JP2002217031A - ノイズフィルタおよびこのノイズフィルタを用いた電子機器 - Google Patents
ノイズフィルタおよびこのノイズフィルタを用いた電子機器Info
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Abstract
できるノイズフィルタを提供することを目的とする。 【解決手段】 第1の磁性体シート11a,11bに設
けられた第1、第2の内部導体12,13はそれぞれ1
ターン以上の渦巻き状で第1の内部導体12の内側に第
2の内部導体13が互いに短絡しないように設けられ、
かつ第1の内部導体12の他端は第2の内部導体13の
他端近傍に備えられ、さらに第1、第2の内部導体1
2,13の各他端は他の磁性体シートに設けられた第
1、第2の内部導体12,13の各他端と接続するよう
に設けられたものである。
Description
器等のノイズ対策として使用されるノイズフィルタおよ
びこのノイズフィルタを用いた電子機器に関するもので
ある。
57709号公報に記載されたものが知られている。
積層トランスの平面図である。
ある。2は第1のコイルパターン、3は第2のコイルパ
ターンで、それぞれ1個の磁性体シート1の上面に1個
ずつ設けられている。
1、第2のコイルパターン2,3はそれぞれ上面視にて
同方向の約0.25〜0.75ターンの螺旋状となって
おり、第1、第2のコイルパターン2,3同士は略平行
となるように設けられている。
図7(b)〜(f)に示すように、各磁性体シート1に
設けられた複数の第1のコイルパターン2同士をそれぞ
れ接続して第1のコイル4が、複数の第2のコイルパタ
ーン3同士をそれぞれ接続して第2のコイル5がそれぞ
れ形成されている。
第1、第2のコイルパターン2,3の両端部にそれぞれ
バイア電極6,7が設けられ、バイア電極6同士、バイ
ア電極7同士が、それぞれ磁性体シート1に形成された
バイアホール8を介して電気的に接続されている。
部、すなわち最下層、最上層のコイルパターン2,3に
は、図7(b),(f)に示すような引出電極9a〜9
dが設けられ、この最下層、最上層のコイルパターン
2,3は、引出電極9a〜9dおよびその付近を除いて
約0.5ターンの螺旋状となっている。
に、第1、第2のコイル4,5の上面、下面に必要に応
じて所定枚数の磁性体シート1が備えられている。
の磁性体シート1を積層して一体化することによって従
来のノイズフィルタが得られる。
ル4、第2コイル5にコモンモードのノイズが印加され
たとき、各コイル4,5を流れる電流の方向が上面視に
て同方向となるため、インピーダンスが高くなり、これ
により、コモンモードのノイズを除去することができ
る。
た従来のノイズフィルタは、コモンモードのインピーダ
ンスをより高くできないという課題を有していた。
成される第1のコイルパターン2と第2のコイルパター
ン3は約0.25〜0.75ターンであるため、隣り合
い影響を及ぼし合う第1のコイルパターン2と第2のコ
イルパターン3の長さが短く、これにより、第1のコイ
ル4で発生する磁束と第2のコイル5で発生する磁束と
が互いにより効率的に強め合うことができないからであ
る。
で、コモンモードのインピーダンスをより高くでき、コ
モンモードのノイズ除去特性の高いノイズフィルタおよ
びこのノイズフィルタを用いた電子機器を提供すること
を目的とする。
に本発明は、以下の構成を有するものである。
性体シートに設けられた第1、第2の内部導体はそれぞ
れ1ターン以上の渦巻き状で第1の内部導体の内側に第
2の内部導体が互いに短絡しないように設けられ、かつ
第1の内部導体の他端は第2の内部導体の他端近傍に備
えられ、さらに第1、第2の内部導体の各他端は他の磁
性体シートに設けられた第1、第2の内部導体の各他端
と接続するという構成を有しており、これにより、同一
の磁性体シートに備えられた影響を及ぼし合う第1の内
部導体と第2の内部導体の長さが長くなり、また、この
ような第1、第2の内部導体が備えられた磁性体シート
を複数設けることによって、さらに影響を及ぼし合う第
1の内部導体と第2の内部導体の長さが長くなり、これ
により、コモンモードのノイズが印加されたとき、イン
