JP3151873B2 - 誘電体共振器装置の共振周波数の調整方法 - Google Patents
誘電体共振器装置の共振周波数の調整方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、誘電体共振器装置の共
振周波数の調整方法に関する。
振周波数の調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、マイクロ波帯域通過フィルタとし
て、例えば、円筒形状の誘電体をシールドケース内に載
置して、ＴＥ01δモードを利用する誘電体共振器装置が
用いられている（例えば、実開昭５１−３５９４６号公
報など参照。）。この種の誘電体共振器装置の共振周波
数は、円筒形状の誘電体の軸方向の長さ及び円筒の直径
によって決定されるので、当該共振周波数を調整するた
めに、上記誘電体を軸方向と垂直な方向で切断し、もし
くは円筒の端面又は外周面を研磨していた。
て、例えば、円筒形状の誘電体をシールドケース内に載
置して、ＴＥ01δモードを利用する誘電体共振器装置が
用いられている（例えば、実開昭５１−３５９４６号公
報など参照。）。この種の誘電体共振器装置の共振周波
数は、円筒形状の誘電体の軸方向の長さ及び円筒の直径
によって決定されるので、当該共振周波数を調整するた
めに、上記誘電体を軸方向と垂直な方向で切断し、もし
くは円筒の端面又は外周面を研磨していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
共振周波数の調整方法を用いた場合、誘電体の共振素子
本体の容積が小さくなるため、当該誘電体共振器装置の
無負荷Ｑ（Ｑ0）が低下し、所望の急峻な帯域通過フィ
ルタ特性を得ることができなくなるという問題点があっ
た。また、当該誘電体の軸方向の長さを変化させた場合
など、誘電体の形状を変化させた場合、シールドケース
内で支持するための支持台又は支持方法を変更する必要
がありうる。また、上述の従来の方法を用いて所望の共
振周波数を得るためには、作業が比較的繁雑であって多
大の作業時間を必要とし、作業コストが大きくなり、こ
れによって当該誘電体共振器装置の製造コストが大きく
なるという問題点があった。
共振周波数の調整方法を用いた場合、誘電体の共振素子
本体の容積が小さくなるため、当該誘電体共振器装置の
無負荷Ｑ（Ｑ0）が低下し、所望の急峻な帯域通過フィ
ルタ特性を得ることができなくなるという問題点があっ
た。また、当該誘電体の軸方向の長さを変化させた場合
など、誘電体の形状を変化させた場合、シールドケース
内で支持するための支持台又は支持方法を変更する必要
がありうる。また、上述の従来の方法を用いて所望の共
振周波数を得るためには、作業が比較的繁雑であって多
大の作業時間を必要とし、作業コストが大きくなり、こ
れによって当該誘電体共振器装置の製造コストが大きく
なるという問題点があった。
【０００４】本発明の目的は以上の課題を解決し、誘電
体共振器装置の無負荷Ｑが低下することなく、従来に比
較して簡単な作業でより安価な作業コストで共振周波数
の調整を行なうことができる誘電体共振器装置の共振周
波数の調整方法を提供することにある。
体共振器装置の無負荷Ｑが低下することなく、従来に比
較して簡単な作業でより安価な作業コストで共振周波数
の調整を行なうことができる誘電体共振器装置の共振周
波数の調整方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１記
載の誘電体共振器装置の共振周波数の調整方法は、シー
ルドケース内に誘電体を載置してなる誘電体共振器装置
の共振周波数の調整方法において、上記誘電体を励振し
たときに、上記誘電体の中心軸に対して同心円状に生じ
る電気力線と交差するように上記誘電体の縁端部に複数
の切れ目を、当該複数の切れ目が上記誘電体の中心軸に
対して回転対称の位置となるように形成することによっ
て上記共振周波数を調整することを特徴とする。
載の誘電体共振器装置の共振周波数の調整方法は、シー
ルドケース内に誘電体を載置してなる誘電体共振器装置
