KR200153042Y1 - Dielectrics cavity filter - Google Patents
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Abstract
본 고안은 유전체공진기(DIELECTRIC RESONATOR)를 이용한 캐버티 필터(CAVITY FILTER)에 관한 것으로, 그 소정면에 무선신호를 전송하기 위해 입, 출력콘넥터(14,15)가 장착되며, 내부에는 소정공간이 형성된 캐버티 몸체(12); 상기 캐버티 몸체(12)의 내부에 장착되며, TE1 δ공진모드를 가지는 유전체공진수단; 상기 유전체공진수단을 향하도록 입출력콘넥터(14,15)의 일측단부에 장착되며, 무선신호의 입출력시 원하는 주파수만을 통과시키도록 하는 커플링루프(5); 상기 캐버티의 상하부를 차폐하는 상커버 및 베이스커버(11,13); 및 상기 베이스커버(13)의 상면에 장착되며, 상기 유전체공진기가 캐버티의 중앙부에 위치되도록 지지고정하는 공진기받침축(7)을 구비한다.The present invention relates to a CAVITY FILTER using a dielectric resonator, and the input and output connectors 14 and 15 are mounted to transmit radio signals on a predetermined surface thereof, and a predetermined space is formed therein. Cavity body 12; A dielectric resonator means mounted in the cavity body 12 and having a TE 1 δ resonance mode; A coupling loop (5) mounted at one end of the input / output connectors (14, 15) to face the dielectric resonating means and allowing only a desired frequency to pass through during input / output of a radio signal; Upper and base covers 11 and 13 shielding upper and lower portions of the cavity; And a resonator support shaft 7 mounted on an upper surface of the base cover 13 and supporting and fixing the dielectric resonator so as to be positioned at the center of the cavity.
Description
제1도는 종래 동축형 캐버티필터의 구성도.1 is a block diagram of a conventional coaxial cavity filter.
제2(a)도 및 제2(b)도는 본 도안에 의한 유전체 캐버티 필터의 일 실시예 구성도.2 (a) and 2 (b) are diagrams illustrating one embodiment of the dielectric cavity filter according to the present invention.
제3도는 유전체 공진기의 단면도.3 is a sectional view of a dielectric resonator.
제4도는 동축형 캐버티필터와 유전체공진기필터의 전기적 손실 특성을 나타낸 비교도.4 is a comparison diagram showing the electrical loss characteristics of the coaxial cavity filter and the dielectric resonator filter.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 조정용 핸들 2 : 고정너트1: Adjustment handle 2: Fixing nut
3 : 조정바 4 : 가변공진기3: adjusting bar 4: variable resonator
4a : 관통홀 5 : 커플링루프4a: through hole 5: coupling loop
6 : 공진기 6a : 중공부6: resonator 6a: hollow part
6b : 단턱부 7 : 공진기 받침축6b: step portion 7: resonator support shaft
8 : 베이스커버 고정지지대 9 : 상커버 고정지지대8: base cover fixing support 9: top cover fixing support
10 : 상커버 고정볼트 11 : 캐버티 상커버10: Top cover fixing bolt 11: Cavity top cover
12 : 캐버티 몸체 13 : 캐버티 베이스커버12: cavity body 13: cavity base cover
14 : 입력콘넥터 15 : 출력콘넥터14: input connector 15: output connector
16 : 유전체 볼트 19 : 조정바 지지대16: dielectric bolt 19: adjustment bar support
17 : 동축형 캐버티 필터 특성곡선 18 : 유전체 캐버티 필터 특성곡선17 Coaxial Cavity Filter Characteristic Curve 18 Dielectric Cavity Filter Characteristic Curve
본 고안은 이동통신 기지국, 및 기타 통신기지국에서 콤바이너의 고전력송신 채널여파기로 사용되는 캐버티필터에 관한 것으로, 특히 유전체 공진기(DIELECTRIC RESONATOR)를 이용한 캐버티필터(CAVITY FILTER)에 관한 것이다.The present invention relates to a cavity filter used as a high power transmission channel filter of a combiner in a mobile communication base station and other communication base stations, and more particularly, to a cavity filter using a dielectric resonator.
무선호출 기지국 등에서 일반적으로 콤바이너의 필수구성품으로 채용되는 캐버티필터는 각 송신기의 고전력용 채널여파기로서 사용되는데, 상기 캐버티의 전체 길이에 의하여 주파수가 결정되기 때문에 저온 및 고온에서의 온도환경에서도 고유의 주파수 특성이 변하지 않아야 한다.A cavity filter generally used as an essential component of a combiner in a wireless call base station is used as a high power channel filter of each transmitter. The frequency is determined by the total length of the cavity, so it is possible to operate at low temperature and high temperature. Inherent frequency characteristics should not change.
