JP2000031752A - 低雑音増幅器 - Google Patents
低雑音増幅器Info
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- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 主増幅回路に対して並列に配置されている少
なくとも一つの予備回路を具備することにより、前記主
増幅回路に異常が発生して正常に動作できない場合に使
用者が増幅回路の取替あるいは修理を完了する前にも深
刻な経路損失なく動作しうる低雑音増幅器を提供する。 【解決手段】 主増幅回路と、前記主増幅回路が正常に
動作できない場合に動作できる予備回路と、前記主増幅
回路の非正常動作を感知し、前記主増幅回路と予備回路
のうち何れか一つを選択的に動作させるための少なくと
も一つのスイッチを含む。望ましい実施例において、前
記予備回路は伝送線路を含み、増幅回路が正常に動作で
きない場合に入力信号をバイパスさせる。一方、本発明
の他の実施例においては、予備回路が予備増幅回路を含
み、主増幅回路が正常に動作できない場合に主増幅回路
の代りに予備増幅回路が信号増幅機能を行う。
なくとも一つの予備回路を具備することにより、前記主
増幅回路に異常が発生して正常に動作できない場合に使
用者が増幅回路の取替あるいは修理を完了する前にも深
刻な経路損失なく動作しうる低雑音増幅器を提供する。 【解決手段】 主増幅回路と、前記主増幅回路が正常に
動作できない場合に動作できる予備回路と、前記主増幅
回路の非正常動作を感知し、前記主増幅回路と予備回路
のうち何れか一つを選択的に動作させるための少なくと
も一つのスイッチを含む。望ましい実施例において、前
記予備回路は伝送線路を含み、増幅回路が正常に動作で
きない場合に入力信号をバイパスさせる。一方、本発明
の他の実施例においては、予備回路が予備増幅回路を含
み、主増幅回路が正常に動作できない場合に主増幅回路
の代りに予備増幅回路が信号増幅機能を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は増幅器に係り、さら
に詳しくは無線通信機器に主に使用される低雑音増幅器
に関する。
に詳しくは無線通信機器に主に使用される低雑音増幅器
に関する。
【０００２】
【従来の技術】無線通信端末器や移動電話基地局のよう
な無線信号受信装置において、受信される信号は非常に
微細な強度を有しかつ相当量の雑音成分がその中に含ま
れている。従って、かかる受信装置においては雑音性能
を向上させながら受信された信号を増幅する回路が必須
的に要求される。低雑音増幅器はこのような無線信号受
信装置の信号入力端に設置されるＲＦ素子であって、微
弱な電力を有するＲＦ入力信号を所要利得と雑音指数を
有するように増幅する機能を行う。
な無線信号受信装置において、受信される信号は非常に
微細な強度を有しかつ相当量の雑音成分がその中に含ま
れている。従って、かかる受信装置においては雑音性能
を向上させながら受信された信号を増幅する回路が必須
的に要求される。低雑音増幅器はこのような無線信号受
信装置の信号入力端に設置されるＲＦ素子であって、微
弱な電力を有するＲＦ入力信号を所要利得と雑音指数を
有するように増幅する機能を行う。
【０００３】図１に示されたように、通常低雑音増幅器
１０は実際に増幅を行う増幅回路１４と、前記増幅回路
１４と前端及び後端の回路とのインピーダンス整合を各
々行う入力及び出力インピーダンス整合回路１２、１６
を含む。また、低雑音増幅器が全体受信システムの雑音
特性を決定するため、最小の雑音指数を有するために前
記増幅回路は平衡型に設計される場合が多い。図２に示
されたように、平衡型低雑音増幅器の増幅回路は１つ以
上の増幅器と、前記増幅器にＤＣ電力を供給するための
電源回路、入出力端で信号を分岐または結合するための
ハイブリッドカップラ、該カップラによる位相差を補償
する遅延補償回路、雑音を減少させるための雑音消去回
路と、設計者により設定された基準電圧と増幅器に印加
される実際の電源電圧を比較するための比較回路など多
くの内部回路を含む。特に、適切な増幅機能を確保する
ために前記電源回路としては多様な方法で構成されう
る。一方、入力及び出力インピーダンス整合回路はＳ−
パラメータに基づいて増幅回路の入力及び出力端で反射
係数が最小化されるように設計される。
１０は実際に増幅を行う増幅回路１４と、前記増幅回路
１４と前端及び後端の回路とのインピーダンス整合を各
々行う入力及び出力インピーダンス整合回路１２、１６
を含む。また、低雑音増幅器が全体受信システムの雑音
特性を決定するため、最小の雑音指数を有するために前
記増幅回路は平衡型に設計される場合が多い。図２に示
されたように、平衡型低雑音増幅器の増幅回路は１つ以
上の増幅器と、前記増幅器にＤＣ電力を供給するための
電源回路、入出力端で信号を分岐または結合するための
ハイブリッドカップラ、該カップラによる位相差を補償
する遅延補償回路、雑音を減少させるための雑音消去回
路と、設計者により設定された基準電圧と増幅器に印加
される実際の電源電圧を比較するための比較回路など多
くの内部回路を含む。特に、適切な増幅機能を確保する
ために前記電源回路としては多様な方法で構成されう
る。一方、入力及び出力インピーダンス整合回路はＳ−
パラメータに基づいて増幅回路の入力及び出力端で反射
係数が最小化されるように設計される。
【０００４】このような増幅回路の内部回路のうち何れ
か一つの損傷や、動作電源の損失などが発生すると、増
幅回路は動作しなくなるが、この場合全体の通信システ
ムに深刻な経路損失が生じることがある。このように低
雑音増幅器が動作できなくなる場合、比較回路は異常状
態を感知し、例えば発光ダイオードを通じて使用者に知
らせ、使用者が増幅回路を取替または修理するようにす
る。ところが、増幅回路の損傷が深刻な場合には、使用
者が増幅回路を取替あるいは修理を完了するまでシステ
ムが正常に動作できなくなることもある。