の共振周波数の調整方法において、上記誘電体を励振し
たときに、上記誘電体の中心軸に対して同心円状に生じ
る電気力線と交差するように上記誘電体の縁端部に複数
の切れ目を、当該複数の切れ目が上記誘電体の中心軸に
対して回転対称の位置となるように形成することによっ
て上記共振周波数を調整することを特徴とする。
【０００６】また、本発明に係る請求項２記載の誘電体
共振器装置の共振周波数の調整方法は、シールドケース
内に誘電体を載置してなる誘電体共振器装置の共振周波
数の調整方法において、上記誘電体は、上記誘電体を励
振したときに生じる電気力線と交差するような切れ目を
縁端部に有する誘電体部分と、上記切れ目を有さない誘
電体部分を同軸状に配置することにより構成され、上記
切れ目を縁端部に有する誘電体部分の配置位置を変更す
ることによって上記共振周波数を調整することを特徴と
する。さらに、請求項１又は２記載の誘電体共振器装置
の共振周波数の調整方法において、好ましくは、上記切
れ目の個数又は長さを変化させることによって上記共振
周波数を調整することを特徴とする。
共振器装置の共振周波数の調整方法は、シールドケース
内に誘電体を載置してなる誘電体共振器装置の共振周波
数の調整方法において、上記誘電体は、上記誘電体を励
振したときに生じる電気力線と交差するような切れ目を
縁端部に有する誘電体部分と、上記切れ目を有さない誘
電体部分を同軸状に配置することにより構成され、上記
切れ目を縁端部に有する誘電体部分の配置位置を変更す
ることによって上記共振周波数を調整することを特徴と
する。さらに、請求項１又は２記載の誘電体共振器装置
の共振周波数の調整方法において、好ましくは、上記切
れ目の個数又は長さを変化させることによって上記共振
周波数を調整することを特徴とする。
【０００７】
【作用】請求項１記載の共振周波数の調整方法において
は、上記誘電体を励振したときに、上記誘電体の中心軸
に対して同心円状に生じる電気力線と交差するように上
記誘電体の縁端部に複数の切れ目を、当該複数の切れ目
が上記誘電体の中心軸に対して回転対称の位置となるよ
うに形成する。当該複数の切れ目の形成により、上記誘
電体の実効誘電率を低下させ、これによって、当該装置
の共振周波数を高い方向に変化させることができる。
は、上記誘電体を励振したときに、上記誘電体の中心軸
に対して同心円状に生じる電気力線と交差するように上
記誘電体の縁端部に複数の切れ目を、当該複数の切れ目
が上記誘電体の中心軸に対して回転対称の位置となるよ
うに形成する。当該複数の切れ目の形成により、上記誘
電体の実効誘電率を低下させ、これによって、当該装置
の共振周波数を高い方向に変化させることができる。
【０００８】また、請求項２記載の共振周波数の調整方
法においては、上記切れ目を縁端部に有する誘電体部分
の配置位置を変更することによって上記共振周波数を調
整する。当該切れ目の形成により、上記誘電体の実効誘
電率を低下させ、これによって、当該装置の共振周波数
を高い方向に変化させることができる。さらに、請求項
１又は２記載の誘電体共振器装置の共振周波数の調整方
法において、好ましくは、上記切れ目の個数又は長さを
変化させることによって上記共振周波数を調整する。
法においては、上記切れ目を縁端部に有する誘電体部分
の配置位置を変更することによって上記共振周波数を調
整する。当該切れ目の形成により、上記誘電体の実効誘
電率を低下させ、これによって、当該装置の共振周波数
を高い方向に変化させることができる。さらに、請求項
１又は２記載の誘電体共振器装置の共振周波数の調整方
法において、好ましくは、上記切れ目の個数又は長さを
変化させることによって上記共振周波数を調整する。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００１０】＜第１の実施例＞図１は、本発明に係る第
１の実施例である誘電体共振器装置の共振周波数の調整
方法を示す誘電体共振器装置の斜視図であり、図２は、
図１のＩ−Ｉ’線についての縦断面図である。
１の実施例である誘電体共振器装置の共振周波数の調整
方法を示す誘電体共振器装置の斜視図であり、図２は、
