JPH0337981A - 無線周波ノイズを減少する装置と方法 - Google Patents

無線周波ノイズを減少する装置と方法

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JPH0337981A
JPH0337981A JP2168606A JP16860690A JPH0337981A JP H0337981 A JPH0337981 A JP H0337981A JP 2168606 A JP2168606 A JP 2168606A JP 16860690 A JP16860690 A JP 16860690A JP H0337981 A JPH0337981 A JP H0337981A
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ferrite core
plug
transmission line
core
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Dennis R Meyer
デニス　アール．メイヤー
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    • H01R13/658—High frequency shielding arrangements, e.g. against EMI [Electro-Magnetic Interference] or EMP [Electro-Magnetic Pulse]
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は広くは電子工学および電子工学装置の分野を取
り扱う。より狭くは、電子工学装置相互間あるいは電子
云学装置と電源との間を接続する伝送線から発生するノ
イズを減少するための構造と方法の分野を取り扱う。特
に、本発明は伝送線またはケーブルをそれに沿った適切
な位置でろ波するための装置と方法に関する。
〔従来の技術並びに発明が解決しようとする課題〕或る
環境下においては、無線周波は伝播することが好まれる
。この古典的なケースは無線設備が電波を大気中に送出
しようとする場合である。この場合において、送出され
る電波の波長および周波数に見合った特定の長さと構造
を有するアンテナが設計され組み立てられる。アンテナ
は特に電波の伝播を最大にするように構成される。
放送の場合においては放射が最大になることが望まれる
が、他の場合においてはそれは最良でも好ましいことで
はなく、最悪では全体として受け入れ難いものとなる。
パーソナルコンピュータを含むコンピュータおよびそれ
によって構成される伝送ラインはそれらがその一部とな
る電気機器が占める区間へ或る距離にわたって無線周波
を放射する。或る場合には無線周波が他の機器に対して
ノイズの問題を引き起こさない程に距離が離れており、
大きな問題とはならない。−船釣には、ノイズの問題が
起きないように近接空間内の機器が配置される。
他の場合には、重大なノイズによる損害が発生しうる。
このことは、高周波ノイズを発生する機器が電カケープ
ルを有しこれが通常の壁コンセントにプラグインされこ
れと同じ位置に近接空間の壁コンセントが位置する場合
にしばしば発生する。
そこには、発生機器からその電カケープルに沿ってその
壁コンセントに達し壁の他の側面を経て近接空間内の機
器の電カケープルへ侵入するノイズの直接的な伝送が存
在しろる。これが発生すると、高周波ノイズを受ける機
器の動作に障害が発生する。例えば、その機器がコンピ
ュータであればコンピュータの動作への影響はＣＲＴ画
面上に即座に現われる。
発生するノイズには２つの種類がある。１つは伝導ノイ
ズである。このノイズは伝送ラインの長さ方向に沿って
軸上を伝送される。他のタイプは放射ノイズである。放
射ノイズは例えば放送局のアンテナからの電波の伝播の
ように伝送ラインから外へ半径方向に放出される。
伝導ノイズは大きな損害を与えうるが、しばしば放射ノ
イズ程には主要な問題ではない。したがって、一般に、
産業上において伝導ノイズは放射ノイズ程には関心が持
たれない。しかしながら伝導ノイズはケーブルまたは伝
