JPH066120A - 誘電体共振器の周波数調整装置 - Google Patents
誘電体共振器の周波数調整装置Info
- Publication number
- JPH066120A JPH066120A JP3160299A JP16029991A JPH066120A JP H066120 A JPH066120 A JP H066120A JP 3160299 A JP3160299 A JP 3160299A JP 16029991 A JP16029991 A JP 16029991A JP H066120 A JPH066120 A JP H066120A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- dielectric resonator
- resonance frequency
- resonator
- dielectric
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- Pending
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 稼動状態、特に温度が変化しても、共振周波
数を、常に一定に保持する。 【構成】 誘電体共振器の共振周波数を検出する共振周
波数検出手段10からの検出された共振周波数を制御回路
11で予め共振器に対して設定された共振周波数と比較
し、そのずれ分に相応した制御出力信号により周波数調
整用部材５の駆動手段８を作動させて周波数調整用部材
５を動かし周波数調整用部材５と共振器本体との相対位
置を調整して設定された共振周波数に自動的に同調させ
る。
数を、常に一定に保持する。 【構成】 誘電体共振器の共振周波数を検出する共振周
波数検出手段10からの検出された共振周波数を制御回路
11で予め共振器に対して設定された共振周波数と比較
し、そのずれ分に相応した制御出力信号により周波数調
整用部材５の駆動手段８を作動させて周波数調整用部材
５を動かし周波数調整用部材５と共振器本体との相対位
置を調整して設定された共振周波数に自動的に同調させ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高周波帯域で濾波器、
発振器等に使用される誘電体共振器装置の周波数調整装
置に関するものである。
発振器等に使用される誘電体共振器装置の周波数調整装
置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】この種の誘電体共振器としては添付図面の
図３及び図４に示すように共振器本体Ａを、それと一体
的に形成された支持台Ｂを介して密閉ケースＣの底壁上
に固着した種々の形式のものが知られている。ところで
このような誘電体共振器においては負荷（パワー）が加
わると、誘電体材料の損失により共振器は発熱し、その
結果共振周波数は一般に高い方へシフトする。この誘電
体共振器の共振周波数の温度依存性は、共振器を構成し
ている誘電体材料の誘電率の温度依存性及び熱膨張によ
る体積変化に関係している。従来、このような誘電体共
振器の周波数調整は図３に示す金属板の調整による方法
や図４に示す共振器と同質材の同調棒を用いる方法等が
ある。
図３及び図４に示すように共振器本体Ａを、それと一体
的に形成された支持台Ｂを介して密閉ケースＣの底壁上
に固着した種々の形式のものが知られている。ところで
このような誘電体共振器においては負荷（パワー）が加
わると、誘電体材料の損失により共振器は発熱し、その
結果共振周波数は一般に高い方へシフトする。この誘電
体共振器の共振周波数の温度依存性は、共振器を構成し
ている誘電体材料の誘電率の温度依存性及び熱膨張によ
る体積変化に関係している。従来、このような誘電体共
振器の周波数調整は図３に示す金属板の調整による方法
や図４に示す共振器と同質材の同調棒を用いる方法等が
ある。
【０００３】金属板の調整による方法では、図３の
（ａ）に示すように、共振器本体Ａの上面に対向させて
周波数調整用の金属板Ｄを調整ねじＥにより密閉ケース
Ｃの上壁に位置調整可能に取り付け、調整ねじＥを外部
から調整することによって共振器本体Ａの上面と周波数
調整用の金属板Ｄとの間隔Ｌを変えて共振器の共振周波
数を調整できるようにされている。例えば図３の（ｂ）