か一つの損傷や、動作電源の損失などが発生すると、増
幅回路は動作しなくなるが、この場合全体の通信システ
ムに深刻な経路損失が生じることがある。このように低
雑音増幅器が動作できなくなる場合、比較回路は異常状
態を感知し、例えば発光ダイオードを通じて使用者に知
らせ、使用者が増幅回路を取替または修理するようにす
る。ところが、増幅回路の損傷が深刻な場合には、使用
者が増幅回路を取替あるいは修理を完了するまでシステ
ムが正常に動作できなくなることもある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記問題点を
解決するために案出されたものであって、主増幅回路に
対して並列に配置されている少なくとも一つの予備回路
を具備することで、前記主増幅回路に異常が発生して正
常に動作できない場合に使用者による増幅回路の取替あ
るいは修理の完了前にも深刻な経路損失なく動作しうる
低雑音増幅器を提供することをその技術的課題とする。
解決するために案出されたものであって、主増幅回路に
対して並列に配置されている少なくとも一つの予備回路
を具備することで、前記主増幅回路に異常が発生して正
常に動作できない場合に使用者による増幅回路の取替あ
るいは修理の完了前にも深刻な経路損失なく動作しうる
低雑音増幅器を提供することをその技術的課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記技術的課題を達成す
るための本発明の低雑音増幅器は、主増幅回路と、前記
主増幅回路が正常に動作できない場合に動作できる予備
回路と、前記主増幅回路の非正常動作を感知し、前記主
増幅回路と予備回路のうち何れか一つを選択的に動作さ
せるための少なくとも一つのスイッチとを含む。望まし
い実施例において、前記予備回路は伝送線路を含み、増
幅回路が正常に動作できない場合入力信号をバイパスさ
せる。一方、本発明の他の実施例においては、予備回路
が予備増幅回路を含み、主増幅回路が正常に動作できな
い場合主増幅回路の代りに予備増幅回路が信号増幅機能
を行う。
るための本発明の低雑音増幅器は、主増幅回路と、前記
主増幅回路が正常に動作できない場合に動作できる予備
回路と、前記主増幅回路の非正常動作を感知し、前記主
増幅回路と予備回路のうち何れか一つを選択的に動作さ
せるための少なくとも一つのスイッチとを含む。望まし
い実施例において、前記予備回路は伝送線路を含み、増
幅回路が正常に動作できない場合入力信号をバイパスさ
せる。一方、本発明の他の実施例においては、予備回路
が予備増幅回路を含み、主増幅回路が正常に動作できな
い場合主増幅回路の代りに予備増幅回路が信号増幅機能
を行う。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、添付された図面を参照して
本発明の望ましい実施例をさらに詳しく説明する。図３
は本発明に係る低雑音増幅器の一実施例を示す。図３に
示された低雑音増幅器はＲＦ信号源（図示せず）から受
取られたＲＦ信号を増幅し、増幅された信号を信号処理
回路（図示せず）に供給するものであって、入力インピ
ーダンス整合回路２０、第１スイッチ２２、第１増幅回
路２４、予備回路３０、第２スイッチ３８、出力インピ
ーダンス整合回路４０及び制御信号発生回路４２を含
む。
本発明の望ましい実施例をさらに詳しく説明する。図３
は本発明に係る低雑音増幅器の一実施例を示す。図３に
示された低雑音増幅器はＲＦ信号源（図示せず）から受
取られたＲＦ信号を増幅し、増幅された信号を信号処理
回路（図示せず）に供給するものであって、入力インピ
ーダンス整合回路２０、第１スイッチ２２、第１増幅回
路２４、予備回路３０、第２スイッチ３８、出力インピ
ーダンス整合回路４０及び制御信号発生回路４２を含
む。
【０００８】入力インピーダンス整合回路２０は増幅器
の入力端において増幅器のインピーダンスをＲＦ信号源
と増幅器とを連結する伝送線路のインピーダンスに整合
させることによって、増幅器の入力端でＲＦ信号の反射
率を最小化させる。一方、出力インピーダンス整合回路
４０は増幅器の出力端において増幅器のインピーダンス
を増幅器と信号処理回路とを連結する伝送線路のインピ
ーダンスまたは信号処理回路のインピーダンスに整合さ
せることによって、増幅器の出力端で増幅された信号の
反射率を最小化させる。
の入力端において増幅器のインピーダンスをＲＦ信号源
と増幅器とを連結する伝送線路のインピーダンスに整合
させることによって、増幅器の入力端でＲＦ信号の反射
率を最小化させる。一方、出力インピーダンス整合回路
４０は増幅器の出力端において増幅器のインピーダンス
を増幅器と信号処理回路とを連結する伝送線路のインピ
ーダンスまたは信号処理回路のインピーダンスに整合さ
せることによって、増幅器の出力端で増幅された信号の
反射率を最小化させる。
【０００９】第１スイッチ２２の入力ノード２２ａは入
力インピーダンス整合回路２０の出力端子に連結されて
いる。また、第１スイッチ２２の二つの出力ノード２２
ｂ、２２ｃは各々第１増幅回路２４及び予備回路３０の
入力端子に連結されている。第１スイッチ２２の入力ノ
ード２２ａはスイッチング制御信号に応答して選択的に
第１または第２出力ノード２２ｂ、２２ｃに電気的に連
結される。これにより、第１スイッチ２２はスイッチン
グ制御信号に応じて入力インピーダンス整合回路２０か
らの信号を第１増幅回路２４及び予備回路３０のうち何
れか一つに供給する。
力インピーダンス整合回路２０の出力端子に連結されて
いる。また、第１スイッチ２２の二つの出力ノード２２
ｂ、２２ｃは各々第１増幅回路２４及び予備回路３０の
入力端子に連結されている。第１スイッチ２２の入力ノ
ード２２ａはスイッチング制御信号に応答して選択的に
第１または第２出力ノード２２ｂ、２２ｃに電気的に連
結される。これにより、第１スイッチ２２はスイッチン
グ制御信号に応じて入力インピーダンス整合回路２０か
らの信号を第１増幅回路２４及び予備回路３０のうち何
れか一つに供給する。
【００１０】望ましい実施例において、スイッチング制
