KR101003843B1 - Auto level control apparatus and method using sample and hold - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 적어도 일 실시예는 레이더 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 송신 증폭 모듈로 SSPA(Solid State Power Amplifier)를 사용하는 레이더 시스템에 관한 것이다.At least one embodiment of the present invention relates to a radar system, and more particularly, to a radar system using a solid state power amplifier (SSPA) as a transmission amplification module.
레이더에서 송출하고자 하는 펄스의 출력 레벨은 펄스마다 일정하지 않을 수 있고, 이를 일정하게 하기 위해, 기준 출력 레벨의 윈도우(window)를 정하고 현재 측정되는 펄스의 출력 레벨이 기준 윈도우를 벗어날 경우 가변 증폭기의 출력 전력을 조정하여 다음 펄스에 반영하는 방안이 현재 사용되고 있다.The output level of the pulse to be sent by the radar may not be constant for each pulse. To make this constant, the window of the reference output level is determined and when the output level of the currently measured pulse is out of the reference window, A method of adjusting the output power to reflect the next pulse is currently used.
하지만, 이 방안에 따르면, 펄스의 출력 레벨이 기준 윈도우를 벗어날 경우 조정으로 인해 펄스간 전력 차이가 많이 발생될 수 있고, 펄스의 상승 시간이 커 펄스가 특정 레벨에 도달하는데 시간이 다소 길며, 가변 증폭기의 펄스 드룹이 최종적인 송출 펄스상에 그대로 나타나는 등 아무런 펄스 드룹(pulse droop) 개선이 없다.However, according to this scheme, if the output level of the pulse is out of the reference window, the power difference between the pulses may be generated due to the adjustment, and the rising time of the pulse is large, and the time for the pulse to reach a certain level is somewhat longer, and is variable. There is no pulse droop improvement, as the amplifier's pulse droop remains on the final outgoing pulse.
본 발명의 적어도 일 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는, 송출하고자 하는 펄스신호가 각 펄스는 일정 출력 레벨에 신속히 도달하며 펄스마다 일정한 출력 레벨을 가지며 각 펄스의 펄스 드룹이 개선된 펄스신호가 되도록 하는 자동레벨 제어장치를 제공하는 데 있다.The technical problem to be achieved by at least one embodiment of the present invention is that the pulse signal to be transmitted automatically reaches a constant output level, each pulse has a constant output level for each pulse and the pulse droop of each pulse is an improved pulse signal It is to provide a level control device.
본 발명의 적어도 일 실시예가 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 송출하고자 하는 펄스신호가 각 펄스는 일정 출력 레벨에 신속히 도달하며 펄스마다 일정한 출력 레벨을 가지며 각 펄스의 펄스 드룹이 개선된 펄스신호가 되도록 하는 자동레벨 제어방법을 제공하는 데 있다.Another technical problem to be achieved by at least one embodiment of the present invention is to provide a pulse signal to be transmitted such that each pulse rapidly reaches a constant output level, has a constant output level for each pulse, and the pulse droop of each pulse is an improved pulse signal. It is to provide an automatic level control method.
상기 과제를 이루기 위해 본 발명의 적어도 일 실시예에 의한 자동레벨 제어장치는 기준치와 송신출력의 차를 적분하는 드룹 개선부; 상기 송신출력의 현재 펄스의 오버슈트 구간에서의 값을 샘플 및 홀드하고, 상기 홀드된 오버슈트값을 조정하기 위한 제1 인수를 스케일링하는 오버슈트 개선부; 상기 현재 펄스의 말단의 가변증폭기 조정값을 샘플 및 홀드하고, 상기 송신출력의 펄스 크기를 조정하기 위한 제2 인수를 스케일링하는 레벨차 개선부; 및 상기 적분된 결과, 상기 제1 인수 및 상기 제2 인수를 합산하고 합산된 결과에 따라 상기 홀드된 가변증폭기 조정값을 조정하는 합산부를 포함한다.In order to achieve the above object, the automatic level control apparatus according to at least one embodiment of the present invention includes a droop improving unit for integrating the difference between the reference value and the transmission output; An overshoot improvement unit configured to sample and hold a value in an overshoot period of a current pulse of the transmission output, and to scale a first factor for adjusting the held overshoot value; A level difference improvement unit for sampling and holding the variable amplifier adjustment value at the end of the current pulse and scaling a second factor for adjusting the pulse size of the transmission output; And an adder configured to sum the first factor and the second factor and adjust the held variable amplifier adjustment value according to the summed result.
