JPH09326626A - カード用アンテナ - Google Patents
カード用アンテナInfo
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- JPH09326626A JPH09326626A JP8208528A JP20852896A JPH09326626A JP H09326626 A JPH09326626 A JP H09326626A JP 8208528 A JP8208528 A JP 8208528A JP 20852896 A JP20852896 A JP 20852896A JP H09326626 A JPH09326626 A JP H09326626A
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- card
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- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
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- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
- H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
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- H—ELECTRICITY
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- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/24—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching
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- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
- H01Q9/32—Vertical arrangement of element
- H01Q9/36—Vertical arrangement of element with top loading
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 フェージング現象を除去できるカード用アン
テナを提供する。 【解決手段】 二つのモノポールアンテナ(13,14)
をプリント基板(100)に一体的に設置し、スイッチン
グ装置(80)で二つのモノポールアンテナ(13,14)
に交互に高周波信号を供給し、二つのモノポールアンテ
ナ(13,14)の間隔と形状とを異なるように形成しダ
イバーシチを構成する。
テナを提供する。 【解決手段】 二つのモノポールアンテナ(13,14)
をプリント基板(100)に一体的に設置し、スイッチン
グ装置(80)で二つのモノポールアンテナ(13,14)
に交互に高周波信号を供給し、二つのモノポールアンテ
ナ(13,14)の間隔と形状とを異なるように形成しダ
イバーシチを構成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はカード用アンテナに
関するものであって、特に、携帯用無線通信器に用いら
れるカード用アンテナをプリント基板の両側の角に形成
し、ダイバーシチを構成し、電波の強さが位置により変
化するフェージング(Fading)を防ぐカード用アンテナに
関するものである。
関するものであって、特に、携帯用無線通信器に用いら
れるカード用アンテナをプリント基板の両側の角に形成
し、ダイバーシチを構成し、電波の強さが位置により変
化するフェージング(Fading)を防ぐカード用アンテナに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】ノートブックPCおよび一般PCのモデ
ムカードは、無線通信を行うことができるようにISD