御信号は‘ハイ’または‘ロー’の二つのレベルを有し
うる。第１増幅回路２４が正常に動作する時、スイッチ
ング制御信号は‘ハイ’レベルに位置し、入力インピー
ダンス整合回路２０からの信号は第１増幅回路２４に供
給される。一方、第１増幅回路２４が非正常的に動作す
る時には、スイッチング制御信号が‘ロー’レベルに位
置し、入力インピーダンス整合回路２０からの信号は予
備回路３０に供給される。第１スイッチ２２の具体的な
構成については後述する。
御信号は‘ハイ’または‘ロー’の二つのレベルを有し
うる。第１増幅回路２４が正常に動作する時、スイッチ
ング制御信号は‘ハイ’レベルに位置し、入力インピー
ダンス整合回路２０からの信号は第１増幅回路２４に供
給される。一方、第１増幅回路２４が非正常的に動作す
る時には、スイッチング制御信号が‘ロー’レベルに位
置し、入力インピーダンス整合回路２０からの信号は予
備回路３０に供給される。第１スイッチ２２の具体的な
構成については後述する。
【００１１】第１増幅回路２４はバイアス回路２８によ
りバイアスされる少なくとも一つの増幅器２６を含む。
前記増幅器２６は第１スイッチ２２から供給される信号
を増幅する。このような第１増幅回路２４は、例えば図
２に示された従来の増幅回路を採用して具現しうる。一
方、予備回路３０は５０Ωのインピーダンスを有するマ
イクロストリップ伝送線路３２を使用して具現される
が、マイクロストリップ伝送線路３２の幅と長さ及び材
質は低雑音増幅器の使用周波数に基づいて決定される。
このようなマイクロストリップ伝送線路３２は第１増幅
回路２４が正常に動作できない時ＲＦ信号をバイパスさ
せる低損失経路として作用する。
りバイアスされる少なくとも一つの増幅器２６を含む。
前記増幅器２６は第１スイッチ２２から供給される信号
を増幅する。このような第１増幅回路２４は、例えば図
２に示された従来の増幅回路を採用して具現しうる。一
方、予備回路３０は５０Ωのインピーダンスを有するマ
イクロストリップ伝送線路３２を使用して具現される
が、マイクロストリップ伝送線路３２の幅と長さ及び材
質は低雑音増幅器の使用周波数に基づいて決定される。
このようなマイクロストリップ伝送線路３２は第１増幅
回路２４が正常に動作できない時ＲＦ信号をバイパスさ
せる低損失経路として作用する。
【００１２】第２スイッチ３８の二つの入力ノード３８
ａ、３８ｂは各々第１増幅回路２４及び予備回路３０の
出力端子に連結されている。また、第２スイッチ３８の
出力ノード３８ｃは出力インピーダンス整合回路４０の
入力端子に連結されている。第２スイッチ３８の出力ノ
ード３８ｃはスイッチング制御信号に応答して第１また
は第２入力ノード３８ａ、３８ｂに選択的に連結され
る。これにより、第２スイッチ３８はスイッチング制御
信号に応じて第１増幅回路２４及び予備回路３０から出
力される信号のうち何れか一つを選択し、選択された信
号を出力インピーダンス整合回路４０に供給する。この
ような第２スイッチ３８は第１スイッチ２２と類似した
方法で構成されうる。
ａ、３８ｂは各々第１増幅回路２４及び予備回路３０の
出力端子に連結されている。また、第２スイッチ３８の
出力ノード３８ｃは出力インピーダンス整合回路４０の
入力端子に連結されている。第２スイッチ３８の出力ノ
ード３８ｃはスイッチング制御信号に応答して第１また
は第２入力ノード３８ａ、３８ｂに選択的に連結され
る。これにより、第２スイッチ３８はスイッチング制御
信号に応じて第１増幅回路２４及び予備回路３０から出
力される信号のうち何れか一つを選択し、選択された信
号を出力インピーダンス整合回路４０に供給する。この
ような第２スイッチ３８は第１スイッチ２２と類似した
方法で構成されうる。
【００１３】制御信号発生回路４２は第１増幅回路２４
が非正常的に動作するか否かを監視し、監視結果に応じ
てレベルを異ならせるスイッチング制御信号を発生す
る。望ましい実施例において、制御信号発生回路４２は
バイアス回路２８により増幅器２６に供給されるバイア
ス電圧（Ｖｂ）が正常であるか否かを検出することによ
ってスイッチング制御信号のレベルを変化させる。即
ち、もしバイアス電圧が一定の範囲内にある場合には制
御信号発生回路４２が‘ハイ’レベルのスイッチング制
御信号を出力するが、バイアス電圧が前記範囲を超える
場合には‘ロー’レベルのスイッチング制御信号を出力
する。
が非正常的に動作するか否かを監視し、監視結果に応じ
てレベルを異ならせるスイッチング制御信号を発生す
る。望ましい実施例において、制御信号発生回路４２は
バイアス回路２８により増幅器２６に供給されるバイア
ス電圧（Ｖｂ）が正常であるか否かを検出することによ
ってスイッチング制御信号のレベルを変化させる。即
ち、もしバイアス電圧が一定の範囲内にある場合には制
御信号発生回路４２が‘ハイ’レベルのスイッチング制
御信号を出力するが、バイアス電圧が前記範囲を超える
場合には‘ロー’レベルのスイッチング制御信号を出力
する。
【００１４】また、制御信号発生回路４２は前記バイア
ス電圧が正常であるか否かとは別に入力インピーダンス
整合回路２０の出力信号の電流レベルまたは電圧レベル
を検出し、検出されたレベルをスイッチング制御信号の
レベル決定に反映することもできる。この場合、もしバ
イアス電圧と入力インピーダンス整合回路２０の出力信
号の電流（電圧）レベルが何れも各々に対する一定の範
囲内にある場合にはスイッチング制御信号が‘ハイ’レ
ベルに位置するが、バイアス電圧または入力インピーダ
ンス整合回路２０の出力信号の電流（電圧）レベルが正
常の範囲を超える場合にはスイッチング制御信号が‘ロ
ー’レベルに位置する。
ス電圧が正常であるか否かとは別に入力インピーダンス
整合回路２０の出力信号の電流レベルまたは電圧レベル
を検出し、検出されたレベルをスイッチング制御信号の
レベル決定に反映することもできる。この場合、もしバ
イアス電圧と入力インピーダンス整合回路２０の出力信
号の電流（電圧）レベルが何れも各々に対する一定の範
囲内にある場合にはスイッチング制御信号が‘ハイ’レ