に示すように共振器本体Ａの上面と周波数調整用の金属
板Ｄとの間隔Ｌを10mmに設定すると、共振周波数は910M
Hzとなり、またＬを30mmに設定すると共振周波数は890M
Hzとなり、従って間隔Ｌを変えることにより所望の共振
周波数に設定することができる。また図４の（ａ）に示
す同調棒を用いる方法においては、共振器本体Ａの縦孔
A1内に共振器本体Ａと同質材から成り、この縦孔A1の内
径より僅かに細い同調棒Ｆを調節ねじＧにより上下可動
に装着されている。この場合も共振器本体Ａの縦孔A1内
への同調棒Ｆの挿入位置すなわち共振器本体Ａの上面と
同調棒Ｆの先端面との間の距離Ｌを調節ねじＧにより調
節することにより図４の（ｂ）に示すように共振周波数
を設定することができる。このような従来の共振周波数
調整法の具体的例としては特開昭59− 97201号公報、特
開昭62− 97405号公報、米国特許第4,630,012 号明細書
に記載のものを挙げることができる。
（ａ）に示すように、共振器本体Ａの上面に対向させて
周波数調整用の金属板Ｄを調整ねじＥにより密閉ケース
Ｃの上壁に位置調整可能に取り付け、調整ねじＥを外部
から調整することによって共振器本体Ａの上面と周波数
調整用の金属板Ｄとの間隔Ｌを変えて共振器の共振周波
数を調整できるようにされている。例えば図３の（ｂ）
に示すように共振器本体Ａの上面と周波数調整用の金属
板Ｄとの間隔Ｌを10mmに設定すると、共振周波数は910M
Hzとなり、またＬを30mmに設定すると共振周波数は890M
Hzとなり、従って間隔Ｌを変えることにより所望の共振
周波数に設定することができる。また図４の（ａ）に示
す同調棒を用いる方法においては、共振器本体Ａの縦孔
A1内に共振器本体Ａと同質材から成り、この縦孔A1の内
径より僅かに細い同調棒Ｆを調節ねじＧにより上下可動
に装着されている。この場合も共振器本体Ａの縦孔A1内
への同調棒Ｆの挿入位置すなわち共振器本体Ａの上面と
同調棒Ｆの先端面との間の距離Ｌを調節ねじＧにより調
節することにより図４の（ｂ）に示すように共振周波数
を設定することができる。このような従来の共振周波数
調整法の具体的例としては特開昭59− 97201号公報、特
開昭62− 97405号公報、米国特許第4,630,012 号明細書
に記載のものを挙げることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のような従来提案
されてきた周波数調整法は初期の設定では正確に所望の
周波数に設定できるが、上述のように誘電体共振器の動
作により共振器が発熱すると、共振周波数が変動するこ
とになる。そのため動作温度範囲において共振周波数を
一定に維持することは困難である。
されてきた周波数調整法は初期の設定では正確に所望の
周波数に設定できるが、上述のように誘電体共振器の動
作により共振器が発熱すると、共振周波数が変動するこ
とになる。そのため動作温度範囲において共振周波数を
一定に維持することは困難である。
【０００５】また誘電体材料、ケースの金属材料を選択
することにより、全体として温度係数がゼロになるよう
に種々工夫することも知られているが、特に、高パワー
用基地局（入力300W）にこの種の誘電体共振器を用いる
場合や、端末路（自動車電話や携帯電話等）が全て同時
刻に稼動するような場合にはケース内は200 〜300 ℃に
も達すると想定され、材料の選択や構造の工夫だけでは
規格周波数を越えて変動することになり、共振器の共振
周波数を一定に維持することができないという問題があ
る。そのため、あらゆる稼動条件にも適応できるように
するためには、共振器の共振周波数は負温度から高温度
まで一定すなわち周波数温度係数がゼロであることが望
ましい。
することにより、全体として温度係数がゼロになるよう
に種々工夫することも知られているが、特に、高パワー
用基地局（入力300W）にこの種の誘電体共振器を用いる
場合や、端末路（自動車電話や携帯電話等）が全て同時
刻に稼動するような場合にはケース内は200 〜300 ℃に
も達すると想定され、材料の選択や構造の工夫だけでは
規格周波数を越えて変動することになり、共振器の共振
周波数を一定に維持することができないという問題があ
る。そのため、あらゆる稼動条件にも適応できるように
するためには、共振器の共振周波数は負温度から高温度