送ラインを横切るとき放射ノイズになりうるので、その
問題は重要となる。
過去１０年間程で明らかになった問題の故に、多くの国
の政府機関は市販される電電機器が満足すべき規定およ
び要求事項を設定した。
伝導および放射ノイズによって発生する問題を解決する
ために多くの試みがなされた。その１つは例えばデータ
伝送ラインを接続する機能を有するＤ−ｓｕｂコネクタ
の各ビンについてフィルタ処理を施すことである。しか
しながら個々のピンにフィルタを設けると複雑化し、そ
のために高価となる。この問題が克服されたとしても、
その効果は最上のものではない。なぜならば、この種の
フィルタ処理は井＝井≠孝井＃ケー％してはノイズの除
去効果がないからである。
他の試みは伝送ラインまたはケーブル自身に環状のフェ
ライト製のスリーブをかぶせることである。しかしなが
ら、一般にこのようなスリーブはもろい性質を有してい
る。したがってそれらが露出した状態であれば、割れお
よび壊れを生じ、その結果として意図した機能が発現さ
れないことになる。さらには、陰極線管のような近接す
る装置への磁気的干渉を減少するための磁気シールド効
果はスリーブにはない。
また、このような試みを採用するとき美観の問題が発生
する。そのようなスリーブを採用した製品は目立ち過ぎ
る付加物のために不体裁なものとなる。
フェライト製のスリーブを使用するときに遭遇するさら
に別の問題は位置の問題である。伝送ラインに固定され
たスリーブは相互接続ピンから或る距離に位置すること
になり、伝送ライン中の露出状態またはフィルタされな
い長さ部分は放射を引き起こす。先行技術において遭遇
する他の問題はしばしばスリーブの位置が定まらず伝送
ライン上を動くために効果がなくなるということである
。
本発明が関するのはこのような先行技術の問題と要求さ
れる特徴についてである。それは先行技術の欠点を克服
し伝送ラインから放出される無線周波ノイズを減少せし
めるための装置および方法である。
〔課題を解決するための手段並びに作用〕本発明は装置
および方法の双方を包含する。装置は電子機器を相互接
続する伝送線の少なくとも一端においてコネクタプラグ
内部に受け入れられ保持されるフェライトコアを具備し
ている。フェライトコアはコネクタプラグの様々な接続
点へ向かう伝送線を形成する束を具備するすべての導体
をコネクタプラグ内で包み込むべく配置される。
それによってコアはノイズをその源に最も近い位置でカ
ットオフし減少せしめる。
コネクタプラグは軸方向に或る長さを有している。本発
明の好適な具体例においてフェライトコアはコネクタプ
ラグの軸方向の大きさよりも短かい軸方向の大きさを有
して設けられる。
フェライトコアをコネクタプラグ内に設置することと、
プラグの様々な接続点へ向かうすべての導体およびその
他の導体を具備する束を取り囲むことを容易にするため
に、１つの具体例において、フェライトコアはコアを２
つの実質的に同じ大きさでほぼ対称な位置で分割するた
めの平面に沿って２分される。２分する平面はほぼ軸方
向に拡がっている。その結果、コアの２分された部分は
導体の東の両側に配置されることが可能となる。
このように配置されたフェライトコアにはフェライトコ
アを通過する各導体に直列なインダクタが形成される。
さらに、各導体と接地との間には小容量の高周波バイパ
スコンデンサが形成される。
ケーブルシールドと各導体はフェライトコアおよび各導
体との組み合わせにより、コンデンサを形成する機能を
有する。ケーブルシールドは導体の外側に位置するが、
導体が通過するフェライトコアの軸方向の穴に対しては
内側に位置する。シールドと導体はコンデンサの一方の
極板を形成する。
フェライトコアの誘電率は１５〜５００．０００であり
、コネクタのケースとケーブルシールドおよび導体とを
絶縁する。ケースはバイパスコンデンサの他の極板を形
成する。
以前に述べたように、シールドと導体はコンデンサの一
方の極板を形威し、他の極板（コネクタケース）は接地
される。したがって、フェライトコアに固有の性質によ
り１つに集積され分布される一連のＬＣフィルタが形成
される。
内側の極板の面積が小さいために各データ線のフィルタ
効果はシールドのそれよりも小さい。ケーブルシールド