여기서, 상기 드룹 개선부는 상기 기준치와 상기 송신출력의 크기의 차를 구 하는 비교기; 및 상기 차를 적분하는 적분기를 포함한다. The droop improving unit includes: a comparator for obtaining a difference between the reference value and the magnitude of the transmission output; And an integrator that integrates the difference.
여기서, 상기 오버슈트 개선부는 상기 오버슈트 구간에서의 값을 샘플링하고 샘플링한 값을 다음 펄스가 시작될 때까지 홀딩하는 제1 샘플 및 홀딩부; 및 상기 제1 인수를 스케일링하는 제1 스케일링부를 포함한다. 이 때, 상기 제1 샘플 및 홀딩부는 상기 오버슈트의 피크값을 샘플링하고 샘플링한 값을 다음 펄스가 시작될 때까지 홀딩한다. The overshoot refiner may include: a first sample and holding unit which samples a value in the overshoot period and holds the sampled value until the next pulse starts; And a first scaling unit to scale the first factor. At this time, the first sample and holding unit samples the peak value of the overshoot and holds the sampled value until the next pulse starts.
여기서, 상기 레벨차 개선부는 상기 현재 펄스의 말단의 가변증폭기 조정값을 샘플링하고 샘플링된 가변증폭기 조정값을 다음 펄스가 시작될 때까지 홀딩하는 제2 샘플 및 홀딩부 및 상기 제2 인수를 스케일링하는 제2 스케일링부를 포함한다.Wherein the level difference improving unit samples the variable amplifier adjustment value at the end of the current pulse and scales the second sample and holding unit and the second factor to hold the sampled variable amplifier adjustment value until the next pulse starts. It includes two scaling parts.
여기서, 상기 레벨차 개선부는 상기 합산된 결과의 현재 펄스의 말단의 상기 가변증폭기 조정값을 샘플 및 홀드하고 상기 제2 인수를 스케일링한다.Here, the level difference improving unit samples and holds the variable amplifier adjustment value at the end of the current pulse of the summed result and scales the second factor.
여기서, 상기 자동레벨 제어장치는 아날로그식으로 동작한다.Here, the automatic level control device operates in an analog manner.
여기서, 상기 자동레벨 제어장치는 상기 조정된 가변증폭기 조정값에 따라 상기 송신출력을 변화시킨다.Here, the automatic level control device changes the transmission output in accordance with the adjusted variable amplifier adjustment value.
상기 다른 과제를 이루기 위해 본 발명의 적어도 일 실시예에 의한 자동레벨 제어방법은 (a) 기준치와 송신출력의 차를 적분하는 단계; (b) 상기 송신출력의 현재 펄스의 오버슈트 구간에서의 값을 샘플 및 홀드하고, 상기 홀드된 오버슈트값을 조정하기 위한 제1 인수를 스케일링하는 단계; (c) 상기 현재 펄스의 말단의 가변증폭기 조정값을 샘플 및 홀드하고, 상기 송신출력의 펄스 크기를 조정하기 위한 제2 인수를 스케일링하는 단계; 및 (d) 상기 적분된 결과, 상기 제1 인수, 및 상기 제2 인수를 합산하고 합산된 결과에 따라 상기 홀드된 가변증폭기 조정값을 조정하는 단계를 포함한다.According to at least one embodiment of the present invention, an automatic level control method includes: (a) integrating a difference between a reference value and a transmission output; (b) sample and hold a value in the overshoot period of the current pulse of the transmit output and scale a first factor to adjust the held overshoot value; (c) sampling and holding the variable amplifier adjustment value at the end of the current pulse and scaling a second factor to adjust the pulse magnitude of the transmit output; And (d) summing the integrated result, the first factor, and the second factor and adjusting the held variable amplifier adjustment value according to the summed result.
여기서, 상기 (b) 단계는 (b1) 상기 오버슈트 구간에서의 값을 샘플링하고 샘플링한 값을 다음 펄스가 시작될 때까지 홀딩하는 단계; 및 (b2) 상기 제1 인수를 스케일링하는 단계를 포함한다. 이 때, 상기 (b1) 단계는 상기 오버슈트의 피크값을 샘플링하고 샘플링한 값을 다음 펄스가 시작될 때까지 홀딩한다. Here, the step (b) may include (b1) sampling a value in the overshoot period and holding the sampled value until the next pulse starts; And (b2) scaling the first factor. At this time, step (b1) samples the peak value of the overshoot and holds the sampled value until the next pulse starts.