NおよびPSTNに接続可能な端子に本体の無線モデム
を設置し、上記モデムカードと本体無線モデムの間に無
線通信を行う。
ムカードは、無線通信を行うことができるようにISD
NおよびPSTNに接続可能な端子に本体の無線モデム
を設置し、上記モデムカードと本体無線モデムの間に無
線通信を行う。
【0003】このようにモデムカードと本体無線モデム
との間に無線通信を行う代表的な例がヨーロッパ特許0
610 025 A1に開示される。図1(A)および
(B)に示すようにPCMCIAカードモデム(1)がヒン
ジ(3)により相互に繋がり、信用カードの大きさの両部
分(2,4)から製作される。第1部分(2)はモデム回路
を含み、第2部分(4)はアンテナと無線回路を含む。両
部分は開かれた位置において90度をなす。モデム回路
を具備した部分(2)は、図1(B)に示すように、携帯用
コンピューター(PC)のPCMCIAスロット(5)に嵌
められアンテナを含む部分(4)はコンピューター外部へ
露出される。
との間に無線通信を行う代表的な例がヨーロッパ特許0
610 025 A1に開示される。図1(A)および
(B)に示すようにPCMCIAカードモデム(1)がヒン
ジ(3)により相互に繋がり、信用カードの大きさの両部
分(2,4)から製作される。第1部分(2)はモデム回路
を含み、第2部分(4)はアンテナと無線回路を含む。両
部分は開かれた位置において90度をなす。モデム回路
を具備した部分(2)は、図1(B)に示すように、携帯用
コンピューター(PC)のPCMCIAスロット(5)に嵌
められアンテナを含む部分(4)はコンピューター外部へ
露出される。
【0004】このような従来のカードに用いられるアン
テナの構造が図2(A)及び(B)に図示される。
テナの構造が図2(A)及び(B)に図示される。
【0005】図2(A)はモデムカードの前面であり、図
2(B)はモデムカードの後面である。
2(B)はモデムカードの後面である。
【0006】上記アンテナ(10)は、ビアホール(Via
Hole)を通じて前面と後面が相互に繋がれるプリント
後面に取付けられたチップキャパシティー(90)を通じ
て電源から給電されるモノポールアンテナである。
Hole)を通じて前面と後面が相互に繋がれるプリント
後面に取付けられたチップキャパシティー(90)を通じ
て電源から給電されるモノポールアンテナである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のアン
テナは、多重経路電波干渉効果により、波長の1/4倍
数なる地点において電波が弱くなるフェージング現象が
生じ、電波の受信電界強度が時間的に変化して波長の1
/4倍数地点に本体無線モデムが存在する場合に通信状
態が悪くなる。
テナは、多重経路電波干渉効果により、波長の1/4倍
数なる地点において電波が弱くなるフェージング現象が
生じ、電波の受信電界強度が時間的に変化して波長の1
/4倍数地点に本体無線モデムが存在する場合に通信状
態が悪くなる。
【0008】更に、無線システムにおいては、送信信号
があらゆる経路を通じて受信器に到達するため、地表面
における反射波と直接波との干渉が有り得るし、建物の
壁で反射する反射波や通り過ぎる反射波等も干渉を引起
こす要因となる。特に室内空間においては多重反射波に
より定在波を形成し、この地域を移動する場合、周期的
なフェージング現象が生じる問題点がある。
があらゆる経路を通じて受信器に到達するため、地表面
における反射波と直接波との干渉が有り得るし、建物の
壁で反射する反射波や通り過ぎる反射波等も干渉を引起
こす要因となる。特に室内空間においては多重反射波に
より定在波を形成し、この地域を移動する場合、周期的
なフェージング現象が生じる問題点がある。
【0009】本発明は上記のような問題点を解決するた
めのものであって、本発明の目的は、多重経路電波干渉
効果によるフェージング現象を防ぐカード用アンテナを
提供するものである。
めのものであって、本発明の目的は、多重経路電波干渉
効果によるフェージング現象を防ぐカード用アンテナを
提供するものである。
【0010】本発明の他の目的は、一対のモノポールア
ンテナをプリント基板に一体的に設置し、スイッチング
装置で二つのモノポールアンテナを交互に高周波信号を
供給しフェージング現象を取り除くカード用アンテナを