へのフィルタ効果が大きいのに対して各データ線へのフ
ィルタ効果は小さく、そのため波形のなまりは小さい。
本発明に係るフェライトコアはコアが収納されるプラグ
内の空隙を定めるコネクタプラグの内壁に実質的に一致
する外部表面を持つように製造される。コアをそのよう
に製造することにより、それはコアの半分を分離させる
好ましくない動きがなくコネクタプラグ内に保持される
。
装置発明はさらに、シールドを接地し、コネクタプラグ
の様々な接続点へ向かう導体を具備する束をプラグの内
壁に強固に保持するためのクリップ手段の採用をねらっ
ている。このようなりリップ手段を適切に設置すること
によって、導体の束をフェライトコア内に正確に位置せ
しめることが容易になる。
方法発明は、その中に空隙を定めるコネクタプラグのケ
ースの内壁に実質的に一致する外部表面を有するフェラ
イトコアを用意する段階と、プラグを半分に分割するこ
とによってコネクタプラグを分解しプラグ内の導体の束
を露出せしめる段階とを含んでいる。この導体はプラグ
の様々な接続点に向かうものである。コネクタプラグが
そのように分解された後、フェライトコアはその外表面
がプラグの半分の壁に包まれるようにコネクタプラグの
半分の一方内に置かれる。
その後、個々の導体の東がフェライトコアの中央の軸方
向に伸びるすき間を通される。そして、プラグケースの
２つの半分を組み合わせることによっ、てプラグが再度
組み立てられる。
方法の第２の段階として用意されるフェライトコアは伝
送線コネクタプラグの軸に関してほぼ軸方向に拡がる平
面に沿って２分される。それによってプラグ内へのコア
の挿入が容易となる。
本発明は電子装置を相互接続する伝送線から放射される
無線周波を減少せしめるための改良された装置と改良さ
れた方法である。これらの特徴から得られるより特定さ
れた特徴と利点を以下に図面を参照して説明する。
〔実施例〕
いくつかの図面を通して類似の参照番号は類似の要素を
表わす。第１図は従来公知のｐ−５ｕｂコネクタプラグ
のカバー１０を表わす。同様に、第２図は本発明の適用
の態様を表わすための同様なコネクタの分解斜視図であ
る。
この種のコネクタは先行技術において公知である。それ
らは一般に或るコンピュータの１つの要素から他へのデ
ータ伝送のための多数のデータ伝送用導体を具備する伝
送ラインケーブル１２のためのものである。例えば、コ
ネクタは伝送ラインケーブル１２の一端を中央処理装置
（ｃＰ［Ｉ）　（図示せず）に接続する機能を有してい
る。伝送ラインケーブル１２の他端にも同様なり一５ｕ
ｂコネクタが設けられる。ケーブル１２の他端は例えば
プリンタ（図示せず〉に接続される。
図にみられるように、コネクタプラグ１０を定めるカバ
ーは２つの部分１０’　、　１０″を具備している。
各部分１０’　　、　１０”は分割面の一方の側にある
プラグＩＯの半分である。分割面は一般にコネクタプラ
グ全体の軸に関して軸方向に拡がっている。第２図によ
れば伝送ライン１２はカバーの半分１０’　　、　１０
”に分離することによってプラグ１０内に導入されるこ
とが理解される。
ケーブル１２は伝送線、シールド等のような複数の導体
を具備しており、導体の各々はコネクタ１０の雄ビン１
６の異なる１つに向かっており、シールドはカバーのグ
ランドへ接続される。各伝送線は例えばハンダ付けまた
はその他の適切な過程で対応するピン１６に接続される
。
図に示されたようなタイプの従来のしきりのないコネク
タにおいてはケーブルシールドをろ波するためのフィル
タあるいは高周波減衰手段がプラグ１０内部に設けられ
ておらず、付加的なる波を行なうためのフェライトのコ
ンデンサが形成されていないことが理解されるであろう
。個々のビン１６のフィルタ処理が試みられるとしても
、電子機器に用いられる伝送線１２に典型的なノイズの
問題への解決策のほとんどは伝送線ケーブル１２の長さ
に沿った或る点にスリーブを設けることに集中していた
。
前に議論したように、コネクタプラグ１０のケースは２
つの部分１０’　、　１０”を具備している。第２図お
よび第６図にみられるように、下半分のケース１０″の
内壁１８はプラグ１０の特徴がわかる形をしている。例