여기서, 상기 (c) 단계는 상기 현재 펄스의 말단의 가변증폭기 조정값을 샘플링하고 샘플링된 가변증폭기 조정값을 다음 펄스가 시작될 때까지 홀딩하는 단계; 및 상기 제2 인수를 스케일링하는 단계를 포함한다.Wherein step (c) comprises sampling the variable amplifier adjustment value at the end of the current pulse and holding the sampled variable amplifier adjustment value until the next pulse starts; And scaling the second factor.
여기서, 상기 (c) 단계는 상기 합산된 결과의 현재 펄스의 말단의 상기 가변증폭기 조정값을 샘플 및 홀드하고 상기 제2 인수를 스케일링한다.Wherein step (c) samples and holds the variable amplifier adjustment value at the end of the current pulse of the summed result and scales the second factor.
여기서 상기 자동레벨 제어방법은 상기 조정된 가변증폭기 조정값에 따라 상기 송신출력을 변화시키는 단계를 더 포함한다.Wherein the automatic level control method further comprises changing the transmission output in accordance with the adjusted variable amplifier adjustment value.
본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 자동레벨 제어장치 및 방법은, 송출하고자 하는 펄스신호가 각 펄스는 일정 출력 레벨에 신속히 도달하며 펄스마다 일정한 출력 레벨을 가지며 각 펄스의 펄스 드룹이 개선된 펄스신호가 되도록 한다. In the automatic level control apparatus and method according to at least one embodiment of the present invention, the pulse signal to be transmitted each pulse quickly reaches a constant output level, each pulse has a constant output level, pulse pulse with improved pulse droop of each pulse To be
이러한 본 발명의 적어도 일 실시예가 레이더 시스템에 마련되는 경우 본 발명의 적어도 일 실시예는 레이더 시스템의 성능을 향상시키게 된다.When at least one embodiment of the present invention is provided in the radar system, at least one embodiment of the present invention improves the performance of the radar system.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 그 첨부 도면을 설명하는 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings that illustrate preferred embodiments of the present invention and the accompanying drawings.
이하 본 발명의 적어도 일 실시예에 의한 자동레벨 제어장치 및 방법을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.Hereinafter, an apparatus and method for automatic level control according to at least one embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 펄스 출력을 설명하기 위한 파형도이다. 도 1에는 설명의 편의상 4개의 펄스만 도시되어 있으나 pulse 4 이후의 펄스도 존재할 수 있다. 도 1에서, pulse n (단, n은 자연수)은 pulse (n+1)의 직전에 발생된 펄스이다.1 is a waveform diagram illustrating a pulse output according to at least one embodiment of the present invention. Although only four pulses are shown in FIG. 1 for convenience of description, pulses after
도 1에 도시된 바에서, pulse 1은 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 자동레벨 제어방안이 동작하기 전의 펄스 출력의 일 례이고, pulse 2 내지 4는 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 자동레벨 제어방안이 동작하는 경우의 펄스 출력의 일 례이다.As shown in FIG. 1,
도시된 바와 같이, 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 자동레벨 제어방안에 따르면, pulse 2부터는 펄스의 출력이 거의 플랫(flat)하게 되며 오버슈트 구간을 제외하고서는 기준치(110)를 초과하지 않고, 더 나아가, pulse 3부터는 오버슈트의 크기까지도 제어가 되어 오버슈트의 크기가 기준 윈도우(window)(120)상에 존재하게 된다.As shown, according to the automatic level control method according to at least one embodiment of the present invention, the output of the pulse is substantially flat from
이하, 도 2 내지 도 5를 통해 이러한 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 자동레벨 제어방안을 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the automatic level control method according to at least one embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 2 to 5.
도 2는 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 자동레벨 제어장치를 나타내는 블록도로서, 비교기(242), 적분기(244), 제1 샘플 및 홀딩부(246), 제1 스케일링부(2 48), 합산부(Adder)(250), 제2 샘플 및 홀딩부(252), 제2 스케일링부(254)를 포함한다. 이러한 자동레벨 제어장치는 펄스 신호를 송출하기 위한 레이더 시스템에 마련될 수 있다.2 is a block diagram illustrating an automatic level control apparatus according to at least one embodiment of the present invention, which includes a
드룹 개선부(210)는 기준치 및 송신출력의 차를 적분한다. 본 명세서에서, 송신출력이라 함은 레이더 시스템이 송출하고자 하는 펄스신호를 의미한다. 본 발명의 적어도 일 실시예는 송신출력을 '각 펄스는 일정 출력 레벨에 신속히 도달하며 펄스마다 일정한 출력 레벨을 가지며 각 펄스의 펄스 드룹이 개선된 펄스신호'가 되도록 조정하고 레이더 시스템이 그러한 조정된 송신출력을 송출하도록 한다.The
기준치(ALC(Automatic Level Control) Reference)(202)는 미리 설정된 값이며, 송신출력(204)은 검출부(detector)(미 도시)에 의해 검출된다.The automatic level control (ALC) reference (202) 202 is a preset value, and the
드룹 개선부(210)는 비교기(242) 및 적분기(244)를 포함한다.The
비교기(242)는 기준치(202)와 송신출력(204)의 크기를 비교하고, 기준치와 송신출력의 크기의 차(error)를 구한다. The
적분기(244)는 비교기(242)에 의해 구해진 차를 적분한다.
