sense over the area to be measured. The frequency difference ßf -f3 - f2 remains constant over the entire frequency range F to be measured constant and can be, for example, 2 MHz. The frequency difference df can also be continuously increased or decreased over the frequency range F to be measured, for example between about 1 MHz and 3 MHz. We are looking for the one for the assessment the cross-modulation resistance of the broadband amplifier to be measured lowest value for the level spacing aK, which a certain value, for example 60 dB, must not fall below.
Fig. 2 stellt die vereinfachte Blockschaltung eines bekannten Meßsenders nach dem Dreimeßsenderverfahren dar. 1 und 2 sind die beiden Oszillatoren mit den variablen Meßfrequenzen f2 und f31 und 3 ist der Oszillator mit der konstanten Meßfrequenz f1. Alle drei Meßfrequenzen werden über eine Sammeleinrichtung 4 dem Eingang des zu vermessenden Breitbandverstärkers 5 zugeführt. Am Ausgang des Verstärkers 5 ist ein Indikator 6, z. B. ein Spektrumanalysator, angeschlossen, welcher die Pegelstände, insbesondere den Pegelabstand aK, optisch anzeigt.Fig. 2 shows the simplified block diagram of a known test transmitter after the Dreimeßsenderverfahren. 1 and 2 are the two oscillators with the variable measuring frequencies f2 and f31 and 3 is the oscillator with the constant measuring frequency f1. All three measurement frequencies are via a collecting device 4 to the input of the Broadband amplifier 5 to be measured is supplied. At the output of the amplifier 5 is an indicator 6, e.g. B. a spectrum analyzer connected, which the water levels, in particular the level spacing aK, visually indicates.
In den Fig. 3 und 4 sind zur weiteren Illustrierung des bekannten Dreimeßsenderverfahrens zwei weitere Meßdiagramme dargestellt.3 and 4 are to further illustrate the known Dreimeßsenderververfahren two further measurement diagrams are shown.
Die in Fig. 1 bereits angedeuteten, über den zu vermessenden Frequenzbereich F variablen Meßfrequenzen f2 und f3 mit der Frequenzdifferenz Af sind an drei verschiedenen, willkürlich herausgegriffenen Meßbereichen A, B, C festgehalten.The already indicated in Fig. 1, over the frequency range to be measured F variable measuring frequencies f2 and f3 with the frequency difference Af are at three different, arbitrarily selected measuring ranges A, B, C recorded.
Fig. 4 zeigt das zu Fig. 3 zugehörige, vom Indikator 6 wiedergegebene Meßbild mit den entsprechend dargestellten Pegelabständen aKA, aKBund aXC.FIG. 4 shows that which belongs to FIG. 3 and is reproduced by the indicator 6 Measurement image with the correspondingly displayed level differences aKA, aKB and aXC.
Fig. 5 Fig. 5 stellt eine Ausführung einer erfindungsgemäßen Meßeinrichtung dar. Zur Erzeugung der variablen zweiten und dritten Meßfrequenzen f2 und £3 ist ein erster Oszillator 10 vorgesehen, dessen Frequenz + zwischen 1000 MHz und 2000 MHz veränderbar ist. Dieser Frequenz f4 werden in einem ersten Mischer 11 die feste Frequenz 5, beispielsweise 1000 MHz, eines zweiten Oszillators 8 und in einem zweiten Mischer i2 die feste Frequenz f6, beispielsweise 998 MHz, eines dritten Oszillators 9 überlagert, wobei die Frequenzen f5 und f6 einen Abstand von Af von beispielsweise 2 MHz haben. Wenn die Frequenzen f5 und f6 einen Abstand von 2 MHz haben, so treten an den Ausgängen 19 und 20 der beiden Mischer 11 und 12 die variablen Meßfrqquenzen f2 und f3 ebenfalls mit einem Abstand Af von 2 MHz auf; f2 und f3 können dann durch Verändern der Frequenz f4 des ersten Oszillators 10 gleichzeitig und mit konstantem Abstand bf von 2 MHz über den zu vermessenden Bereich F verändert werden.Fig. 5 Fig. 5 shows an embodiment of one according to the invention Measuring device. For generating the variable second and third measuring frequencies f2 and £ 3, a first oscillator 10 is provided, the frequency of which + is between 1000 MHz and 2000 MHz is changeable. This frequency f4 will be in a first mixer 11 the fixed frequency 5, for example 1000 MHz, of a second oscillator 8 and in a second mixer i2 the fixed frequency f6, for example 998 MHz, one third oscillator 9 superimposed, the frequencies f5 and f6 a distance of For example, have Af of 2 MHz. If the frequencies f5 and f6 are at a distance of 2 MHz, then appear at the outputs 19 and 20 of the two mixers 11 and 12 variable measuring frequencies f2 and f3 also with a spacing Af of 2 MHz; f2 and f3 can then be adjusted by changing the frequency f4 of the first oscillator 10 simultaneously and with a constant distance bf of 2 MHz over the area to be measured F can be changed.