ベルに位置するが、バイアス電圧または入力インピーダ
ンス整合回路２０の出力信号の電流（電圧）レベルが正
常の範囲を超える場合にはスイッチング制御信号が‘ロ
ー’レベルに位置する。
【００１５】図３において、状態表示部４４は低雑音増
幅器の動作状態を示す。例えば、状態表示部４４は第１
増幅回路２４及び予備回路３０のうち何れの経路が動作
しているかを示す発光ダイオードを含むことができる。
これにより、増幅器の整備員は第１増幅回路２４に異常
が発生した場合にこのような異常状態を把握するため、
第１増幅回路２４の取替や修理を試みることができる。
一方、整備員はリセット回路４６を通じて動作経路を任
意に変更することもできる。例えば、第１増幅回路２４
の取替や修理を完了した後に、整備員はリセットボタン
を押してリセット回路４６を活性化させ、再び第１増幅
回路２４を動作させうる。
幅器の動作状態を示す。例えば、状態表示部４４は第１
増幅回路２４及び予備回路３０のうち何れの経路が動作
しているかを示す発光ダイオードを含むことができる。
これにより、増幅器の整備員は第１増幅回路２４に異常
が発生した場合にこのような異常状態を把握するため、
第１増幅回路２４の取替や修理を試みることができる。
一方、整備員はリセット回路４６を通じて動作経路を任
意に変更することもできる。例えば、第１増幅回路２４
の取替や修理を完了した後に、整備員はリセットボタン
を押してリセット回路４６を活性化させ、再び第１増幅
回路２４を動作させうる。
【００１６】一方、本発明の低雑音増幅器において第１
増幅回路２４及び予備回路３０のうち何れか一つは実質
的にゼロレベルを有する信号を出力する。このような点
を考慮して、本実施例の変形例である他の実施例におい
ては第２スイッチ３８の代りに、例えばハイブリッドカ
ップラのような他種のの結合回路が使用されることもあ
る。この場合、結合回路は第１増幅回路２４及び予備回
路３０から出力される信号を加算し、加算された信号を
出力インピーダンス整合回路４０に出力する。この際、
第１増幅回路２４及び予備回路３０における遅延時間の
差を消去するため、少なくとも何れか１つの経路上に遅
延器が含まれることが望ましい。
増幅回路２４及び予備回路３０のうち何れか一つは実質
的にゼロレベルを有する信号を出力する。このような点
を考慮して、本実施例の変形例である他の実施例におい
ては第２スイッチ３８の代りに、例えばハイブリッドカ
ップラのような他種のの結合回路が使用されることもあ
る。この場合、結合回路は第１増幅回路２４及び予備回
路３０から出力される信号を加算し、加算された信号を
出力インピーダンス整合回路４０に出力する。この際、
第１増幅回路２４及び予備回路３０における遅延時間の
差を消去するため、少なくとも何れか１つの経路上に遅
延器が含まれることが望ましい。
【００１７】図４は図３に示された第１スイッチの一実
施例を詳しく示す。図４に示された第１スイッチ２２は
二本のピン（ｐｉｎ）ダイオード１０２、１０６と、誘
導伝送線路１０４とを含む。前記誘導伝送線路１０４は
ＲＦ信号の波長の４分の１の長さを有する。ピンダイオ
ード１０２の陽極はスイッチ２２の入力ノード２２ａに
連結されており、その陰極はスイッチ２２の第１出力ノ
ード２２ｂに連結されている。誘導伝送線路１０４の第
１端部はピンダイオード１０２の陽極に連結されてお
り、第２端部はスイッチ２２の第２出力ノード２２ｃに
連結されている。ピンダイオード１０６の陽極は接地さ
れており、その陰極は誘導伝送線路１０４の第２端部に
連結されている。また、本実施例において、スイッチン
グ制御信号は第１出力ノード２２ｂを通じて供給され
る。
施例を詳しく示す。図４に示された第１スイッチ２２は
二本のピン（ｐｉｎ）ダイオード１０２、１０６と、誘
導伝送線路１０４とを含む。前記誘導伝送線路１０４は
ＲＦ信号の波長の４分の１の長さを有する。ピンダイオ
ード１０２の陽極はスイッチ２２の入力ノード２２ａに
連結されており、その陰極はスイッチ２２の第１出力ノ
ード２２ｂに連結されている。誘導伝送線路１０４の第
１端部はピンダイオード１０２の陽極に連結されてお
り、第２端部はスイッチ２２の第２出力ノード２２ｃに
連結されている。ピンダイオード１０６の陽極は接地さ
れており、その陰極は誘導伝送線路１０４の第２端部に
連結されている。また、本実施例において、スイッチン
グ制御信号は第１出力ノード２２ｂを通じて供給され
る。
【００１８】図４の第１スイッチは次のように動作す
る。第１出力ノード２２ｂに印加されるスイッチング制
御信号が‘ハイ’レベルを有する時、ピンダイオード１
０２、１０６は順方向にバイアスされてターンオンされ
る。この際、入力ノード２２ａを通じて印加される交流
信号はほとんどがピンダイオード１０２を通じて第１増
幅回路２４に伝達される。一方、前記交流信号の一部の
漏れ成分は誘導伝送線路１０４に入射されるが、ピンダ
イオード１０６を通じて接地に流れる。従って、予備回
路３０には信号が伝達されなくなる。一方、第１出力ノ
ード２２ｂに印加されるスイッチング制御信号が‘ロ
ー’レベルを有する時、ピンダイオード１０２、１０６
は逆方向にバイアスされてターンオフされる。この際、
入力ノード２２ａを通じて印加される交流信号は誘導伝
送線路１０４と第２出力ノード２２ｃを通じて予備回路
３０に伝達される。
る。第１出力ノード２２ｂに印加されるスイッチング制
御信号が‘ハイ’レベルを有する時、ピンダイオード１
０２、１０６は順方向にバイアスされてターンオンされ
る。この際、入力ノード２２ａを通じて印加される交流
信号はほとんどがピンダイオード１０２を通じて第１増
幅回路２４に伝達される。一方、前記交流信号の一部の
漏れ成分は誘導伝送線路１０４に入射されるが、ピンダ
イオード１０６を通じて接地に流れる。従って、予備回
路３０には信号が伝達されなくなる。一方、第１出力ノ
ード２２ｂに印加されるスイッチング制御信号が‘ロ
ー’レベルを有する時、ピンダイオード１０２、１０６
は逆方向にバイアスされてターンオフされる。この際、
入力ノード２２ａを通じて印加される交流信号は誘導伝