이로써, 레이더 시스템이 최종적으로 송출하는 신호로서의 현재 펄스의 펄스 내 드룹(droop)은 검출부(미 도시)에 의해 감지된 송신출력(204)의 현재 펄스의 드룹에 비해 개선된 것이 되는 것이다. 본 명세서에서, (펄스 내) 드룹이란, 펄스의 최대값과 최소값간의 차를 의미한다. 드룹이 작을수록 펄스는 플랫(flat)하게 되며 펄스의 크기(레벨)가 일정하게 된다. 본 발명의 적어도 일 실시예에 따르면 송신출력의 펄스내 드룹이 0.1dB 이내로 개선되도록 송신출력을 조정할 수 있다.In this way, the droop in the pulse of the current pulse as the signal finally transmitted by the radar system is improved compared to the droop of the current pulse of the
오버슈트 개선부(220)는 송신출력(204)의 현재 펄스의 오버슈트(overshoot) 구간에서의 값을 샘플 및 홀드(sample and hold)하고 그 오버슈트의 크기를 조정하기 위한 제1 인수를 스케일링(scaling)한다.The overshoot refiner 220 samples and hold the value in the overshoot period of the current pulse of the
보다 구체적으로, 오버슈트 개선부(220)는 제1 샘플 및 홀딩부(246) 및 제1 스케일링부(248)를 포함한다.More specifically, the
제1 샘플 및 홀딩부(246)는 송신출력(204)의 현재 펄스의 오버슈트 구간에서의 값을 샘플링하고 샘플링한 값을 다음 펄스가 시작될 때까지 홀딩(holding)한다. 이 때, 제1 샘플 및 홀딩부(246)가 샘플링하는 값은 현재 펄스의 오버슈트의 피크(peak)값일 수도 있고, 피크에서 일정 간격만큼 떨어진 지점으로서 피크 부근의 지점의 값일 수도 있다.The first sample and holding
제1 스케일링부(248)는 제1 샘플 및 홀딩부(246)에 의해 홀딩된 오버슈트의 크기값을 조정할 수 있도록 제1 인수를 사용자로부터 지시받은 정도에 따라 스케일링한다.The
레벨차 개선부(230)는 현재 펄스의 말단의 가변증폭기 조정값(Vpd)을 샘플 및 홀드하고, 송신출력의 펄스 크기를 조정하기 위한 제2 인수를 스케일링한다.The level
보다 구체적으로, 레벨차 개선부(230)는 제2 샘플 및 홀딩부(252) 및 제2 스케일링부(254)를 포함한다.More specifically, the level
제2 샘플 및 홀딩부(252)는 후술할 합산부(250)로부터 가변증폭기 조정 값(Vpd)을 입력받고, 입력된 가변증폭기 조정값들 중 현재 펄스의 말단의 가변증폭기 조정값을 샘플링하고, 샘플링된 가변증폭기 조정값을 다음 펄스 시작될 때까지 홀딩한다. 제2 샘플 및 홀딩부(252)가 샘플링을 수행하는 시점은 본 발명의 자동레벨 제어장치가 마련된 전체 시스템상에서 발생된 신호(Pulse Enable)에 의해 결정된다.The second sample and
제2 스케일링부(254)는 송신출력(204) 펄스의 전체적인 크기를 조정하기 위한 인수인 제2 인수를 사용자로부터 지시받은 정도에 따라 스케일링한다.The
합산부(250)는 적분기(244)에 의해 적분된 결과, 제1 스케일링부(248)에 의해 스케일링된 제1 인수, 제2 스케일링부(254)에 의해 스케일링된 제2 인수를 합산하고 합산된 결과에 따라 그 홀딩된 가변증폭기 조정값을 조정하고 조정된 가변증폭기 조정값을 출력한다.The
도 2에 도시되어 있지는 않으나, 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 자동레벨 제어장치는 RF 증폭기를 포함하며, RF 증폭기는 합산부(250)에 의해 조정된 가변증폭기 조정값에 따라 송신출력(204)을 변화시킨다.Although not shown in FIG. 2, the automatic level control apparatus according to at least one embodiment of the present invention includes an RF amplifier, and the RF amplifier transmits
상술한 자동레벨 제어장치는 디지털이 아닌 아날로그식으로 동작한다.The above-described automatic level control device operates analogously rather than digitally.