Zwischen den Mischern 11 und 12 und den Ausgängen 19 und 20 der Meßeinrichtung sind im Beispielsfall je ein Tiefpaß 13 und 14 sowie je ein Verstärker 15 und 16 eingeschaltet. Direkt an den Ausgängen 19 und 20 können noch Regel schaltungen 17 und 18 angeordnet werden, die zusammen mit einer Amplitudenreferenz 21 dafür sorgen, daß über den gesamten Meßbereich F die Ausgangspegel der beiden variablen Meßfrequenzen f2 und f3 konstant und gleich groß zueinander gehalten werden. Der erste variable Oszillator 10 ist über einen Umschalter 23 entweder mittels einer Steuereinrichtung 22 manuell oder von einer Wobbeleinrichtung 7, beispielsweise beispielsweise von einem Sägezahnoszillator, in seiner Frequenz über einen Bereich von 1000 MHz bis 2000 MIIz verSnderbar.Between the mixers 11 and 12 and the outputs 19 and 20 of the measuring device are in the example a low-pass filter 13 and 14 and an amplifier 15 and 16 each switched on. Control circuits 17 can also be connected directly to outputs 19 and 20 and 18, which together with an amplitude reference 21 ensure that that over the entire measuring range F the output level of the two variable measuring frequencies f2 and f3 are kept constant and equal to each other. The first variable The oscillator 10 is via a changeover switch 23 either by means of a control device 22 manually or by a wobble device 7, for example for example from a sawtooth oscillator, in its frequency over a range of 1000 MHz Can be changed up to 2000 MIIz.
Fig. 6 zeigt ein ähnliches Blockschaltbild wie, das in Fig. 5 wiedergegebene Schaltbild, jedoch in erweiterter Form. Bei dieser Ausführungsform hat der zweite Oszillator 9 im Gegensatz zu der nach Fig. 5 eine variable Frequenz f6 Der Oszillator 9 ist ebenfalls von der Wobbeleinrichtung 7 über eine Kapazitätsdiode 24 ansteuerbar, und zwar derart, daß die Frequenz des Oszillators 9 zwischen 997 MHz und 999 MHz im Rhythmus der Wobbeleinrichtung 7 veränderbar ist. Af = f3 C f2 ändert sich also mit der Verschiebung von f2 und f3 über den auszumessenden Bereich und ist eine - vorzugsweise lineare - Funktion der Frequenz dieses Bereichs.FIG. 6 shows a block diagram similar to that shown in FIG Circuit diagram, but in an expanded form. In this embodiment, the second has Oscillator 9, in contrast to that according to FIG. 5, has a variable frequency f6 The oscillator 9 can also be controlled by the wobble device 7 via a capacitance diode 24, in such a way that the frequency of the oscillator 9 between 997 MHz and 999 MHz can be changed in the rhythm of the wobble device 7. So Af = f3 C f2 changes with the shift of f2 and f3 over the area to be measured and is a - preferably linear - function of the frequency of this range.
Die Ausführungsform nach Fig. 6 hat gegenüber der einfacheren Ausführung nach Fig. 5 den Vorteil, daß am Indikator ein Meßbild (Fig. 8) entsteht, bei welchem die Störfrequenzen fl + df und fl - Af über den auszumessenden Frequenzbereich nicht übereinander, sondern nebeneinander sichtbar sind. Man kann in diesem Fall in kürzester Zeit, beispielsweise innerhalb einer Sekunde, und mit größter Deutlichkeit am Meßbild erkennen, bei welcher Frequenz sich der gesuchte geringste Pegelabstand aK einstellt.The embodiment of FIG. 6 has compared to the simpler design according to Fig. 5 has the advantage that a measurement image (Fig. 8) is produced on the indicator, in which the interference frequencies fl + df and fl - Af over the frequency range to be measured do not one above the other, but side by side. One can in this case in the shortest possible time Time, for example within a second, and with the greatest possible clarity on the measurement image recognize the frequency at which the sought smallest level difference aK occurs.