図１のＩ−Ｉ’線についての縦断面図である。
【００１１】この第１の実施例の誘電体共振器装置は、
円筒形状の誘電体１０を有しＴＥ01δモードを利用する
当該装置の共振周波数を調整するために、当該装置を励
振したときに生じる電気力線の一部と交差するように、
円筒端面において円筒の中心から放射方向に切れ目１１
を形成したことを特徴としている。
円筒形状の誘電体１０を有しＴＥ01δモードを利用する
当該装置の共振周波数を調整するために、当該装置を励
振したときに生じる電気力線の一部と交差するように、
円筒端面において円筒の中心から放射方向に切れ目１１
を形成したことを特徴としている。
【００１２】図１及び図２に示すように、直径Ｄの円筒
形状の誘電体１０の円筒の端面の縁端部において、円筒
の中心から放射方向に、等辺の長さｌ＝ｌ1＝ｌ2を有す
る二等辺三角形の断面を有し、所望の共振周波数に応じ
て所定数の切れ目１１を形成する。なお、ｌ1≠ｌ2でも
よい。切れ目１１が形成されて所望の共振周波数に調整
された誘電体１０は、図６に示すように、たとえば、金
属製の円筒空洞のシールドケース２内の中央部に、支持
台（図示せず。）上に載置される。なお、誘電体１０
は、例えばＴｉＯ2を主成分としてこれにＺｒＳｎを混
合したセラミック誘電体にてなる。
形状の誘電体１０の円筒の端面の縁端部において、円筒
の中心から放射方向に、等辺の長さｌ＝ｌ1＝ｌ2を有す
る二等辺三角形の断面を有し、所望の共振周波数に応じ
て所定数の切れ目１１を形成する。なお、ｌ1≠ｌ2でも
よい。切れ目１１が形成されて所望の共振周波数に調整
された誘電体１０は、図６に示すように、たとえば、金
属製の円筒空洞のシールドケース２内の中央部に、支持
台（図示せず。）上に載置される。なお、誘電体１０
は、例えばＴｉＯ2を主成分としてこれにＺｒＳｎを混
合したセラミック誘電体にてなる。
【００１３】図１の実施例においては、互いに２２．５
度の角度の各位置に合計１６個の切れ目１１を形成して
いる。当該切れ目１１は、好ましくは円筒端面において
互いに対向する位置に形成される。
度の角度の各位置に合計１６個の切れ目１１を形成して
いる。当該切れ目１１は、好ましくは円筒端面において
互いに対向する位置に形成される。
【００１４】図３は、図１の誘電体共振器装置における
規格化された切れ目の長さと共振周波数のずれとの関係
を示すグラフであり、規格化された切れ目の長さは、ｌ
／Ｄ×１００［％］で定義され、当該装置の共振周波数
のずれΔｆは、（ｆ−ｆ0）／ｆ0×１００［％］で定義
される。ここで、ｆ0は切れ目１１が無い場合の共振周
波数であり、ｆは各規格化された切れ目の長さの場合の
共振周波数である。
規格化された切れ目の長さと共振周波数のずれとの関係
を示すグラフであり、規格化された切れ目の長さは、ｌ
／Ｄ×１００［％］で定義され、当該装置の共振周波数
のずれΔｆは、（ｆ−ｆ0）／ｆ0×１００［％］で定義
される。ここで、ｆ0は切れ目１１が無い場合の共振周
波数であり、ｆは各規格化された切れ目の長さの場合の
共振周波数である。
【００１５】図３から明らかなように、切れ目１１の長
さを大きくすることによって、当該装置の共振周波数が
高い方向にずれることがわかる。これは、切れ目１１を
形成することによって、当該装置を励振したときに誘電
体１０の円筒断面上で同心円状に形成される電気力線の
一部を切断させ、また、当該切れ目１１の長さを大きく
することによって、切断する電気力線の量を増加させ、
誘電体の共振素子の実効誘電率を低下させ、これによっ
て、当該装置の共振周波数を上昇させている。すなわ
ち、当該切れ目１１を円筒の放射方向に形成することに
よって、誘電体の共振素子の実効誘電率を変化させ、こ
れによって、当該装置の共振周波数を変化させることが
できる。
さを大きくすることによって、当該装置の共振周波数が
高い方向にずれることがわかる。これは、切れ目１１を
形成することによって、当該装置を励振したときに誘電
体１０の円筒断面上で同心円状に形成される電気力線の
一部を切断させ、また、当該切れ目１１の長さを大きく
することによって、切断する電気力線の量を増加させ、