えば、１対の対向するランド２０はケース１０の両側か
らその内部に定められた空隙２２の内側へ伸びている。
これらのランド２０は２つの半ケース１０’　、　１０
”をしっかりと組み合わせるためのボルト２６が貫通す
る穴２４を形成するために設けられる。
第２図１；は下部半ケース１０″と実質的に鏡像関係に
ある上部ケース１０′が示されている。したがって上部
１０′は対応するランドを有しており、その各々が工部
ケース１０″のランド２０に対応している。２つのケー
ス部分１０’　　、　１０”が組み合わされたとき、関
連するランド内の穴２４が一致してボルト２６の貫通が
可能となり、ナツト２８が２つのボルト２６に螺合する
。
コネクタプラグ１０の挿入端３０には各ケース部分１０
　、１０”に１対の付属肢３２が設けられており、これ
らが対向するケース部分の対応する付属肢と関連付けら
れる。ケース部分１０’　　、　１０”が組み合わされ
たときコネクタ１０には軸方向に伸びる穴３４が形成さ
れる。これらの穴３４はコネクタプラグ１０をそれと共
に使用される電子機器に保持固定する固定ねじまたはボ
ルト（図示せず）を受容する機能を持っている。
第１．２および６図にはラッチ３６も示されている。こ
のラッチ３６はビンのハウジングをコネクタのハウジン
グに保持する役を果たす。
第１ａ図はコネクタプラグ１０の上部および下部ケース
１０’　、　１０”が互いに組み合わされる様子を表わ
している。上部１０′　はケース１０の下部ケース１０
″のりセス４０に受け入れられる外部フランジタブ３８
を有するように示されている。このようにして部分１０
’　、　１０”が組み合わされることにより、汚れおよ
び他の粒状物のコネクタプラグ１０の内部への浸入に対
するシールが達成される。
第２図に示されるように本発明はコネクタプラグ本体１
０の内部に収納可能な裂けたフェライトコア４２を具備
している。第２図にみられるようにコア４２の外部表面
４４はプラグ１０内部の空隙２２を定める内壁１８に実
質的に一致する形をしている。
以前に議論したように、内壁工８は組み立てその他のた
めのランド２０を有すべく不規則な形をしている。第２
図に示されるコア４２はこれらのランド２０に一致する
側方のへこみ４６を有すべく製造される。導体を具備す
る束をコア４２で包み込むことを容易にするために、そ
れ（コア）は中央のほぼ軸方向に拡がる（４８で示すよ
うな〉平面に沿って割れている。この平面はコネクタプ
ラグケース１０を２分する平面に実質的に平行になるこ
とが意図されている。
記述された態様における２分されたコア４２の図におい
て、２つのコア部分４２’　　、　４２”が組み合わさ
れたとき、それらが集合してコネクタプラグ１０の内壁
１８に実質的に一致する外部表面を定め、内側方向に２
つのコア部分が完全に組み合わさるように組み立てが行
なわれる。
第２図には代表的には性質において弾性体であるスリー
ブ５０が示されている。スリーブ５０はそれに沿った位
置において伝送線ケーブル１２のまわりにフィツトしう
るものであり、それによってスリーブ５０はコア４２の
中央のすき間５２を通るケーブル１２をその長手方向に
沿った位置で取り巻く。それによって導体の東は締め付
けおよび鋭い曲げ等か第６図にはケーブルの外レインリ
レーフの役とシールドグランドの役をするためのクリッ
プ５４が示されている。クリップ５４は中央の曲げ部５
６を有するものとして示されており、これは導体の束を
通過せしめてシールドし、コア４２が受け入れられる空
隙２２の一部を定めるケースの部分の壁１８に導体の束
を固定する。
第６図に示されるように、クリップ５４の中央の曲げ部
５６は下部ケース１０″に形成されたかご状のリセス５
８と一致させることができ、それによって導体の東の経
路が形成される。内側にねじが切られた穴６２を有する
付加的なランド６０はクリップ５４を半ケース１０″に
固定できるようにするために設けられる。適切なねじ６
４がクリップ５４内の穴６６を通ってランド６０の内側
にねじが切られた穴にねじ込まれる。
コア４２の挿入の際には、半ケース１０’　　、　１０
”の咬み合いをはずすように適切なボルト２６またはそ
の他の固定手段を除くことによってコネクタプラグ１０
が開けられる。このようにしてプラグＩＯが開けられる