ピーダンスをより高くできるという作用効果が得られ
る。
導体の上面に、第2の磁性体シートを介して第1の内部
導体と接続されたスパイラル状の第3の内部導体のみ
が、下面には第2の内部導体と接続されたスパイラル状
の第4の内部導体のみがそれぞれ設けられるという構成
を有しており、これにより、コモンモードのノイズが印
加されたとき、インピーダンスをより高くでき、さら
に、ノーマルモードのノイズが印加されても、第3の内
部導体、第4の内部導体によってインピーダンスを高く
できるという作用効果が得られる。
導体および第3の内部導体からなる第1のコイルの長さ
が、第2の内部導体および第4の内部導体からなる第2
のコイルの長さと同一になるという構成を有しており、
これにより、第1、第2のコイルにおけるインピーダン
スを同一にできるという作用効果が得られる。
導体の上面と第4の内部導体の下面の少なくとも一方に
非磁性物を設けるという構成を有しており、これによ
り、第3の内部導体及び/又は第4の内部導体でそれぞ
れ発生する磁束を小さくできるため、第3の内部導体及
び/又は第4の内部導体におけるノーマルモード、コモ
ンモードのインピーダンスを低くでき、これにより、磁
性体シートに設けられた第1の内部導体および第2の内
部導体で発生するノーマルモード、コモンモードのイン
ピーダンスを安定させることができるという作用効果を
得られる。
ランカップリング剤に含浸された磁性体を使用するとい
う構成を有しており、これにより、磁性体内に存在する
微細な細孔が撥水性のあるフッ素系シランカップリング
剤で充填されているため、耐湿性を向上させることがで
きるという作用効果が得られる。
器における一対の信号ラインに、それぞれ第1の内部導
体、第2の内部導体を接続するようにしたノイズフィル
タを用いるという構成を有しており、これにより、コモ
ンモード、ノーマルモードのノイズが印加される一対の
信号ラインにおいて、コモンモード、ノーマルモードの
インピーダンス値をさらに高くできるため、例えば一対
の信号ラインとしてのオーディオラインにおいては可聴
雑音を低減できるという作用効果が得られる。
態1を用いて本発明の特に請求項1,5に記載の発明に
ついて説明する。
1におけるノイズフィルタの平面図、図2は同斜視図で
ある。
1の磁性体シートで、それぞれ上面に第1の内部導体1
2、第2の内部導体13が1個ずつ備えられている。ま
た、第1の磁性体シート11a,11bの各端面には引
出電極14a〜14dが、中央付近にはバイア電極15
a〜15dが設けられている。そしてこの第1の磁性体
シート11a,11bはフェライトなどの磁性材料から
なる。
は、それぞれ銀などの導電体からなる1ターン以上の渦
巻き状となっており、第1の内部導体12の内側に第2
の内部導体13が互いに短絡しないように設けられてい
る。すなわち、第1の内部導体12と第2の内部導体1
3とを1つの組とした場合、この1組が渦巻き状になっ
ている。また、渦巻きの方向は、上面視にて第1の内部
導体12、第2の内部導体13共同じ方向になってい
る。
の一端はそれぞれ引出電極14a〜14dと接続され、
他端、すなわち渦巻きの中心はそれぞれバイア電極15
a〜15dとなっている。
成された第1の内部導体12には引出電極14a、第2
の内部導体13には引出電極14cが、他の第1の磁性
体シート11bに形成された第1の内部導体12には引
出電極14b、第2の内部導体13には引出電極14d
がそれぞれ接続されている。なお、引出電極14a〜1
4dは銀などの導電体からなる。
1aに、バイア電極15bは他の第1の磁性体シート1
1bにそれぞれ備えられ、バイア電極15aと15b
は、他の第1の磁性体シート11bに設けられたスルー
ホール16aを介して接続され、これにより、第1の内
部導体12同士が電気的に接続されて第1のコイル17
が構成される。
シート11aに、バイア電極15dは他の第1の磁性体
シート11bにそれぞれ備えられ、バイア電極15cと
15dは、他の第1の磁性体シート11bに設けられた
スルーホール16bを介して接続され、これにより、第
1の内部導体13同士が電気的に接続されて第2のコイ