誘電体の共振素子の実効誘電率を低下させ、これによっ
て、当該装置の共振周波数を上昇させている。すなわ
ち、当該切れ目１１を円筒の放射方向に形成することに
よって、誘電体の共振素子の実効誘電率を変化させ、こ
れによって、当該装置の共振周波数を変化させることが
できる。
【００１６】上述した共振周波数の調整方法は、従来例
に比較して作業が簡単であって、切れ目１１の個数又は
長さを変化させることによって容易に所望の共振周波数
を調整することが可能となる。また、誘電体１０の軸方
向の長さを切断、もしくは円筒の端面又は円筒外周部を
研磨しないので、誘電体の容積はほとんど変化せず、従
って、誘電体共振器装置の無負荷Ｑが低下することがな
い。
に比較して作業が簡単であって、切れ目１１の個数又は
長さを変化させることによって容易に所望の共振周波数
を調整することが可能となる。また、誘電体１０の軸方
向の長さを切断、もしくは円筒の端面又は円筒外周部を
研磨しないので、誘電体の容積はほとんど変化せず、従
って、誘電体共振器装置の無負荷Ｑが低下することがな
い。
【００１７】＜第２の実施例＞図４は、本発明に係る第
２の実施例である誘電体共振器装置の共振周波数の調整
方法を示す誘電体共振器装置の斜視図である。
２の実施例である誘電体共振器装置の共振周波数の調整
方法を示す誘電体共振器装置の斜視図である。
【００１８】この第２の実施例においては、図４に示す
ように、円筒形状の誘電体２０を軸方向に垂直な方向
で、同一の軸方向の長さｄを有するように５分割して、
５個の誘電体リング２１乃至２５を作成し、このうち１
個の誘電体リング２１の円筒外周部の縁端部に、円筒の
中心から放射方向に、矩形の断面を有する１６個の切れ
目１２を形成する。そして、切れ目１２を有する誘電体
リング２１を、同軸状に互いに接着してなる４個の誘電
体リング２２乃至２５上に、同軸状に接着して形成す
る。このように形成された誘電体共振素子は、第１の実
施例と同様に、たとえば金属製の円筒空洞のシールドケ
ース２内の中央部に載置される。なお、いずれの実施例
においてもシールドケース２は、セラミック誘電体にシ
ールド電極膜を形成したものであっても良い。
ように、円筒形状の誘電体２０を軸方向に垂直な方向
で、同一の軸方向の長さｄを有するように５分割して、
５個の誘電体リング２１乃至２５を作成し、このうち１
個の誘電体リング２１の円筒外周部の縁端部に、円筒の
中心から放射方向に、矩形の断面を有する１６個の切れ
目１２を形成する。そして、切れ目１２を有する誘電体
リング２１を、同軸状に互いに接着してなる４個の誘電
体リング２２乃至２５上に、同軸状に接着して形成す
る。このように形成された誘電体共振素子は、第１の実
施例と同様に、たとえば金属製の円筒空洞のシールドケ
ース２内の中央部に載置される。なお、いずれの実施例
においてもシールドケース２は、セラミック誘電体にシ
ールド電極膜を形成したものであっても良い。
【００１９】さらに、図５の（ａ）乃至（ｄ）に示すよ
うに、切れ目１２を有する誘電体リング２１を２段目、
３段目、４段目及び５段目にそれぞれ載置して、各誘電
体共振器装置を形成する。
うに、切れ目１２を有する誘電体リング２１を２段目、
３段目、４段目及び５段目にそれぞれ載置して、各誘電
体共振器装置を形成する。
【００２０】図７は、図４と図５の（ａ）乃至（ｄ）の
各状態の誘電体共振器装置の共振周波数のずれΔｆを示
すグラフである。図７から明らかなように、切れ目１２
を有する誘電体リング２１の位置を軸方向に変更するこ
とによって、共振周波数を変更できることがわかる。こ
れは、図６に示すように、当該誘電体の軸Ｑから所定の
距離ｄ1だけ離れ、軸Ｑに平行であって円筒の内部を通
過するラインＰ上の位置における電界強度が誘電体の軸
方向の中央部で最大となるために、当該中央部で切れ目
１２を形成したときの当該誘電体の実効誘電率の減少量
が最大となり、共振周波数のずれΔｆが最大となる。
各状態の誘電体共振器装置の共振周波数のずれΔｆを示
すグラフである。図７から明らかなように、切れ目１２
を有する誘電体リング２１の位置を軸方向に変更するこ