と、フェライトコア４２の第１部分４２″が下部コネク
タプラグ１０″内の適切な位置に挿入される。このこと
は半コア４２″がフィツトする位置にくるまでそれを動
かすことによってなされる。
導体の束が保護スリーブ５０に沿って導入され、束がコ
ア４２の中央のすき間５２の片側に乗せられる位置まで
導入される。束はクリップ５４の中央の曲げ部５６に一
致するかご状のリセスを通って軸方向に伸びることが理
解される。次に、クリップ５４がその位置に固定される
。
その後、コア４２′の上半分が対応する下半分４２″に
合わせられる。このようにしてコア４２が導体の束を囲
み、コネクタプラグケース１０の上部１０′が下部１０
″にかぶせられ、ボルト２６およびそれと組るが、これ
はアルカリ水溶内の強塩基と酸化鉄とから形成される化
合物である。この粒状化合物は最初に伝導性でありその
後伝送ラインまたはケーブルから外へ放射される無線周
波ノイズを減衰させる効果が高い。
フェライトコア４２が前述したように配置されるとコア
４２を介して各導体の経路に直列のインダクタが形成さ
れる。さらに、高周波をバイパスさせる小容量のコンデ
ンサが各導体から接地へ形成される。小容量のコンデン
サの形成は本発明において独特のものである。
コア４２内の中央のすき間５２内に配置される種々のデ
ータ導体を囲むケーブルのシールドは種々のコンデンサ
の複数の第１極板の１つの役を果たす。
データ導体はその他のコンデンサの第１極板の役を果た
す。１５〜５００．０００の誘電率を有するフェライト
は優秀な誘電体となる。フェライトコア４２を収納する
コネクタケース１０は各コンデンサの他の極板を形成す
る。
かくして、１つ（二聾Ｊ貴され材・ｔ７されゐ牢４一連
のＬＣフィルタが形成される。この利点はこれまでに規
定した態様でのケース１０およびシールドおよび導体に
対するコアの配置に固有のものである。
各データ線のフィルタ効果はシールドのフィルタ効果よ
りも小さい。これは各データ線がシールドよりも小さい
面積を持っているからである。、しかしながらケーブル
シールドに対しては強いフィルタ処理となり各データ線
に対しては弱いフィルタ処理となることは望ましいこと
である。その結果として信号の波形が維持される。
これまでの議論は１つのコンデンサの極板として機能す
るコネクタケースについてなされてきた。
しかしながら、本発明はフェライトコア４２が接地され
または末端処理された外部金属カバーで囲まれ金属カバ
ーとフェライトコア４２が種々の導体を包み込んで望ま
しくない高周波ノイズを包囲するような様々な応用をも
包含する。
本発明の様々な特徴と利益を上記の記述に述べてきた。
もちろんこの開示は１つの例にすぎない。
本発明の範囲を逸脱することなく、詳細、特に各部の形
、サイズおよび配置について変更が可能である。本発明
の範囲は特許請求の範囲を表現する文言において規定さ
れる。
【図面の簡単な説明】
第１図は一般的にコンピュータの構成要素を接続するた
めに用いられ、本発明に用いられるＤ−ｓｕｂ　コネク
タの斜視図、 第１ａ図は第１図の直線１ａ−１ａに沿った概略部分断
面図、 第２図は第１図に示されたコネクタと本発明に係るコア
とを表わす分解斜視図、 第３図は第１図に示されたコネクタプラグの背面図、 第４図は本発明に係るコアの背面図、 第５図はコアの変形の背面図、 第６図はコネクタプラグケースの半分とクリップとを表
わす分解斜視図。 図において、 １０、１０’　　、　１０”・・・コネクタプラグケー
ス、４２・・・フェライトコア　　５０・・・スリーブ
、５２・・・すき間、　　　　　　５４・・・クリップ
。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. １．電子機器を相互接続する伝送線から放射される無線
    周波ノイズを減少せしめる装置であって、伝送線は少な
    くともその一端にコネクタプラグを含むものであり、 コネクタプラグ内に受け入れられ保持されるフェライト
    コアを具備し、該フェライトコアはコネクタプラグ内に
    おいてコネクタプラグの種々の接続点へ向かうすべての
    導体を包囲することを特徴とする装置。