提供するものである。
ンテナをプリント基板に一体的に設置し、スイッチング
装置で二つのモノポールアンテナを交互に高周波信号を
供給しフェージング現象を取り除くカード用アンテナを
提供するものである。
【0011】本発明の更に他の目的は、一対のモノポー
ルアンテナをプリント基板に一体的に設置し、二つのモ
ノポールアンテナの間隔と形状を異なるように形成しダ
イバーシチを構成することによりフェージング現象を取
除くカード用アンテナを提供するものである。
ルアンテナをプリント基板に一体的に設置し、二つのモ
ノポールアンテナの間隔と形状を異なるように形成しダ
イバーシチを構成することによりフェージング現象を取
除くカード用アンテナを提供するものである。
【0012】上記目的を果たすため本発明による装置
は、プリント基板の上側の両角に一対のモノポールアン
テナを形成し、その間のプリント基板にスイッチング装
置を設置し、高周波信号を両側のモノポールアンテナに
交互に供給することによって、両側のモノポールアンテ
ナから電波を放射する。
は、プリント基板の上側の両角に一対のモノポールアン
テナを形成し、その間のプリント基板にスイッチング装
置を設置し、高周波信号を両側のモノポールアンテナに
交互に供給することによって、両側のモノポールアンテ
ナから電波を放射する。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1のカード用アンテナは、カード用アンテナ
において、上記カードのプリント基板の上側の角の両側
に形成された薄い導電性のパターンとなる二つのアンテ
ナの要素と、上記の薄い導電性のパターンとなるアンテ
ナ要素の前面と後面とを電気的に導通させるビアホール
と、上記カードの高周波回路部から供給された高周波信
号をマイクロストリップラインを通じて上記アンテナ要
素へ供給するスイッチング回路部と、上記スイッチング
回路部を制御し上記高周波回路部から生じる高周波信号
を上記アンテナ要素へ交互に供給するように制御する制
御部とを具備することを特徴としている。
め、請求項1のカード用アンテナは、カード用アンテナ
において、上記カードのプリント基板の上側の角の両側
に形成された薄い導電性のパターンとなる二つのアンテ
ナの要素と、上記の薄い導電性のパターンとなるアンテ
ナ要素の前面と後面とを電気的に導通させるビアホール
と、上記カードの高周波回路部から供給された高周波信
号をマイクロストリップラインを通じて上記アンテナ要
素へ供給するスイッチング回路部と、上記スイッチング
回路部を制御し上記高周波回路部から生じる高周波信号
を上記アンテナ要素へ交互に供給するように制御する制
御部とを具備することを特徴としている。
【0014】また、請求項2のカード用アンテナは、請
求項1のカード用アンテナにおいて、上記二つのアンテ
ナ要素は、“F”字と逆“F”字の態様、“フ”の字と
逆“フ”の字の態様および“F”の字,逆“F”の字,
“フ”の字,逆“フ”の字の態様の混合状態から形成さ
れることを特徴としている。
求項1のカード用アンテナにおいて、上記二つのアンテ
ナ要素は、“F”字と逆“F”字の態様、“フ”の字と
逆“フ”の字の態様および“F”の字,逆“F”の字,
“フ”の字,逆“フ”の字の態様の混合状態から形成さ
れることを特徴としている。
【0015】また、請求項3のカード用アンテナは、請
求項1のカード用アンテナにおいて、上記二つのアンテ
ナ要素は、上記カードのグラウンドパターンと所定のギ
ャップを形成し、そのギャップのキャパシティーを調整
しアンテナの動作周波数を調整することを特徴としてい
る。
求項1のカード用アンテナにおいて、上記二つのアンテ
ナ要素は、上記カードのグラウンドパターンと所定のギ
ャップを形成し、そのギャップのキャパシティーを調整
しアンテナの動作周波数を調整することを特徴としてい
る。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参考に詳し
く説明する。
く説明する。
【0017】図3(A),(B)は本発明によるカード用ア
ンテナの構造を示す構造図である。
ンテナの構造を示す構造図である。
【0018】本発明によるアンテナは、モデムカードの
プリント基板(100)に一体的に形成される。プリント