送線路１０４と第２出力ノード２２ｃを通じて予備回路
３０に伝達される。
【００１９】図５は図３に示された第１スイッチの他の
実施例を詳しく示す。図５に示された第１スイッチ２２
は三本のピン（ｐｉｎ）ダイオード１１２、１１６、１
１８と、誘導伝送線路１１４を含む。前記誘導伝送線路
１１４はＲＦ信号の波長の２分の１の長さを有する。ピ
ンダイオード１１２の陽極はスイッチ２２の入力ノード
２２ａに連結されており、その陰極はスイッチ２２の第
１出力ノード２２ｂに連結されている。誘導伝送線路１
１４の第１端部はピンダイオード１１２の陽極に連結さ
れており、第２端部はスイッチ２２の第２出力ノード２
２ｃに連結されている。ピンダイオード１１６の陽極は
接地されており、その陰極は誘導伝送線路１１４の第２
端部に連結されている。ピンダイオード１１８の陽極は
接地されており、その陰極は誘導伝送線路１１４の中心
点に連結されている。本実施例においても、スイッチン
グ制御信号は第１出力ノード２２ｂを通じて供給され
る。
実施例を詳しく示す。図５に示された第１スイッチ２２
は三本のピン（ｐｉｎ）ダイオード１１２、１１６、１
１８と、誘導伝送線路１１４を含む。前記誘導伝送線路
１１４はＲＦ信号の波長の２分の１の長さを有する。ピ
ンダイオード１１２の陽極はスイッチ２２の入力ノード
２２ａに連結されており、その陰極はスイッチ２２の第
１出力ノード２２ｂに連結されている。誘導伝送線路１
１４の第１端部はピンダイオード１１２の陽極に連結さ
れており、第２端部はスイッチ２２の第２出力ノード２
２ｃに連結されている。ピンダイオード１１６の陽極は
接地されており、その陰極は誘導伝送線路１１４の第２
端部に連結されている。ピンダイオード１１８の陽極は
接地されており、その陰極は誘導伝送線路１１４の中心
点に連結されている。本実施例においても、スイッチン
グ制御信号は第１出力ノード２２ｂを通じて供給され
る。
【００２０】図５の第１スイッチは次のように動作す
る。第１出力ノード２２ｂに印加されるスイッチング制
御信号が‘ハイ’レベルを有する時、ピンダイオード１
１２、１１６、１１８はいずれも順方向にバイアスされ
てターンオンされる。この際、入力ノード２２ａを通じ
て印加される交流信号はほとんどがピンダイオード１１
２を通じて第１増幅回路２４に伝達される。一方、前記
交流信号の一部の漏れ成分は誘導伝送線路１１４に入射
されるが、ピンダイオード１１６、１１８を通じて接地
に流れる。従って、予備回路３０には信号が伝達されな
くなる。一方、第１出力ノード２２ｂに印加されるスイ
ッチング制御信号が‘ロー’レベルを有する時、ピンダ
イオード１１２、１１６は逆方向にバイアスされてター
ンオフされる。この際、入力ノード２２ａを通じて印加
される交流信号は誘導伝送線路１１４と第２出力ノード
２２ｃを通じて予備回路３０に伝達される。
る。第１出力ノード２２ｂに印加されるスイッチング制
御信号が‘ハイ’レベルを有する時、ピンダイオード１
１２、１１６、１１８はいずれも順方向にバイアスされ
てターンオンされる。この際、入力ノード２２ａを通じ
て印加される交流信号はほとんどがピンダイオード１１
２を通じて第１増幅回路２４に伝達される。一方、前記
交流信号の一部の漏れ成分は誘導伝送線路１１４に入射
されるが、ピンダイオード１１６、１１８を通じて接地
に流れる。従って、予備回路３０には信号が伝達されな
くなる。一方、第１出力ノード２２ｂに印加されるスイ
ッチング制御信号が‘ロー’レベルを有する時、ピンダ
イオード１１２、１１６は逆方向にバイアスされてター
ンオフされる。この際、入力ノード２２ａを通じて印加
される交流信号は誘導伝送線路１１４と第２出力ノード
２２ｃを通じて予備回路３０に伝達される。
【００２１】図６は本発明に係る低雑音増幅器の他の実
施例を示す。図６に示された低雑音増幅器は予備回路３
０を除いては図３に示されたものと類似した構造を有す
る。図６において、予備回路３０はバイアス回路３６に
よりバイアスされる少なくとも一つの増幅器３４を具備
する増幅回路を含む。これにより、予備回路３０は単純
に入力される信号をバイパスさせる代わりに入力される
信号を増幅可能にする。このような二つの増幅回路のう
ち何れか１つの増幅回路が正常に動作できなくなる場合
には、他の増幅回路が増幅動作を行うことができる。一
方、本実施例の変形例である他の実施例においては、予
備回路３０内にあるバイアス回路３６が省略でき、この
場合、増幅器３４は第１増幅回路に対するバイアス回路
２８によりバイアスされうる。図６の低雑音増幅器の他
の特徴は、図３に示された増幅器と同一な為、これに関
する詳細な説明は省略する。
施例を示す。図６に示された低雑音増幅器は予備回路３
０を除いては図３に示されたものと類似した構造を有す
る。図６において、予備回路３０はバイアス回路３６に
よりバイアスされる少なくとも一つの増幅器３４を具備
する増幅回路を含む。これにより、予備回路３０は単純
に入力される信号をバイパスさせる代わりに入力される
信号を増幅可能にする。このような二つの増幅回路のう
ち何れか１つの増幅回路が正常に動作できなくなる場合
には、他の増幅回路が増幅動作を行うことができる。一
方、本実施例の変形例である他の実施例においては、予
備回路３０内にあるバイアス回路３６が省略でき、この
場合、増幅器３４は第１増幅回路に対するバイアス回路
２８によりバイアスされうる。図６の低雑音増幅器の他
の特徴は、図３に示された増幅器と同一な為、これに関
する詳細な説明は省略する。
【００２２】図７は本発明に係る低雑音増幅器のさらに
他の実施例を示す。図７の低雑音増幅器は第１スイッチ
６０、第１増幅回路７０、予備回路８０、第２スイッチ
９０及び制御信号発生回路９２を含む。第１スイッチ６
０の入力ノード６０ａは外部のＲＦ信号源に連結されて
いる。また、第１スイッチ６０の二つの出力ノード６０
ｂ、６０ｃは各々第１増幅回路７０及び予備回路８０の
入力端子に連結されている。第１スイッチ６０の入力ノ
ード６０ａはスイッチング制御信号に応答して選択的に