ル18が構成される。
cの近傍、バイア電極15bはバイア電極15dの近傍
にそれぞれ互いに短絡しない程度の距離を置いて配置さ
れている。
体13を備えた他の第1の磁性体シート11bの上面、
あるいは必要に応じて第1の磁性体シート11aの下面
に所定枚数のダミー磁性体シート19(図示せず)が設
けられている。そして、上記した構成になるように積層
することによって磁性体20が形成される。
極21a,21cが形成され、外部電極21aには引出
電極14a、外部電極21cには引出電極14cがそれ
ぞれ接続されている。同様に、磁性体20の他の一端面
には、外部電極21b,21dが形成され、外部電極2
1bには引出電極14b、外部電極21dには引出電極
14dがそれぞれ接続されている。
態1におけるノイズフィルタについて、以下にその製造
方法を図面を参照しながら説明する。
は本発明の実施の形態1におけるノイズフィルタの製造
方法を示す斜視図である。
からなる混合物から、方形の第1の磁性体シート11
a,11bを作製する。
ート11bに、レーザ、パンチングなどで穴あけ加工し
て、第1の内部導体12、第2の内部導体13の他端と
なる渦巻きの中心部付近に第1、第2のバイアホール1
6a,16bを複数設ける。また、第1のバイアホール
16aは、16bの近傍に形成する。
2のバイアホール16a,16bを有する他の第1の磁
性体シート11b上面に、それぞれ1ターン以上の渦巻
き状の第1の内部導体12、第2の内部導体13を印
刷、めっきなどによって形成する。また、第1の内部導
体12の内側に第2の内部導体13が互いに短絡しない
ように形成する。さらに、第1、第2のバイアホール1
6a,16bと接続されるように第1の内部導体12、
第2の内部導体13の他端にバイア電極15b,15d
(図示せず)をそれぞれ形成する。
体13の一端はそれぞれ引出電極14b〜14d(図示
せず)と接続されている。
6a,16bに銀などの導電材料を充填する。
面に、それぞれ1ターン以上の渦巻き状の第1の内部導
体12、第2の内部導体13を形成する。
の第1の磁性体シート11bを積層して、図3(c)に
示すような配置関係にする。すなわち、下からダミー磁
性体シート19、第1の内部導体12、第2の内部導体
13が形成された第1の磁性体シート11a、第1の内
部導体12、第2の内部導体13が形成された他の第1
の磁性体シート11b、ダミー磁性体シート19の順に
積層する。なお、ダミー磁性体シート19は、他の第1
の磁性体シート11bに形成された第1の内部導体1
2、第2の内部導体13の上面、および必要に応じて第
1の磁性体シート11aの下面に所定枚数形成する。
a,16bを介して第1の内部導体12同士、第2の内
部導体13同士をそれぞれ電気的に接続する。
4a〜14d(図示せず)は、印刷、めっき、蒸着、ス
パッタなどの方法で形成する。
イズフィルタに第1の内部導体12、第2の内部導体1
3がそれぞれ1つ内設されるようにダイシングなどで切
断して、図4(b)に示すような1つの積層物22を得
る。このとき、積層物22の両端面から引出電極14a
と14cが、他の端面には引出電極14bと14dがそ
れぞれ露出している。
焼成して磁性体20を形成する。
どによって磁性体20を面取りする。
20の両端面に露出した引出電極14a〜14dと接続
するように銀などの導電体からなる外部電極21a〜2
1dをそれぞれ形成し、本発明の一実施の形態における
ノイズフィルタを製造する。
導電体の上面に、めっきによってニッケルめっきを、ニ
ッケルめっきの表面にめっきによってすずやはんだの低
融点金属めっきをそれぞれ設けてもよい。
ニッケルめっきを形成する前に真空中で磁性体20をフ
ッ素系シランカップリング剤に含浸してもよい。このよ
うにすることによって、撥水性のあるフッ素系シランカ
ップリング剤を磁性体20内に存在する微細な細孔に充
填させることができるため、ノイズフィルタ自身の耐湿
性を向上させることができる。
おけるノイズフィルタは、第1の磁性体シート11aに
設けられた第1、第2の内部導体12,13はそれぞれ
1ターン以上の渦巻き状で第1の内部導体12の内側に
第2の内部導体13が互いに短絡しないように設けら