基板(100)の上側にはアンテナダイバーシチを構成す
るアンテナ要素(13,14)が“F”字と逆“F”字の
態様に形成される。アンテナ要素(13,14)の前,後
面の表面には薄い導電性のパターンが取付けられてあ
り、ビアホール(41,41…)等により前面と後面が電
気的に導通状態となる。
プリント基板(100)に一体的に形成される。プリント
基板(100)の上側にはアンテナダイバーシチを構成す
るアンテナ要素(13,14)が“F”字と逆“F”字の
態様に形成される。アンテナ要素(13,14)の前,後
面の表面には薄い導電性のパターンが取付けられてあ
り、ビアホール(41,41…)等により前面と後面が電
気的に導通状態となる。
【0019】アンテナ要素(13,14)のベース部分と
中央の枝部分は、プリント基板(100)と一体的に形成
されるがその表面のパターンは繋がれず、アンテナ要素
(13,14)は上面では延ばされて覆われているパター
ン(23,24)と所定ギャップ(11)を成しており、後
面ではグラウンドパターン(110)と所定ギャップ(1
1,11')からなっている。
中央の枝部分は、プリント基板(100)と一体的に形成
されるがその表面のパターンは繋がれず、アンテナ要素
(13,14)は上面では延ばされて覆われているパター
ン(23,24)と所定ギャップ(11)を成しており、後
面ではグラウンドパターン(110)と所定ギャップ(1
1,11')からなっている。
【0020】アンテナ要素とアンテナ要素との距離が
2.4MHz周波数の波長の1/4位離れているため間隔
ダイバーシチ(Space Diversity)を構成することがで
き、モデムカードの全体のグラウンドとアンテナ要素
(13,14)との間の間隔を利用したギャップキャパシ
ティーを調整して、アンテナ動作周波数を低下させる事
ができる。
2.4MHz周波数の波長の1/4位離れているため間隔
ダイバーシチ(Space Diversity)を構成することがで
き、モデムカードの全体のグラウンドとアンテナ要素
(13,14)との間の間隔を利用したギャップキャパシ
ティーを調整して、アンテナ動作周波数を低下させる事
ができる。
【0021】更に、上記ギャップ(11,11,11',
11')の間隔を調整することによって、図4に示すよう
にアンテナ要素(13,14)の反射係数を下げることが
でき、その低くなる周波数も変化させることができる。
11')の間隔を調整することによって、図4に示すよう
にアンテナ要素(13,14)の反射係数を下げることが
でき、その低くなる周波数も変化させることができる。
【0022】前面において、アンテナ要素(13,14)
の“F”字と逆“F”字の中央の枝部分は、マイクロス
トリップライン(6,7)を通じてスイッチング回路部
(80)に接続される。ここにおいて、マイクロストリッ
プライン(6,7)は50Ωとなるように形成される。後
面において、アンテナ要素(13,14)の“F”字と
“F”字の中央の枝部分はグラウンドパターン(110)
と所定ギャップ(16,17)を成すように形成される。
の“F”字と逆“F”字の中央の枝部分は、マイクロス
トリップライン(6,7)を通じてスイッチング回路部
(80)に接続される。ここにおいて、マイクロストリッ
プライン(6,7)は50Ωとなるように形成される。後
面において、アンテナ要素(13,14)の“F”字と
“F”字の中央の枝部分はグラウンドパターン(110)
と所定ギャップ(16,17)を成すように形成される。
【0023】アンテナ要素(13,14)の長さは≦λ/
4であり、“F”字と逆“F”字との形態に上側の左右
両角に形成され電波が左右両側に放射されるように形成
される。
4であり、“F”字と逆“F”字との形態に上側の左右
両角に形成され電波が左右両側に放射されるように形成
される。
【0024】上記スイッチング回路部(80)は、マイク
ロストリップラインで形成された給電線(5)により高周
波回路部(50)から高周波信号の供給を受け、制御部か
ら供給される制御信号により左側のアンテナ要素(13)
へ高周波信号を供給したり右側のアンテナ要素(14)へ
供給したりする。
ロストリップラインで形成された給電線(5)により高周
波回路部(50)から高周波信号の供給を受け、制御部か
ら供給される制御信号により左側のアンテナ要素(13)