まで一定すなわち周波数温度係数がゼロであることが望
ましい。
【０００６】そこで、本発明は、稼動状態特に温度が変
化しても共振周波数を常に一定に保持できる誘電体共振
器の周波数調整装置を提供することを目的としている。
化しても共振周波数を常に一定に保持できる誘電体共振
器の周波数調整装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明によれば、共振部と支持台部とを誘電体磁
器により一体形成して成る誘電体共振器本体を密閉ケー
シング内に収容して成る誘電体共振器の周波数調整装置
は、誘電体共振器本体に対して可動の周波数調整用部材
と、周波数調整用部材を駆動して誘電体共振器本体と可
動の周波数調整用部材との相対位置を変化させる駆動手
段と、誘電体共振器の共振周波数を検出する手段と、共
振周波数検出手段からの検出された共振周波数を設定共
振周波数と比較して設定共振周波数からのずれに応じて
駆動手段を作動して誘電体共振器本体に対して周波数調
整用部材の位置を調整させる制御回路とを有することを
特徴としている。周波数調整用部材は本発明の一実施例
によれば誘電体共振器本体に設けた長手方向孔内に挿入
できる棒状体から成ることができる。代わりに周波数調
整用部材は誘電体共振器本体の表面に対して対向して位
置決めされる板状体から成ることもできる。また、誘電
体共振器本体は収納ケーシングの底板上に固定され、そ
して共振周波数検出手段は収納ケーシングの壁に取り付
けられた周波数検出ピックアップ端子から成ることがで
きる。
めに、本発明によれば、共振部と支持台部とを誘電体磁
器により一体形成して成る誘電体共振器本体を密閉ケー
シング内に収容して成る誘電体共振器の周波数調整装置
は、誘電体共振器本体に対して可動の周波数調整用部材
と、周波数調整用部材を駆動して誘電体共振器本体と可
動の周波数調整用部材との相対位置を変化させる駆動手
段と、誘電体共振器の共振周波数を検出する手段と、共
振周波数検出手段からの検出された共振周波数を設定共
振周波数と比較して設定共振周波数からのずれに応じて
駆動手段を作動して誘電体共振器本体に対して周波数調
整用部材の位置を調整させる制御回路とを有することを
特徴としている。周波数調整用部材は本発明の一実施例
によれば誘電体共振器本体に設けた長手方向孔内に挿入
できる棒状体から成ることができる。代わりに周波数調
整用部材は誘電体共振器本体の表面に対して対向して位
置決めされる板状体から成ることもできる。また、誘電
体共振器本体は収納ケーシングの底板上に固定され、そ
して共振周波数検出手段は収納ケーシングの壁に取り付
けられた周波数検出ピックアップ端子から成ることがで
きる。
【０００８】
【作用】このように構成した本発明の周波数調整装置に
おいては、誘電体共振器の共振周波数は収納ケーシング
の適当な位置に取り付けられた共振周波数検出手段によ
り時々刻々検出され、検出された共振周波数は制御回路
に送られ、そこで予め共振器に対して設定された共振周
波数と比較される。こうして実際に検出された共振周波
数の設定共振周波数からのずれが算出され、制御回路は
このずれ分に相応した制御出力信号を周波数調整用部材
の駆動手段に供給する。それにより、駆動手段は周波数
調整用部材を共振器本体から離れる方向または共振器本
体に近づく方向に動かし、共振周波数のずれを修正し
て、設定された共振周波数に自動的に同調させることが
できる。
おいては、誘電体共振器の共振周波数は収納ケーシング
の適当な位置に取り付けられた共振周波数検出手段によ
り時々刻々検出され、検出された共振周波数は制御回路
に送られ、そこで予め共振器に対して設定された共振周
波数と比較される。こうして実際に検出された共振周波
数の設定共振周波数からのずれが算出され、制御回路は
このずれ分に相応した制御出力信号を周波数調整用部材
の駆動手段に供給する。それにより、駆動手段は周波数
調整用部材を共振器本体から離れる方向または共振器本
体に近づく方向に動かし、共振周波数のずれを修正し
て、設定された共振周波数に自動的に同調させることが
できる。
【０００９】
【実施例】以下添付図面の図１及び図２を参照して本発
明の実施例について説明する。図１には本発明の一実施
例を示し、１はBaO-TiO2等の高誘電率、低損失の誘電体
セラミック材料から成るリング型の誘電体共振部、２は