れ、かつ第1の内部導体12の他端は第2の内部導体1
3の他端近傍に備えられ、さらに第1、第2の内部導体
12,13の各他端は他の第1の磁性体シート11bに
設けられた第1、第2の内部導体12,13の各他端と
接続するように構成されているため、同一の第1の磁性
体シート11a,11bに備えられた影響を及ぼし合う
第1の内部導体12と第2の内部導体13の長さが長く
なり、また、このような第1、第2の内部導体12,1
3が備えられた第1の磁性体シート11a,11bを複
数設けることによって、さらに影響を及ぼし合う第1の
内部導体12と第2の内部導体13の長さが長くなり、
これにより、コモンモードのノイズが印加されたとき、
インピーダンスをより高くできる。この結果、コモンモ
ードのノイズ除去特性の高いノイズフィルタが得られる
という効果が得られる。
ル18とに同方向、つまり磁性体20の上面視にて時計
回り、あるいは反時計回りの電流が流れ場合、第1の内
部導体12および第2の内部導体13でそれぞれ発生す
る磁束を互いに強め合うことができるため、コモンモー
ドのインピーダンス値を図7で示した従来のノイズフィ
ルタより高くできる。
18とに同方向の電流が流れた場合、第1の内部導体1
2と第2の内部導体13のインピーダンスが高くなり、
これらの内部導体がコモンモードのノイズを低減する。
体13とを1ターン以上の渦巻き状としたため、螺旋
状、蛇行状などの他の形状より、隣接する第1の内部導
体12と第2の内部導体13の長さを長くでき、これに
より、コモンモードのインピーダンスを高くすることが
できる。
導体13とを、互いに短絡しない程度にその間の距離を
最短にすれば、第1の内部導体12と第2の内部導体1
3とでそれぞれ発生する磁界が互いにより強め合い、こ
れにより、コモンモードのインピーダンスをより高くす
ることができる。
体13とが設けられた第1の磁性体シートは、磁性体シ
ート11a,11bのみの2枚ではなく、3枚以上あれ
ば、第1の内部導体12と第2の内部導体13とでそれ
ぞれ発生する磁界が互いにさらに強め合い、これによ
り、コモンモードのインピーダンスをさらに高くするこ
とができる。
側、または外側に第2の内部導体13が位置しないよう
に、つまり、第1の内部導体12と第2の内部導体13
とをオーバーラップすることなく別個に配置すれば、渦
巻き状であっても、第1の内部導体12と第2の内部導
体13との間の距離が長くなり、それぞれで発生する磁
界が互いに強め合うことがなくなり、コモンモードのイ
ンピータンスを高くすることができない。
いて本発明の特に請求項2〜4,6に記載の発明につい
て説明する。
2におけるノイズフィルタの平面図である。
ものについては同一符号を付し、その説明を省略する。
1と異なる点は、第1の内部導体12および第2の内部
導体13が形成された第1の磁性体シート11bあるい
は11aの上面に、第1の内部導体12と接続された第
3の内部導体24のみを有する第2の磁性体シート25
が、下面には第2の内部導体13と接続された第4の内
部導体26のみを有する第3の磁性体シート27がそれ
ぞれ設けられている点である。
シート27ではなく、ダミー磁性体シート19に直接設
けてもよい。
5に形成された第3の内部導体24、および第3の磁性
体シート27に形成された第4の内部導体26は、第1
の内部導体12および第2の内部導体13の両方が形成
された第1の磁性体シート11bを介して距離が離れる
ため、第1のコイル17と第2のコイル18とに逆方向
の電流が流れた場合でもそれぞれ発生する磁束を互いに
弱め合うことがなく、これにより、ノーマルモードのイ
ンピーダンスを高くできるという効果が得られる。
8とに同方向の電流が流れた場合は、実施の形態1で説
明したように、第1の磁性体シート11bに設けられた
内部導体12および第2の内部導体13によってコモン
モードのインピーダンスを高くできる。
コモンモード、ノーマルモード両方のインピーダンスを
高くできる。
3の内部導体24とで第1のコイル17が構成され、第
2の内部導体13と第4の内部導体26とで第1のコイ
ル18が構成される。
部導体26は螺旋状、渦巻き状などのスパイラル状とな