第１または第２出力ノード６０ｂ、６０ｃに電気的に連
結される。これにより、第１スイッチ６０はスイッチン
グ制御信号に応じてＲＦ信号源からのＲＦ信号を第１増
幅回路７０及び予備回路８０のうち何れか一つに供給す
る。
他の実施例を示す。図７の低雑音増幅器は第１スイッチ
６０、第１増幅回路７０、予備回路８０、第２スイッチ
９０及び制御信号発生回路９２を含む。第１スイッチ６
０の入力ノード６０ａは外部のＲＦ信号源に連結されて
いる。また、第１スイッチ６０の二つの出力ノード６０
ｂ、６０ｃは各々第１増幅回路７０及び予備回路８０の
入力端子に連結されている。第１スイッチ６０の入力ノ
ード６０ａはスイッチング制御信号に応答して選択的に
第１または第２出力ノード６０ｂ、６０ｃに電気的に連
結される。これにより、第１スイッチ６０はスイッチン
グ制御信号に応じてＲＦ信号源からのＲＦ信号を第１増
幅回路７０及び予備回路８０のうち何れか一つに供給す
る。
【００２３】第１増幅回路７０は入力インピーダンス整
合回路７２と、増幅器７４と、出力インピーダンス整合
回路７６とを含む。入力インピーダンス整合回路７２は
第１増幅回路７０の入力端において第１増幅回路７０の
インピーダンスを第１スイッチ６０と第１増幅回路７０
とを連結する伝送線路のインピーダンスに整合させるこ
とにより、第１増幅回路７０の入力端で信号反射を最小
化させる。増幅器７４はバイアス回路７８によりバイア
スされて入力インピーダンス整合回路７２を通じて供給
される信号を増幅する。このような増幅回路７０は、例
えば図２に示された従来の増幅回路を採用して具現しう
る。出力インピーダンス整合回路７６は増幅器の出力端
において第１増幅回路７０のインピーダンスを第１増幅
回路７０と第２スイッチ９０とを連結する伝送線路のイ
ンピーダンスに整合させることにより、増幅器の出力端
で増幅された信号の反射率を最小化させる。一方、本実
施例において、予備回路８０は５０Ωのインピーダンス
を有するマイクロストリップ伝送線路８２で具現され
る。
合回路７２と、増幅器７４と、出力インピーダンス整合
回路７６とを含む。入力インピーダンス整合回路７２は
第１増幅回路７０の入力端において第１増幅回路７０の
インピーダンスを第１スイッチ６０と第１増幅回路７０
とを連結する伝送線路のインピーダンスに整合させるこ
とにより、第１増幅回路７０の入力端で信号反射を最小
化させる。増幅器７４はバイアス回路７８によりバイア
スされて入力インピーダンス整合回路７２を通じて供給
される信号を増幅する。このような増幅回路７０は、例
えば図２に示された従来の増幅回路を採用して具現しう
る。出力インピーダンス整合回路７６は増幅器の出力端
において第１増幅回路７０のインピーダンスを第１増幅
回路７０と第２スイッチ９０とを連結する伝送線路のイ
ンピーダンスに整合させることにより、増幅器の出力端
で増幅された信号の反射率を最小化させる。一方、本実
施例において、予備回路８０は５０Ωのインピーダンス
を有するマイクロストリップ伝送線路８２で具現され
る。
【００２４】第２スイッチ９０の二つの入力ノード９０
ａ、９０ｂは各々第１増幅回路７０及び予備回路８０の
出力端子に連結されている。また、第２スイッチ９０の
出力ノード９０ｃは外部の信号処理回路に連結されてお
り、スイッチング制御信号に応答して第１または第２入
力ノード９０ａ、９０ｂに選択的に連結される。これに
より、第２スイッチ９０はスイッチング制御信号に応じ
て第１増幅回路７０及び予備回路８０から出力される信
号のうち何れか一つを選択し、選択された信号を増幅さ
れた信号として外部の信号処理回路に供給する。
ａ、９０ｂは各々第１増幅回路７０及び予備回路８０の
出力端子に連結されている。また、第２スイッチ９０の
出力ノード９０ｃは外部の信号処理回路に連結されてお
り、スイッチング制御信号に応答して第１または第２入
力ノード９０ａ、９０ｂに選択的に連結される。これに
より、第２スイッチ９０はスイッチング制御信号に応じ
て第１増幅回路７０及び予備回路８０から出力される信
号のうち何れか一つを選択し、選択された信号を増幅さ
れた信号として外部の信号処理回路に供給する。
【００２５】制御信号発生回路９２は第１増幅回路７０
が非正常的に動作するか否かを監視し、監視結果に応じ
てレベルを異ならせるスイッチング制御信号を発生す
る。望ましい実施例において、制御信号発生回路９２は
バイアス回路７８により増幅器７４に供給されるバイア
ス電圧（Ｖｂ）が正常であるか否かを検出することによ
って、スイッチング制御信号のレベルを変化させる。ま
た、制御信号発生回路９２は前記バイアス電圧が正常で
あるか否かとは別に第１増幅回路７０の入力信号の電流
レベルまたは電圧レベルを検出し、検出されたレベルを
スイッチング制御信号のレベル決定に反映することもで
きる。図７において、状態表示部９４及びリセット回路
９６の機能及び動作は図３に示されたものと同一な為、
これに関する詳細な説明は省略する。
が非正常的に動作するか否かを監視し、監視結果に応じ
てレベルを異ならせるスイッチング制御信号を発生す
る。望ましい実施例において、制御信号発生回路９２は
バイアス回路７８により増幅器７４に供給されるバイア
ス電圧（Ｖｂ）が正常であるか否かを検出することによ
って、スイッチング制御信号のレベルを変化させる。ま
た、制御信号発生回路９２は前記バイアス電圧が正常で
あるか否かとは別に第１増幅回路７０の入力信号の電流
レベルまたは電圧レベルを検出し、検出されたレベルを
スイッチング制御信号のレベル決定に反映することもで
きる。図７において、状態表示部９４及びリセット回路
９６の機能及び動作は図３に示されたものと同一な為、
これに関する詳細な説明は省略する。
【００２６】図８は本発明に係る低雑音増幅器のさらに
他の実施例を示す。図８に示された低雑音増幅器は予備
回路８０を除いては図７に示されたものと類似した構造
を有する。図８において、予備回路８０はバイアス回路
８９によりバイアスされる少なくとも一つの増幅器８６
を具備する増幅回路を含む。これにより、予備回路８０