とによって、共振周波数を変更できることがわかる。こ
れは、図６に示すように、当該誘電体の軸Ｑから所定の
距離ｄ1だけ離れ、軸Ｑに平行であって円筒の内部を通
過するラインＰ上の位置における電界強度が誘電体の軸
方向の中央部で最大となるために、当該中央部で切れ目
１２を形成したときの当該誘電体の実効誘電率の減少量
が最大となり、共振周波数のずれΔｆが最大となる。
【００２１】以上の第２の実施例において、分割された
誘電体リング２１乃至２５を用いているが、本発明はこ
れに限らず、分割せず、ただ単に第１の実施例で形成す
る切れ目１１の形成位置を円筒の軸方向に対して変更し
て共振周波数を調整するようにしてもよい。
誘電体リング２１乃至２５を用いているが、本発明はこ
れに限らず、分割せず、ただ単に第１の実施例で形成す
る切れ目１１の形成位置を円筒の軸方向に対して変更し
て共振周波数を調整するようにしてもよい。
【００２２】以上の第２の実施例の共振周波数の調整方
法は、上記第１の実施例の方法と同様の特有の効果を有
する。
法は、上記第１の実施例の方法と同様の特有の効果を有
する。
【００２３】＜他の実施例＞以上の各実施例において
は、ＴＥ01δモードを利用する誘電体共振器装置につい
て述べているが、本発明はこれに限らず、円柱形状の誘
電体を有しＴＭ01δモードを利用する誘電体共振器装
置、矩形柱形状又は矩形筒形状の誘電体を有する誘電体
共振器装置などの他の誘電体共振器装置に適用すること
ができる。
は、ＴＥ01δモードを利用する誘電体共振器装置につい
て述べているが、本発明はこれに限らず、円柱形状の誘
電体を有しＴＭ01δモードを利用する誘電体共振器装
置、矩形柱形状又は矩形筒形状の誘電体を有する誘電体
共振器装置などの他の誘電体共振器装置に適用すること
ができる。
【００２４】以上の各実施例においては、誘電体の円筒
の縁端部に切れ目１１，１２を形成しているが、本発明
はこれに限らず、円筒又は矩形筒の内側部に切れ目を形
成してもよい。
の縁端部に切れ目１１，１２を形成しているが、本発明
はこれに限らず、円筒又は矩形筒の内側部に切れ目を形
成してもよい。
【００２５】
【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る誘電体
共振器装置の共振周波数の調整方法によれば、シールド
ケース内に誘電体を載置してなる誘電体共振器装置の共
振周波数の調整方法において、上記誘電体を励振したと
きに、上記誘電体の中心軸に対して同心円状に生じる電
気力線と交差するように上記誘電体の縁端部に複数の切
れ目を、当該複数の切れ目が上記誘電体の中心軸に対し
て回転対称の位置となるように形成することによって上
記共振周波数を調整することができる。従って、従来例
に比較して作業が簡単であって、切れ目の個数又は長さ
を変化させることによって容易に所望の共振周波数を調
整することが可能となる。また、上記誘電体の容積はほ
とんど変化せず、従って、誘電体共振器装置の無負荷Ｑ
が低下することがないという利点がある。
共振器装置の共振周波数の調整方法によれば、シールド
ケース内に誘電体を載置してなる誘電体共振器装置の共
振周波数の調整方法において、上記誘電体を励振したと
きに、上記誘電体の中心軸に対して同心円状に生じる電
気力線と交差するように上記誘電体の縁端部に複数の切
れ目を、当該複数の切れ目が上記誘電体の中心軸に対し
て回転対称の位置となるように形成することによって上
記共振周波数を調整することができる。従って、従来例
に比較して作業が簡単であって、切れ目の個数又は長さ
を変化させることによって容易に所望の共振周波数を調
整することが可能となる。また、上記誘電体の容積はほ
とんど変化せず、従って、誘電体共振器装置の無負荷Ｑ
が低下することがないという利点がある。
【図１】 本発明に係る第１の実施例である誘電体共振
器装置の共振周波数の調整方法を示す誘電体共振器装置
の斜視図である。
器装置の共振周波数の調整方法を示す誘電体共振器装置
の斜視図である。
【図２】 図１のＩ−Ｉ’線についての縦断面図であ
る。
る。
【図３】 図１の誘電体共振器装置における規格化され