へ高周波信号を供給したり右側のアンテナ要素(14)へ
供給したりする。
【0025】高周波回路部(50)の下にはベースバンド
回路部(60)が配置され、下側の端部にコネクター部
(70)が配置される。
回路部(60)が配置され、下側の端部にコネクター部
(70)が配置される。
【0026】したがって、左側のアンテナ要素(13)と
右側のアンテナ要素(14)が交互に電波を放射すること
によって、一方のアンテナだけが電波を放射するとき生
じ得るフェージング現象と他方のアンテナだけが電波を
放射するとき生じ得るフェージング現象が重なり、結果
的に周期的に信号の強さが弱くなるフェージング現象が
防止される。
右側のアンテナ要素(14)が交互に電波を放射すること
によって、一方のアンテナだけが電波を放射するとき生
じ得るフェージング現象と他方のアンテナだけが電波を
放射するとき生じ得るフェージング現象が重なり、結果
的に周期的に信号の強さが弱くなるフェージング現象が
防止される。
【0027】図6(A),(B)に本発明によるアンテナの
他の実施例が図示される。
他の実施例が図示される。
【0028】図6(A)はプリント基板の前面を図示し、
図6(B)はプリント基板の後面を図示する。ここにおい
て、図3に図示の部分と同一な部分は同一な符号を付け
て説明し、僅かな変形が加えられた部分は区別が可能と
なるように他の符号を付ける。
図6(B)はプリント基板の後面を図示する。ここにおい
て、図3に図示の部分と同一な部分は同一な符号を付け
て説明し、僅かな変形が加えられた部分は区別が可能と
なるように他の符号を付ける。
【0029】本実施例と前で説明の実施例との差異点
は、アンテナ要素(131,141)が“F”の字でなく
“フ”の字の態様でありアンテナ要素(131,141)
の上側の端部が給電線(61,71)によりスイッチング
回路(80)に繋がれて高周波信号の供給を受けると言う
点である。
は、アンテナ要素(131,141)が“F”の字でなく
“フ”の字の態様でありアンテナ要素(131,141)
の上側の端部が給電線(61,71)によりスイッチング
回路(80)に繋がれて高周波信号の供給を受けると言う
点である。
【0030】図7に(A),(B)に本発明によるアンテナ
の更に異なる実施例が図示される。
の更に異なる実施例が図示される。
【0031】図7(A)はプリント基板の前面を図示し、
図7(B)はプリント基板の後面を図示する。ここにおい
て、図3に図示の部分と同一な部分は同一な符号をつけ
て説明し、変形が加えられた部分は区別が可能となるよ
うに他の符号を付与する。
図7(B)はプリント基板の後面を図示する。ここにおい
て、図3に図示の部分と同一な部分は同一な符号をつけ
て説明し、変形が加えられた部分は区別が可能となるよ
うに他の符号を付与する。
【0032】本実施例と前で説明した実施例の差異点は
左側のアンテナ要素(132)は一番目の実施例と同一な
“F”字であるが、右側のアンテナ要素(142)は二番
目の実施例と同一な“フ”字形という点である。
左側のアンテナ要素(132)は一番目の実施例と同一な
“F”字であるが、右側のアンテナ要素(142)は二番
目の実施例と同一な“フ”字形という点である。
【0033】左側のアンテナ要素(132)は、“F”字
の中央の枝部分がマイクロストリップライン(62)を通
じてスイッチング回路部(80)に接続されている。右側
のアンテナ要素(142)は、“フ”の字態様であり、ア
ンテナ要素(142)の上側の端部が給電線(72)により
スイッチング回路(80)に接続され、高周波信号の供給
を受ける。前と同じくマイクロストリップライン(6
2,72)は50Ωとなるように形成する。
の中央の枝部分がマイクロストリップライン(62)を通
じてスイッチング回路部(80)に接続されている。右側
のアンテナ要素(142)は、“フ”の字態様であり、ア
ンテナ要素(142)の上側の端部が給電線(72)により
スイッチング回路(80)に接続され、高周波信号の供給
を受ける。前と同じくマイクロストリップライン(6
2,72)は50Ωとなるように形成する。
【0034】以上説明した通り、プリント基板の両側の
角にアンテナ要素を形成するものの、アンテナ要素とア
ンテナ要素との間の距離が2.4MHz 周波数波長の1