は単純に入力される信号をバイパスさせる代わりに入力
される信号を増幅可能にする。図８の低雑音増幅器の他
の特徴は図７に示された増幅器と同一な為、これに関す
る詳細な説明は省略する。
他の実施例を示す。図８に示された低雑音増幅器は予備
回路８０を除いては図７に示されたものと類似した構造
を有する。図８において、予備回路８０はバイアス回路
８９によりバイアスされる少なくとも一つの増幅器８６
を具備する増幅回路を含む。これにより、予備回路８０
は単純に入力される信号をバイパスさせる代わりに入力
される信号を増幅可能にする。図８の低雑音増幅器の他
の特徴は図７に示された増幅器と同一な為、これに関す
る詳細な説明は省略する。
【００２７】
【発明の効果】前述したように、本発明の低雑音増幅器
は、主増幅回路に対して並列に配置されている予備回路
を具備することにより、前記主増幅回路に異常が発生し
て正常に動作できない場合にも信号の損失を最小化しな
がら低雑音増幅器を動作させうる。従って、増幅回路の
内部回路のうち何れか一つの損傷や、動作電源の損失な
どが発生しても、低雑音増幅器を採用する通信システム
が総体的に動作不能になることが防止でき、これにより
システムの信頼性を向上させうる。
は、主増幅回路に対して並列に配置されている予備回路
を具備することにより、前記主増幅回路に異常が発生し
て正常に動作できない場合にも信号の損失を最小化しな
がら低雑音増幅器を動作させうる。従って、増幅回路の
内部回路のうち何れか一つの損傷や、動作電源の損失な
どが発生しても、低雑音増幅器を採用する通信システム
が総体的に動作不能になることが防止でき、これにより
システムの信頼性を向上させうる。
【図１】一般的な低雑音増幅器のブロック図である。
【図２】図１の低雑音増幅器における増幅回路の詳細ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図３】本発明に係る低雑音増幅器の一実施例のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図４】図３に示された第１スイッチの一実施例の詳細
ブロック図である。
ブロック図である。
【図５】図３に示された第１スイッチの他の実施例の詳
細ブロック図である。
細ブロック図である。
【図６】本発明に係る低雑音増幅器の他の実施例のブロ
ック図である。
ック図である。
【図７】本発明に係る低雑音増幅器のさらに他の実施例
のブロック図である。
のブロック図である。
【図８】本発明に係る低雑音増幅器のさらに他の実施例
のブロック図である。
のブロック図である。
２０、７２ 入力インピーダンス整合回路 ２２、６０ 第１スイッチ ２４、７０ 第１増幅回路 ２６、３４、７４、８６ 増幅器 ２８、３６、７８ バイアス回路 ３０、８０ 予備回路 ３８、９０ 第２スイッチ ４０、７６ 出力インピーダンス整合回路 ４２、９２ 制御信号発生回路 ４４、９４ 状態表示部 ４６、９６ リセット回路 ８２ マイクロストリップ伝送線路 １０２、１０６、１１２、１１６、１１８ ピンダイオ
ード １１４ 誘導伝送線路
ード １１４ 誘導伝送線路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 朴 相 ▲ひょん▼ 大韓民国ソウル特別市永登浦區堂山洞２街 164番地 現代アパート107棟2002號 (72)発明者 金 信 在 大韓民国仁川市南洞區萬壽６洞1042番地 光明アパート106棟404號 (72)発明者 崔 眞 亨 大韓民国仁川廣域市富平區富開１洞274番 地14號
Claims (14)
- 【請求項１】 外部のＲＦ信号源から受取られたＲＦ信
号を増幅し、増幅された信号を出力する低雑音増幅器に
おいて、 前記ＲＦ信号源と第１スイッチの入力ノードとの間に配
置されている入力インピーダンス整合回路２０と、 前記入力ノードと第１及び第２出力ノードを具備し、前
記第１増幅回路２４が正常に動作する時には前記入力ノ
ードが前記第１出力ノードに電気的に連結され、前記第
１増幅回路２４が非正常に動作する時には前記入力ノー
ドが前記第２出力ノードに電気的に連結される前記第１
スイッチ２２と、 所定のバイアス電圧によりバイアスされており、前記第
１スイッチの第１出力ノードにその入力端子が連結され
ている第１増幅回路２４と、 前記第１スイッチの第２出力ノードにその入力端子が連
結されている予備回路３０と、 前記第１増幅回路の出力端子に連結されている第１入力
ノードと前記予備回路の出力端子に連結されている第２
入力ノードを具備し、前記第１及び第２入力ノードを通
じて受取られた信号を結合し、結合された信号を出力端
子を通じて出力する結合手段３８と、 前記結合手段の出力ノードに連結されている出力インピ
ーダンス整合回路４０とを含む低雑音増幅器。 - 【請求項２】 前記予備回路は、５０Ωのインピーダン
スを有するマイクロストリップ伝送線路３２を含む請求
項１に記載の低雑音増幅器。 - 【請求項３】 前記予備回路は、前記第１スイッチの第
２出力ノードにその入力端子が連結されており、前記結
合手段３８の第２入力ノードにその出力端子が連結され
ている第２増幅回路３４からなる請求項１に記載の低雑
音増幅器。 - 【請求項４】 前記第１増幅回路２４が非正常的に動作
するか否かを監視し、監視結果に応じて状態が変わるス
イッチング制御信号を発生する制御信号発生回路４２を
さらに含み、 前記スイッチング制御信号が第１状態の場合、第１スイ
ッチ２２の入力ノードは前記第１出力ノードに電気的に
連結され、前記スイッチング制御信号が第２状態の場
合、前記第１スイッチ２２の入力ノードは前記第２出力
ノードに電気的に連結される請求項１に記載の低雑音増
幅器。 - 【請求項５】 前記第１スイッチ２２は、 前記入力ノードに連結されている第１端子と、前記第１
出力ノードに連結されている第２端子を具備する第１ダ
イオード１０２と、 一端部が前記第１ダイオードの第１端子に連結されてお
り、他端部が前記第２出力ノードに連結されている誘導