アルミナ、フォルステライト等の絶縁材料から成る支持
台部、これら誘電体共振部１及び支持台部２は一体的に
形成されて、誘電体共振器本体を構成している。３は、
四方が密閉された金属製のケーシングで、誘電体共振器
本体を底壁上に適当な固着手段により固着して収容して
いる。誘電体共振部１及び支持台部２には軸線に沿って
内孔４が形成されている。
明の実施例について説明する。図１には本発明の一実施
例を示し、１はBaO-TiO2等の高誘電率、低損失の誘電体
セラミック材料から成るリング型の誘電体共振部、２は
アルミナ、フォルステライト等の絶縁材料から成る支持
台部、これら誘電体共振部１及び支持台部２は一体的に
形成されて、誘電体共振器本体を構成している。３は、
四方が密閉された金属製のケーシングで、誘電体共振器
本体を底壁上に適当な固着手段により固着して収容して
いる。誘電体共振部１及び支持台部２には軸線に沿って
内孔４が形成されている。
【００１０】また図１において５は周波数調整用部材を
成す同調棒で、誘電体共振器本体の内孔４内に挿入でき
るように内孔４の径により若干細く形成されており、こ
の同調棒５の上端はケーシング３の上壁上に設けられた
案内支持ナット部材６によって支持されたねじ部材７を
介して駆動モータ８に連接されている。駆動モータ８は
ケーシング３上に設けた支持枠体９によって支持されて
おり、駆動モータ８とねじ部材７との連結は、図面には
詳細に示してないが例えば複数の歯車の噛み合わせより
成る減速手段を介して駆動モータの回転駆動力がねじ部
材７に伝達されるように行われる。
成す同調棒で、誘電体共振器本体の内孔４内に挿入でき
るように内孔４の径により若干細く形成されており、こ
の同調棒５の上端はケーシング３の上壁上に設けられた
案内支持ナット部材６によって支持されたねじ部材７を
介して駆動モータ８に連接されている。駆動モータ８は
ケーシング３上に設けた支持枠体９によって支持されて
おり、駆動モータ８とねじ部材７との連結は、図面には
詳細に示してないが例えば複数の歯車の噛み合わせより
成る減速手段を介して駆動モータの回転駆動力がねじ部
材７に伝達されるように行われる。
【００１１】さらに、ケーシング３の底壁には、周波数
ピックアップ端子10が取付けられ、この周波数ピックア
ップ端子10は駆動モータ８の動作を周波数ピックアップ
端子10で検出した共振周波数に応じて制御する制御回路
11に接続されている。周波数ピックアップ端子10は図２
に示すようにセミリジッドケーブル12から成り、その中
心線の先端13は図示したようにループ状に曲げられ、ま
たケーブル12の外側は銅等の金属で形成され、そして高
周波コネクタ14に結合されている。
ピックアップ端子10が取付けられ、この周波数ピックア
ップ端子10は駆動モータ８の動作を周波数ピックアップ
端子10で検出した共振周波数に応じて制御する制御回路
11に接続されている。周波数ピックアップ端子10は図２
に示すようにセミリジッドケーブル12から成り、その中
心線の先端13は図示したようにループ状に曲げられ、ま
たケーブル12の外側は銅等の金属で形成され、そして高
周波コネクタ14に結合されている。
【００１２】制御回路11には予め設定された共振周波数
が記憶され、周波数ピックアップ端子10から送られてき
た検出した共振周波数をこの予め設定された共振周波数
と比較し、そのずれを演算する。そして演算により算出
された設定共振周波数からのずれに相応した制御出力信
号を発生するように構成されている。この制御出力信号
は駆動モータ８に供給される。
が記憶され、周波数ピックアップ端子10から送られてき
た検出した共振周波数をこの予め設定された共振周波数
と比較し、そのずれを演算する。そして演算により算出
された設定共振周波数からのずれに相応した制御出力信
号を発生するように構成されている。この制御出力信号
は駆動モータ８に供給される。
【００１３】次に、このように構成した図示周波数調整
装置の動作について説明する。収納ケーシング３に取り
付けられた周波数ピックアップ端子10は誘電体共振器の
共振周波数を時々刻々検出する。検出された共振周波数
は制御回路11へ供給され、そこで予め共振器に対して設
定された共振周波数と比較される。制御回路11における
演算処理により、実際に検出された共振周波数の設定共