っている。これにより、直線状などに比べて発生する磁
束が強くなるため、ノーマルモードのインピーダンスを
高くすることができる。
た第3の内部導体24、第3の磁性体シート27に形成
された第4の内部導体26の長さをそれぞれ所定の長さ
に調整すれば、第1のコイル17、第2のコイル18の
それぞれの全長、つまり引出電極間の長さをそれぞれ同
一にすることができ、これにより、第1のコイル17、
第2のコイル18の抵抗値、インピーダンス値を同一に
することができる。
7、第2のコイル18の抵抗値、インピーダンスを同一
にするために、第3の内部導体24、第4の内部導体2
6を設ける場合、第3の内部導体24の上面と第4の内
部導体26の下面の少なくとも一方に非磁性物を設けれ
ば、第3の内部導体24及び/又は第4の内部導体26
でそれぞれ発生する磁束を小さくできるため、第3の内
部導体24及び/又は第4の内部導体26におけるノー
マルモード、コモンモードのインピーダンスを低くで
き、これにより、第1の磁性体シート11bに設けられ
た第1の内部導体12および第2の内部導体13で発生
するノーマルモード、コモンモードのインピーダンスを
安定させることができる。
面及び/又は第4の内部導体26下面に、何も設けない
ようにしてもよいが、ガラス、樹脂などを設ければ、第
3の内部導体24、第4の内部導体26の絶縁性、耐湿
性の向上を図ることができる。
れた第1の内部導体12および第2の内部導体13の下
面に第3の内部導体24のみを有する第2の磁性体シー
ト25を、上面に第4の内部導体26のみを有する第3
の磁性体シート27をそれぞれ設けてもよい。
は第1のコイルパターン2が第2のコイルパターン3の
外側に常に形成されるため、第1のコイル4、第2のコ
イル5の抵抗値、インピーダンスを同一にすることが不
可能であった。
体13の両方が設けられた第1の磁性体シートは、11
bのみ1枚ではなく、2枚以上であっても構わない。
けるノイズフィルタを、電子機器の一例として携帯電話
などの無線通信機器における一対の信号ラインに使用す
る方方について説明する。
線の信号ラインは通常一対のケーブル、つまり信号ライ
ンで構成されており、携帯電話の搬送波などの高周波信
号が輻射ノイズとして前記ケーブルに対して同時に同位
相で重畳しやすくなるため、この信号ラインにはコモン
モードの高周波ノイズが入力される。一方、携帯電話の
音声信号や制御信号はノーマルモードの信号となる。
周波ノイズによって障害を受けるのは、回路中の非線型
素子と静電容量により、信号の中にあった低い周波数成
分が検出されて、通常のノーマルモードの信号に重畳さ
れるためである。
おけるノイズフィルタの使われ方の一例を図6(a)に
示す。このとき、本発明のノイズフィルタ33は、ヘッ
ドホン35に接続されている携帯電話のヘッドセットの
2本の信号ライン34に、図1に示した両端部の外部電
極21a〜21dを介して接続されている。すなわち、
第1のコイル17、第2のコイル18にそれぞれ信号ラ
イン34が接続されている。
MA方式の携帯電話の送受信回路における900MHz
の搬送波31(TDMAキャリア)が、217Hzのバ
ースト周波数32で送受信されている場合、217Hz
が検波され、ノーマルモードの音声信号に重畳されて可
聴雑音が聞こえるようになる。従って、ノーマルモー
ド、誘起されるコモンモードの電流を抑制できれば、音
声出力などのノイズが低減できる。
2におけるノイズフィルタの減衰特性、つまり周波数と
減衰量との関係を示す図である。
の搬送波900MHzでもコモンモード、ノーマルモー
ドのノイズが減衰されている。従って、搬送波900M
Hzとともに検波されたバースト周波数32の217H
zの信号を低減でき、可聴雑音が聞こえなくなる。
帯電話などの無線通信機器における一対の信号ライン
に、それぞれ第1のコイル17、第2のコイル18に接
続させれば、コモンモードのノイズが印加される一対の
信号ラインにおいてコモンモード、ノーマルモードの両
方のインピーダンスを高くでき信号を減衰できるため、
例えば一対の信号ラインとしてのオーディオラインにお
いては可聴雑音を低減できるという効果が得られる。
は、磁性体シートに設けられた第1、第2の内部導体は