/4位離れているから間隔ダイバーシチ(Space Dive
rsity)を構成可能であり、両アンテナ要素の配置と態様
が相互に異なるからパターンダイバーシチも可能であ
り、間隔ダイバーシチとパターンダイバーシチとが混合
状態の構成も可能である。
角にアンテナ要素を形成するものの、アンテナ要素とア
ンテナ要素との間の距離が2.4MHz 周波数波長の1
/4位離れているから間隔ダイバーシチ(Space Dive
rsity)を構成可能であり、両アンテナ要素の配置と態様
が相互に異なるからパターンダイバーシチも可能であ
り、間隔ダイバーシチとパターンダイバーシチとが混合
状態の構成も可能である。
【0035】以上説明した通り、本発明によれば、モデ
ムカードの全体グラウンドとアンテナ要素間の間隔を利
用したギャップキャパシティーを組成し、アンテナ動作
周波数を低下させることにより、アンテナの小型化を図
ることができアンテナ動作周波数を微細に調整可能であ
る。
ムカードの全体グラウンドとアンテナ要素間の間隔を利
用したギャップキャパシティーを組成し、アンテナ動作
周波数を低下させることにより、アンテナの小型化を図
ることができアンテナ動作周波数を微細に調整可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1(A)および(B)は従来の無線モデムカー
ドの例を示す図である。
ドの例を示す図である。
【図2】 図2(A)および(B)は従来の無線モデムカー
ドに用いられるアンテナを示す図である。
ドに用いられるアンテナを示す図である。
【図3】 図3(A)(B)は本発明によるカード用アンテ
ナの構造を示す構造図である。
ナの構造を示す構造図である。
【図4】 図4はアンテナ要素パターンとグラウンドパ
ターンとの間のギャップ等の間隔調整による反射係数が
低くなる周波数を説明する説明図である。
ターンとの間のギャップ等の間隔調整による反射係数が
低くなる周波数を説明する説明図である。
【図5】 図5はアンテナ要素の反射係数が低くなる状
態を説明するための説明図である。
態を説明するための説明図である。
【図6】 図6(A)および(B)は本発明によるアンテナ
の他の実施例を示す図である。
の他の実施例を示す図である。
【図7】 図7(A)および(B)は本発明によるアンテナ
の更に他の実施例を示す図である。
の更に他の実施例を示す図である。
5,6,7…マイクロストリップライン 10…アン
テナ 11,11'…ギャップ 13,14
…アンテナ要素 16,17…ギャップ 41,42
…ビアホール 50…高周波回路部 60…ベー
スバンド回路部 100…プリント基板 110…グ
ラウンドパターン
テナ 11,11'…ギャップ 13,14
…アンテナ要素 16,17…ギャップ 41,42
…ビアホール 50…高周波回路部 60…ベー
スバンド回路部 100…プリント基板 110…グ
ラウンドパターン
Claims (3)
- 【請求項1】 カード用アンテナにおいて、 上記カードのプリント基板の上側の角の両側に形成され
た薄い導電性のパターンとなる二つのアンテナの要素
と、 上記の薄い導電性のパターンとなるアンテナ要素の前面
と後面とを電気的に導通させるビアホールと、 上記カードの高周波回路部から供給された高周波信号を
マイクロストリップラインを通じて上記アンテナ要素へ
供給するスイッチング回路部と、 上記スイッチング回路部を制御し上記高周波回路部から
生じる高周波信号を上記アンテナ要素へ交互に供給する
ように制御する制御部とを具備することを特徴とするカ
ード用アンテナ。 - 【請求項2】 請求項1に記載のカード用アンテナにお
いて、 上記二つのアンテナ要素は、“F”字と逆“F”字の態
様、“フ”の字と逆“フ”の字の態様および“F”の
字,逆“F”の字,“フ”の字,逆“フ”の字の態様の混
合状態から形成されることを特徴とするカード用アンテ
ナ。 - 【請求項3】 請求項1に記載のカード用アンテナにお
いて、 上記二つのアンテナ要素は、上記カードのグラウンドパ
ターンと所定のギャップを形成し、そのギャップのキャ
パシティーを調整しアンテナの動作周波数を調整するこ
とを特徴とするカード用アンテナ。
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