た切れ目の長さと共振周波数のずれとの関係を示すグラ
フである。
た切れ目の長さと共振周波数のずれとの関係を示すグラ
フである。
【図４】 本発明に係る第２の実施例である誘電体共振
器装置の共振周波数の調整方法を示す誘電体共振器装置
の斜視図である。
器装置の共振周波数の調整方法を示す誘電体共振器装置
の斜視図である。
【図５】 図４の調整方法を用いた場合に、切れ目を有
する誘電体リングを各位置に置いた各状態を示す斜視図
である。
する誘電体リングを各位置に置いた各状態を示す斜視図
である。
【図６】 図１及び図４の誘電体共振器装置をシールド
ケース内に載置したときの縦断面図、並びに当該誘電体
共振器装置の軸方向に対して平行する位置における電界
強度を示すグラフである。
ケース内に載置したときの縦断面図、並びに当該誘電体
共振器装置の軸方向に対して平行する位置における電界
強度を示すグラフである。
【図７】 上記第２の実施例の調整方法を用いたときの
図４と図５の各状態における共振周波数のずれを示すグ
ラフである。
図４と図５の各状態における共振周波数のずれを示すグ
ラフである。
２…シールドケース、 １０，２０…誘電体共振器、 １１，１２…切れ目、 ２１…切れ目を有する誘電体リング、 ２２，２３，２４，２５…切れ目を有しない誘電体リン
グ。
グ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−87803（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−299103（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−153006（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−3809（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01P 7/10 H01P 1/20
Claims (3)
- 【請求項１】 シールドケース内に誘電体を載置してな
る誘電体共振器装置の共振周波数の調整方法において、 上記誘電体を励振したときに、上記誘電体の中心軸に対
して同心円状に生じる電気力線と交差するように上記誘
電体の縁端部に複数の切れ目を、当該複数の切れ目が上
記誘電体の中心軸に対して回転対称の位置となるように
形成することによって上記共振周波数を調整することを
特徴とする誘電体共振器装置の共振周波数の調整方法。 - 【請求項２】 シールドケース内に誘電体を載置してな
る誘電体共振器装置の共振周波数の調整方法において、 上記誘電体は、上記誘電体を励振したときに生じる電気
力線と交差するような切れ目を縁端部に有する誘電体部
分と、上記切れ目を有さない誘電体部分を同軸状に配置
することにより構成され、 上記切れ目を縁端部に有する誘電体部分の配置位置を変
更することによって上記共振周波数を調整することを特
徴とする誘電体共振器装置の共振周波数の調整方法。 - 【請求項３】 上記切れ目の個数又は長さを変化させる
ことによって上記共振周波数を調整することを特徴とす
る請求項１又は２記載の誘電体共振器装置の共振周波数
の調整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26031491A JP3151873B2 (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 誘電体共振器装置の共振周波数の調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26031491A JP3151873B2 (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 誘電体共振器装置の共振周波数の調整方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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