振周波数からのずれが算出され、制御回路11はこのずれ
分に相応した制御出力信号を駆動モータ８に供給する。
それにより、駆動モータ８は所要の回転方向に駆動さ
れ、同調棒５はねじ部材７を介して共振器本体の内孔４
へ入り込む方向またはこの内孔４から外れる方向に動か
される。その結果、共振器本体の内孔４内における同調
棒５の位置が変わり、共振周波数は低減または増加する
方向に修正され、設定された共振周波数に自動的に同調
させられる。
装置の動作について説明する。収納ケーシング３に取り
付けられた周波数ピックアップ端子10は誘電体共振器の
共振周波数を時々刻々検出する。検出された共振周波数
は制御回路11へ供給され、そこで予め共振器に対して設
定された共振周波数と比較される。制御回路11における
演算処理により、実際に検出された共振周波数の設定共
振周波数からのずれが算出され、制御回路11はこのずれ
分に相応した制御出力信号を駆動モータ８に供給する。
それにより、駆動モータ８は所要の回転方向に駆動さ
れ、同調棒５はねじ部材７を介して共振器本体の内孔４
へ入り込む方向またはこの内孔４から外れる方向に動か
される。その結果、共振器本体の内孔４内における同調
棒５の位置が変わり、共振周波数は低減または増加する
方向に修正され、設定された共振周波数に自動的に同調
させられる。
【００１４】ところで、図示実施例では、周波数調整用
部材として、共振器本体の内孔４内に挿入される同調棒
５が用いられているが、図３の従来例のように共振器本
体の上面に対向して位置決めされる金属板で実施するこ
ともできる。また同調棒５をねじ部材７と一体的に形成
して周波数調整用部材とすることもできる。そしてまた
同調棒５を共振器本体の上から挿置する構成に代えて、
共振器本体の下から挿入するように構成することも可能
である。さらに、共振器本体は図示したリング型のもの
に限定されるものではなく、例えば断面矩形、多角形等
の他の任意の形状の共振器にも適用することができる。
部材として、共振器本体の内孔４内に挿入される同調棒
５が用いられているが、図３の従来例のように共振器本
体の上面に対向して位置決めされる金属板で実施するこ
ともできる。また同調棒５をねじ部材７と一体的に形成
して周波数調整用部材とすることもできる。そしてまた
同調棒５を共振器本体の上から挿置する構成に代えて、
共振器本体の下から挿入するように構成することも可能
である。さらに、共振器本体は図示したリング型のもの
に限定されるものではなく、例えば断面矩形、多角形等
の他の任意の形状の共振器にも適用することができる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明による
周波数調整装置においては実際の共振周波数と予め設定
した基準となる共振周波数とを比較し、そのずれ分に応
じて周波数調整用部材を動かし、周波数調整用部材と共
振器本体との相対位置を調整することにより所望の共振
周波数に維持するように構成しているので、共振器の製
造時の調整だけでなく、共振器の使用時における雰囲気
温度の変化等による共振周波数の変動をモニタして補正
することができ、温度変動等に関係なく常に共振周波数
を所望のレベルに維持することができる。従って本発明
による周波数調整装置は、共振器の共振周波数を負温度
から高温度まで一定すなわち周波数温度係数をゼロにす
ることができるので、特に、苛酷な稼動状態に遭遇しや
すい高パワー用基地局用や自動車電話、携帯電話等の共
振器に有利に応用され得る。
周波数調整装置においては実際の共振周波数と予め設定
した基準となる共振周波数とを比較し、そのずれ分に応
じて周波数調整用部材を動かし、周波数調整用部材と共
振器本体との相対位置を調整することにより所望の共振
周波数に維持するように構成しているので、共振器の製
造時の調整だけでなく、共振器の使用時における雰囲気
温度の変化等による共振周波数の変動をモニタして補正
することができ、温度変動等に関係なく常に共振周波数
を所望のレベルに維持することができる。従って本発明
による周波数調整装置は、共振器の共振周波数を負温度
から高温度まで一定すなわち周波数温度係数をゼロにす
ることができるので、特に、苛酷な稼動状態に遭遇しや
すい高パワー用基地局用や自動車電話、携帯電話等の共
振器に有利に応用され得る。
【図１】 ：本発明の一実施例による周波数調整装置の