In dem in Fig. 8 dargestellten Beispielsfall würde man für den geringsten Pegelabstand aK etwa den Wert 280 MHz ablesen. Dieses sofort auswertbare Meßbild tritt natürlich nur in Verbindung mit eine in genügerrd schnellem Rhythmus von z. B. 20 Hz arbeitenden Wobbeleinrichtung 7 auf.In the example shown in FIG. 8, one would for the least Read the level spacing aK about 280 MHz. This measurement image that can be evaluated immediately occurs naturally only in connection with a sufficiently fast rhythm of z. B. 20 Hz working wobble device 7 on.
Bei Bei der vereinfachten Meßeinrichtung gemäß Fig. 5 ist die Ablesung der übereinanderliegenden Meßwerte (siehe Fig. 7) nicht in ganz so kurzer Zeit durchführbar wie bei der Meßeinrichtung gemäß Fig. 6.at In the simplified measuring device according to Fig. 5, the reading of the measured values lying one above the other (see FIG. 7) is not entirely can be carried out for as short a time as with the measuring device according to FIG. 6.
Bei der Meßeinrichtung nach Fig. 5 benötigt man für den Wobbler eine Zeit von mehreren Sekunden für einen Rhythmusdurchgang. Aber auch dieser geringe Zeitaufwand bietet gegenüber der bisher benötigten Zeit von etwa einer Stunde und mehr einen Vorteil, der sich besonders bei der Prüfung von Breitbandverstärkern bemerkbar macht, die serienmäßig in größeren Stückzahlen hergestellt werden. Besonders fällt hier auch ins Gewicht,'daß infolge der einfachen Ablesung des Meßbildes angelernte Hilfskräfte die Prüfung mit größter Sicherheit und Meßgenauigkeit durchführen können.In the measuring device according to FIG. 5, one needs one for the wobbler Time of several seconds for a rhythm run. But also this small one Compared to the previously required time of about one hour and more of an advantage that is particularly evident when testing broadband amplifiers noticeable, which are mass-produced in larger numbers. Particularly It is also important here that, as a result of the simple reading of the measurement image, learned Assistants can carry out the test with the greatest possible safety and accuracy.
Man kann die erfindungsgemäße Meßeinrichtung auch als einfache normale Meßeinrichtung verwenden, indem man etwa einen der beiden Ausgänge 19 oder 20 der Einrichtung abschaltet oder durch einen geeigneten Wellenwiderstand abschließt.The measuring device according to the invention can also be used as a simple normal Use the measuring device by placing approximately one of the two outputs 19 or 20 of the Device switches off or terminates with a suitable wave impedance.
Es läßt sich die erfindungsgemäße Meßeinrichtung auch für zwei normale Meßplätze verwendbar machen, indem jede der beiden Ausgangsfrequenzen f2 und f3 der Einrichtung unabhängig voneinander als Meßsender eingesetzt wird.The measuring device according to the invention can also be used for two normal Make test stations usable by using each of the two output frequencies f2 and f3 the device is used independently as a measuring transmitter.
Um unerwünschte Oberwellen'zu unterdrücken, kann zweckmäßigerweise vor den beiden Ausgängen 19 und 20 der Meßeinrichtung nach Fig. 5 oder nach Fig. 6 je ein' in der Zeichnung nicht dargestellter Sperrkreis vorgesehen werden, der auf die den Bildträger nachbildende erste Meßfrequenz fl abgestimmt ist.In order to suppress undesired harmonics, it is expedient to use in front of the two outputs 19 and 20 of the measuring device according to FIG. 5 or according to FIG. 6 each a 'not shown in the drawing locking circuit are provided, the is matched to the first measurement frequency fl simulating the image carrier.
Claims (13)
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DE19732319991 DE2319991A1 (en) | 1973-04-19 | 1973-04-19 | METHOD OF MEASURING HIGH FREQUENCY BROADBAND SYSTEMS |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19732319991 DE2319991A1 (en) | 1973-04-19 | 1973-04-19 | METHOD OF MEASURING HIGH FREQUENCY BROADBAND SYSTEMS |
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DE2319991A1 true DE2319991A1 (en) | 1974-10-31 |
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Family Applications (1)
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