それぞれ1ターン以上の渦巻き状で第1の内部導体の内
側に第2の内部導体が互いに短絡しないように設けら
れ、かつ第1の内部導体の他端は第2の内部導体の他端
近傍に備えられ、さらに第1、第2の内部導体の各他端
は他の磁性体シートに設けられた第1、第2の内部導体
の各他端と接続するように構成されており、これによ
り、同一の磁性体シートに備えられた影響を及ぼし合う
第1の内部導体と第2の内部導体の長さが長くなり、ま
た、このような第1、第2の内部導体が備えられた磁性
体シートを複数設けることによって、さらに影響を及ぼ
し合う第1の内部導体と第2の内部導体の長さが長くな
り、これにより、コモンモードのノイズが印加されたと
き、インピーダンスをより高くできるという効果を奏す
るものである。
ノイズフィルタの平面図
ノイズフィルタの平面図
ノイズフィルタの使われ方の一例を示す図 (b)携帯電話の一対の信号ラインにおける搬送波の波
形を示す図 (c)本発明の実施の形態1および2におけるノイズフ
ィルタが携帯電話の一対の信号ラインに使用されたとき
の周波数と減衰量との関係を示す図
Claims (6)
- 【請求項1】 複数の磁性体シートからなる磁性体と、
前記磁性体の両端面に形成された複数の外部電極と、そ
れぞれの前記磁性体シートに設けられた第1の内部導体
および第2の内部導体と、前記磁性体シートの端部に前
記外部電極と前記第1、第2の内部導体の各一端とを接
続する引出電極とを有し、前記磁性体シートに設けられ
た前記第1、第2の内部導体はそれぞれ1ターン以上の
渦巻き状で前記第1の内部導体の内側に前記第2の内部
導体が互いに短絡しないように設けられ、かつ第1の内
部導体の他端は第2の内部導体の他端近傍に備えられ、
さらに前記第1、第2の内部導体の各他端は他の磁性体
シートに設けられた第1、第2の内部導体の各他端と接
続されたノイズフィルタ。 - 【請求項2】 第1、第2の磁性体シートからなる磁性
体と、前記磁性体の両端面に形成された複数の外部電極
と、前記第1の磁性体シートに設けられた第1の内部導
体および第2の内部導体と、前記第1の磁性体シートの
端部に前記外部電極と前記第1、第2の内部導体の各一
端とを接続する引出電極とを有し、前記第1の磁性体シ
ートに設けられた前記第1、第2の内部導体はそれぞれ
1ターン以上の渦巻き状で前記第1の内部導体の内側に
前記第2の内部導体が互いに短絡しないように設けら
れ、かつ第1の内部導体の他端は第2の内部導体の他端
近傍に備えられ、前記第1の内部導体の上面に、前記第
2の磁性体シートを介して前記第1の内部導体と接続さ
れたスパイラル状の第3の内部導体のみが、下面には前
記第2の内部導体と接続されたスパイラル状の第4の内
部導体のみがそれぞれ設けられたノイズフィルタ。 - 【請求項3】 第1の内部導体および第3の内部導体か
らなる第1のコイルの長さが、第2の内部導体および第
4の内部導体からなる第2のコイルの長さと同一になる
ようにした請求項2記載のノイズフィルタ。 - 【請求項4】 第3の内部導体の上面と第4の内部導体
の下面の少なくともいずれか一方に、非磁性物を設けた
請求項2記載のノイズフィルタ。 - 【請求項5】 フッ素系シランカップリング剤に含浸さ
れた磁性体を使用した請求項1記載のノイズフィルタ。 - 【請求項6】 複数の磁性体シートからなる磁性体と、
前記磁性体の両端面に形成された複数の外部電極と、そ
れぞれの前記磁性体シートに設けられた第1の内部導体
および第2の内部導体と、前記磁性体シートの端部に前
記外部電極と前記第1、第2の内部導体の各一端とを接
続する引出電極とを有し、前記磁性体シートに設けられ
た前記第1、第2の内部導体はそれぞれ1ターン以上の
渦巻き状で前記第1の内部導体の内側に前記第2の内部
導体が互いに短絡しないように設けられ、かつ第1の内
部導体の他端は第2の内部導体の他端近傍に備えられた
ノイズフィルタを、無線通信機器における一対の信号ラ
インに、それぞれ前記第1の導体、第2の導体を接続す
るようにしたノイズフィルタを用いた電子機器。
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