伝送線路１０４と、 接地されている第１端子と、前記誘導伝送線路の前記他
端部に連結されている第２端子を具備する第２ダイオー
ド１０６とを含み、 前記誘導伝送線路１０４は前記ＲＦ信号の波長の１／４
の長さを有する請求項４に記載の低雑音増幅器。 - 【請求項６】 前記第１スイッチ２２は、 前記入力ノードに連結されている第１端子と、前記第１
出力ノードに連結されている第２端子を具備する第１ダ
イオード１１２と、 一端部が前記第１ダイオードの第１端子に連結されてお
り、他端部が前記第２出力ノードに連結されている誘導
伝送線路１１４と、 接地されている第１端子と、前記誘導伝送線路の前記他
端部に連結されている第２端子を具備する第２ダイオー
ド１１６と、 接地されている第１端子と、前記誘導伝送線路の中心点
に連結されている第２端子を具備する第３ダイオード１
１８とを含み、 前記誘導伝送線路１１４は前記ＲＦ信号の波長の１／２
の長さを有する請求項４に記載の低雑音増幅器。 - 【請求項７】 前記結合手段３８は、前記スイッチング
制御信号に応答して前記出力ノードが選択的に前記第１
または第２入力ノードに電気的に連結される第２スイッ
チで構成され、前記スイッチング制御信号が第１状態の
場合、前記第１入力ノードが前記出力端子に電気的に連
結され、前記スイッチング制御信号が第２状態の場合、
前記第２入力ノードが前記出力ノードに連結される請求
項４に記載の低雑音増幅器。 - 【請求項８】 前記制御信号発生回路４２は、前記バイ
アス電圧が正常であるか否かを検出し、前記バイアス電
圧が正常の場合には第１状態の前記スイッチング制御信
号を出力し、前記バイアス電圧が正常でない場合には第
２状態の前記スイッチング制御信号を出力する請求項４
に記載の低雑音増幅器。 - 【請求項９】 前記制御信号発生回路４２は、前記バイ
アス電圧が正常であるか否かと、前記入力インピーダン
ス整合回路の出力信号の電流レベルを検出し、前記バイ
アス電圧と前記電流レベルとが正常の場合には第１状態
の前記スイッチング制御信号を出力し、前記バイアス電
圧または前記電流レベルが正常でない場合には第２状態
の前記スイッチング制御信号を出力する請求項４に記載
の低雑音増幅器。 - 【請求項１０】 外部のＲＦ信号源から受取られたＲＦ
信号を増幅し、増幅された信号を出力する低雑音増幅器
において、 前記入力ノードと第１及び第２出力ノードを具備し、前
記入力ノードを通じてＲＦ信号を受取って前記ＲＦ信号
を第１または第２出力ノードに選択的に供給する第１ス
イッチ６０と、 増幅器７４と、前記第１スイッチ６０の第１出力ノード
と前記増幅器７４の入力端子との間に連結された入力イ
ンピーダンス整合回路７２と、前記増幅器７４の出力端
子と結合手段９０の第１入力ノードとの間に連結された
出力インピーダンス整合回路７６とを含む第１増幅回路
７０と、 前記第１スイッチ６０の第２出力ノードにその入力端子
が連結されている予備回路８０と、 前記第１増幅回路７０の出力端子に連結されている前記
第１入力ノードと、前記予備回路８０の出力端子に連結
されている第２入力ノードを具備し、前記第１及び第２
入力ノードを通じて受取られた信号を結合し、結合され
た信号を出力ノードを通じて出力する前記結合手段９０
とを含み、 前記第１増幅回路７０が正常に動作する時には前記第１
スイッチ６０の前記入力ノードが前記第１出力ノードに
電気的に連結され、前記第１増幅回路７０が非正常に動
作する時には前記第１スイッチ６０の前記入力ノードが
前記第２出力ノードに電気的に連結される低雑音増幅
器。 - 【請求項１１】 前記予備回路８０は５０Ωのインピー
ダンスを有するマイクロストリップ伝送線路８２を含む
請求項１０に記載の低雑音増幅器。 - 【請求項１２】 前記予備回路８０は、前記第１スイッ
チ６０の第２出力ノードにその入力端子が連結されてお
り、前記結合手段９０の第２入力ノードにその出力端子
が連結されている第２増幅回路８４からなる請求項１０
に記載の低雑音増幅器。 - 【請求項１３】 前記第１増幅回路７０が非正常的に動
作するか否かを監視し、監視結果に応じて状態が変わる
スイッチング制御信号を発生する制御信号発生回路９２
をさらに含み、 前記スイッチング制御信号が第１状態の場合、第１スイ
ッチ６０の入力ノードは前記第１出力端子に電気的に連
結され、前記スイッチング制御信号が第２状態の場合、
前記第１スイッチ６０の入力ノードは前記第２出力端子
に電気的に連結される請求項１０に記載の低雑音増幅
器。 - 【請求項１４】 前記結合手段９０は前記スイッチング
制御信号に応答して前記入力ノードが選択的に前記第１
または第２出力ノードに電気的に連結される第２スイッ
チからなり、ここで、前記スイッチング制御信号が第１
状態の場合には前記第１入力ノードが前記出力ノードに
連結され、前記スイッチング制御信号が第２状態の場合
には前記第２入力ノードが前記出力ノードに連結される
請求項１３に記載の低雑音増幅器。
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980021613A KR20000001378A (ko) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | 스위칭 저잡음 증폭기 |
| KR1019980027169A KR20000007709A (ko) | 1998-07-07 | 1998-07-07 | 알에프 송수신용 스위칭 중간 주파수 증폭기 |
| KR27169/1998 | 1999-03-15 | ||
| KR21613/1998 | 1999-03-15 | ||
| KR1019990008688A KR20000060423A (ko) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | 전송선로와 스위칭 회로를 갖는 저잡음 증폭기 |
| KR8688/1999 | 1999-03-15 |
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