도 3은 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 자동레벨 제어방법을 나타내는 플로우챠트이다. 이하, 도 3을 도 2를 참조하여 설명한다.3 is a flowchart illustrating an automatic level control method according to at least one embodiment of the present invention. 3 will be described with reference to FIG. 2.
자동레벨 제어장치는 기준치(202)를 입력받고(제310 단계), 송신출력(204)을 검출한다(제312 단계).The automatic level control apparatus receives the reference value 202 (step 310) and detects the transmission output 204 (step 312).
비교기(242)는 기준치(202)와 송신출력(204)의 크기의 차를 구하고(제314 단 계), 적분기(244)는 제314 단계에서 구해진 차를 적분한다(제316 단계).The
제1 샘플 및 홀딩부(246)는 제312 단계에서 검출된 송신출력의 현재 펄스의 오버슈트 구간에서의 값을 샘플링하고, 샘플링된 값을 다음 펄스가 시작될 때까지 홀딩(holding)한다(제318 단계).The first sample and holding
제318 단계 후에, 제1 스케일링부(248)는 제318단계에서 홀딩된 오버슈트값의 크기를 조정하기 위한 인수인 제1 인수를 사용자로부터 지시받은 정도에 따라 스케일링한다(제320 단계).After
한편 제2샘플 및 홀딩부(252)는 합산부(250)로부터 가변증폭기 조정값(Vpd)을 입력받고(제322 단계), 입력된 가변증폭기 조정값들 중 현재 펄스의 말단의 가변증폭기 조정값을 샘플링하고 샘플링된 가변증폭기 조정값을 다음 펄스 시작될 때까지 홀딩한다(제324 단계).Meanwhile, the second sample and holding
제324 단계 후에, 제2 스케일링부(254)는 송신출력(204) 펄스의 전체적인 크기를 조정하기 위한 인수인 제2 인수를 사용자로부터 지시받은 정도에 따라 스케일링한다(제326 단계).After the
합산부(Adder)(250)는 제316 단계에서 적분된 결과, 제320 단계에서 스케일링된 제1 인수, 및 제326 단계에서 스케일링된 제2 인수를 합산하고(제328 단계), 제324단계에서 홀딩된 가변증폭기 조정값을 그 합산된 결과에 따라 조정한다(제330 단계).The
제330 단계 후에, 자동레벨 제어장치는 제328 단계에서 조정된 가변증폭기 조정값에 따라 송신출력(204)을 조정한다(제332 단계).After
이상에서 언급된 본 발명의 적어도 일 실시예에 의한 자동레벨 제어방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 저장될 수 있다. 여기서, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬(ROM), 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 및 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬(CD-ROM), 디브이디(DVD: Digital Versatile Disc))와 같은 저장매체를 포함한다.The program for executing the automatic level control method according to at least one embodiment of the present invention mentioned above on a computer may be stored in a computer-readable recording medium. Here, the computer-readable recording medium may be a magnetic storage medium (for example, a ROM, a floppy disk, a hard disk, etc.), and an optical reading medium (for example, a CD-ROM, a DVD). : Digital Versatile Disc).
이제까지 본 발명을 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점들은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been described with reference to the preferred embodiments. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.
도 1은 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 펄스 출력을 설명하기 위한 파형도이다.1 is a waveform diagram illustrating a pulse output according to at least one embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 자동레벨 제어장치를 나타내는 블록도이다. 2 is a block diagram illustrating an automatic level control apparatus according to at least one embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 자동레벨 제어방법을 나타내는 플로우챠트이다.3 is a flowchart illustrating an automatic level control method according to at least one embodiment of the present invention.
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KR (1) | KR101003843B1 (en) |
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KR100246690B1 (en) * | 1996-06-11 | 2000-03-15 | 가네꼬 히사시 | Gain controller |
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JP2007019756A (en) | 2005-07-06 | 2007-01-25 | Asahi Kasei Microsystems Kk | Synchronous detection circuit |
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2009
- 2009-12-07 KR KR1020090120632A patent/KR101003843B1/en not_active IP Right Cessation
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