  2. ２．コネクタプラグは或る軸方向の大きさを有し、前記
    フェライトコアはコネクタプラグの軸方向の大きさより
    も小さい軸方向の大きさを有する請求項１記載の装置。
  3. ３．前記フェライトコアは該コアを実質的に同じ大きさ
    のほぼ対称な２つの部分に分割する平面に沿って２分さ
    れる請求項１記載の装置。
  4. ４．伝送線コネクタプラグはプラグの内壁によってその
    中に定められる内部空隙を有し、前記フェライトコアは
    空隙を定めるコネクタプラグの内壁に実質的に一致する
    外部表面を有する請求項１記載の装置。
  5. ５．電子機器の相互接続または電子機器と電源との接続
    のための伝送線の少なくとも一端においてコネクタプラ
    グと共に用いられる装置であって、伝送線から通常放射
    されるであろう無線周波ノイズを減少せしめるための該
    装置は、 ２つの部分を定める平面に沿って２分されるフェライト
    コアを具備し、該コアは２分された部分が共に組み合わ
    されたときコネクタプラグの内壁に実質的に一致する外
    部表面を有し、該内壁はその中に空隙を定め、それによ
    って該コアはコネクタプラグ内に受け入れられ保持され
    てコネクタプラグの様々な接続点に向かうすべての導体
    を取り巻く、装置。
  6. ６．コネクタプラグの様々な接続点へ向かう導体を具備
    する束を整列、ストレインレリーフおよびシールドの接
    地を容易にすべくプラグの内壁へ堅持するためにコネク
    タプラグの片側の内壁へ固定されるクリップ手段をさら
    に具備する請求項５記載の装置。
  7. ７．コネクタプラグは或る軸方向の大きさを有し、前記
    フェライトコアはコネクタプラグの軸方向の大きさより
    も小さい軸方向の大きさを有する請求項５記載の装置。
  8. ８．伝送線から放射される無線周波ノイズを減少せしめ
    るために電子機器の伝送線の一端にコネクタプラグを形
    成する方法であって、 （ａ）コネクタプラグ内部の空隙を定める内壁に実質的
    に一致する外部表面を有するフェライトコアを用意し、 （ｂ）コネクタプラグを半分に分解してプラグ内の様々
    な接続点へ向かうプラグ内の導体の束を露出し、 （ｃ）コネクタプラグの片側の内壁の一部と一致するフ
    ェライトコアの外部表面の片側についてコネクタプラグ
    の片側の一方内でフェライトコアを置き、 （ｄ）導体の束をフェライトコア内の中央の軸方向に伸
    びる穴に通し、 （ｅ）コネクタプラグの半分どうしを組み合わせること
    によってコネクタプラグを再度組み上げる各段階を具備
    することを特徴とする方法。
  9. ９．フェライトコアを用意する段階は伝送線コネクタプ
    ラグの軸に関してほぼ軸方向に広がる平面に沿って２分
    されたフェライトコアを用意する段階を具備する請求項
    ８記載の方法。
  10. １０．用意されるフェライトコアは伝送線コネクタプラ
    グの軸方向の大きさよりも短かい軸方向の大きさが付与
    される請求項８記載の方法。
  11. １１．その一端にコネクタプラグケースを有する伝送線
    から放射される無線周波を複数のバイパスコンデンサを
    形成することによって減少せしめる方法であって、 （ａ）その中に形成された軸方向に伸びるすき間を有す
    る誘電体フェライトコアを用意し、 （ｂ）コネクタプラグを分解してケーブルシールドに囲
    まれたデータ導体の束を露出せしめ、（ｃ）フェライト
    コア内に形成された軸方向に伸びるすき間内にケーブル
    シールドで囲まれたデータ導体の束を通し、 （ｄ）フェライトコアをコネクタプラグのケース内に収
    納してプラグケースを再度組み立て、（ｅ）そこにおい
    て、ケーブルシールドとデータ導体は様々なバイパスコ
    ンデンサの第１の極板を具備し、コネクタプラグのケー
    スは様々なコンデンサの第２の極板を具備する各段階を
    具備することを特徴とする方法。
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