全体構成を示す概略部分断面図。
全体構成を示す概略部分断面図。
【図２】 ：図１の装置の一部の構成を示す拡大断面
図。
図。
【図３】 ：（ａ）は従来の誘電体共振器の一例を示す
概略断面図。（ｂ）は図３（ａ）の装置の周波数調整を
例示したグラフ。
概略断面図。（ｂ）は図３（ａ）の装置の周波数調整を
例示したグラフ。
【図４】 ：（ａ）は従来の誘電体共振器の別の例を示
す概略断面図。（ｂ）は図４（ａ）の装置の周波数調整
を例示したグラフ。
す概略断面図。（ｂ）は図４（ａ）の装置の周波数調整
を例示したグラフ。
１：誘電体共振部 ２：支持台部 ３：ケーシング ４：内孔 ５：同調棒 ６：案内支持ナット部材 ７：ねじ部材 ８：駆動モータ ９：支持枠体 10：周波数ピックアップ端子 11：制御回路
Claims (4)
- 【請求項１】共振部と支持台部とを誘電体磁器により一
体形成して成る誘電体共振器本体を密閉ケーシング内に
収容して成る誘電体共振器において、誘電体共振器本体
に対して可動の周波数調整用部材と、周波数調整用部材
を駆動して誘電体共振器本体と可動の周波数調整用部材
との相対位置を変化させる駆動手段と、誘電体共振器の
共振周波数を検出する手段と、共振周波数検出手段から
の検出された共振周波数を設定共振周波数と比較し設定
共振周波数からのずれに応じて駆動手段を作動して誘電
体共振器本体に対して周波数調整用部材の位置を調整さ
せる制御回路とを有することを特徴とする誘電体共振器
の周波数調整装置。 - 【請求項２】周波数調整用部材が誘電体共振器本体に設
けた長手方向孔内に挿入できる棒状体から成る請求項１
に記載の誘電体共振器の周波数調整装置。 - 【請求項３】周波数調整用部材が誘電体共振器本体の表
面に対して対向して位置決めされる板状体から成る請求
項１に記載の誘電体共振器の周波数調整装置。 - 【請求項４】誘電体共振器本体が密閉ケーシングの底板
上に固定され、共振周波数検出手段が密閉ケーシングの
壁に取り付けられた周波数検出ピックアップ端子から成
る請求項１に記載の誘電体共振器の周波数調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3160299A JPH066120A (ja) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | 誘電体共振器の周波数調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3160299A JPH066120A (ja) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | 誘電体共振器の周波数調整装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH066120A true JPH066120A (ja) | 1994-01-14 |
Family
ID=15711967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3160299A Pending JPH066120A (ja) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | 誘電体共振器の周波数調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH066120A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5949302A (en) * | 1994-09-15 | 1999-09-07 | Nokia Telecommunications Oy | Method for tuning a summing network of a base station, and a bandpass filter |
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1991
- 1991-07-01 JP JP3160299A patent/JPH066120A/ja active Pending
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