그런데, 종래에는 무선호출 기지국에서 콤바이너용 캐버티필터로서 제1도에 도시한 바와 같은 동축형 캐버티필터를 사용하고 있는데, 상기 동축형 캐버티 필터는 -3dB 대역폭이 약 300정도로 매우 넓고, QL(QL:1000)값 또한 매우 낮다는 단점을 가지고 있다. 이는 제3도의 전기적손실 특성도만 보더라도 잘 알 수 있는데, 동축형 캐버티필터(17)의 특성은 주파수 326.8에서의 감쇠도가 약 -17dB 정도가 된다.By the way, in the conventional wireless call base station, a coaxial cavity filter as shown in FIG. 1 is used as a cavity filter for a combiner. The coaxial cavity filter has a -3dB bandwidth of about 300. It is very wide, and the Q L (Q L : 1000) value is also very low. This can be seen from the electrical loss characteristics of FIG. 3 only. The characteristics of the coaxial cavity filter 17 have a frequency of 326.8. The attenuation at is about -17 dB.
만약, 중심주파수 322.8용 캐버티필터에서 1떨어진 321.8에서 감쇠도를 -20dB 이하로 필요로 한다면 제3도에 보인 바와 같은 동축형 캐버티필터는 사용할 수 없는 문제점이 있다.If center frequency 322.8 In Cavity Filter for 1 Fell 321.8 If the attenuation degree is required to be less than -20dB, the coaxial cavity filter as shown in FIG. 3 cannot be used.
그러므로, 상기 요구를 만족시키기 위해서는 훨씬 더 큰 Q값을 가지는 새로운 형태의 필터가 필요하게 된다.Therefore, a new type of filter having a much larger Q value is needed to meet the demand.
참고적으로, 종래에는 이렇게 높은 감쇠도를 가지는 필터가 절실히 요구되지는 않았으나, 근래에 들어와서는 무선전파자원의 사용이 세분화되고 무수히 많은 주파수 대역을 사용하게 되고, 또한 무선호출 등과 같이 특정 주파수대를 여러 사업자가 함께 사용하여야 하는 등과 같이, 그 환경은 날로 열악해지고 있는 상황에서는 불요파 신호의 억제기능이 더욱 더 향상된 필터가 절실히 요구되고 있는 실정이다.For reference, in the past, a filter having such a high attenuation was not desperately required, but in recent years, the use of radio wave resources has been fragmented and used a myriad of frequency bands. In a situation where the environment is getting worse, there is an urgent need for a filter that further improves the suppression of unwanted signals.
따라서, 본 고안은 상기한 바와 같은 종래기술의 제반 문제점을 해결하면서 새로운 요구에 부응하기 위해 안출된 것으로서, 종래의 동축형 캐버티필터보다 -3dB대역폭(약 65임)이 좁고, QL값이 훨씬 큰 (QL5.000) 감쇠도를 가지는 유전체 캐버티필터를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was devised to meet new demands while solving all the problems of the prior art as described above, and is -3dB bandwidth (about 65) compared to the conventional coaxial type cavity filter. It is an object of the present invention to provide a dielectric cavity filter having a narrow attenuation and a much larger Q L value (Q L 5.000).
상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 이동통신 기지국의 고전력 송신 채널여파기로 사용되어 송신되는 주파수를 채널별로 선택하기 위한 캐버티필터에 있어서, 소정의 내부공간이 형성되어 있으며, 전기전도성을 향상시키기 위하여 그 내부 및 외부표면을 은도금한 캐버티 몸채; 상기 캐버티 몸체와 상,하부를 차폐시키기 위한 캐버티 상커버 및 베이스커버; 무선신호를 입출력하기 위해 상기 캐버티 몸체에 설치되되, 실질적으론 상기 캐버티 몸체 양측에 상호 대향되게 구비되는 입력콘넥터 및 출력콘넥터; 상기 캐버티 몸체 내에 구비되며, 원하는 주파수만을 공진시켜 통과시키기 위해 그 내부의 상하방향으로 중공부가 형성된 공진기; 상기 공진기의 중공부 상측에 삽입 설치되며 그 중앙부에 공진주파수를 가변시키기 위한 소정크기의 관통홀이 형성된 가변공진기; 상기 가변공진기의 관통홀 상측으로 삽입되게 체결되어 그 상단부에 구비된 조정용핸들조작에 의해 상하이동하면서 상기 가변공진기의 공진주파수를 가변시키는 조절바, 원하는 공진주파수만 통과시키도록, 상기 입력콘넥터 및 출력콘넥터를 통해 입출력되는 주파수를 상기 공진기와 커플링시키는 커플링루프, 및 상기 캐버티 베이스커버의 상면 중앙부에 구비되어 상기 공진기와 상기 캐버티 몸체와 중앙부에 위치되도록 지지하는 공진기 받침축을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a cavity filter for selecting a frequency to be transmitted for each channel, which is used as a high power transmission channel filter of a mobile communication base station, and a predetermined internal space is formed to improve electrical conductivity. Cavity bodies with silver-plated interior and exterior surfaces thereof; A cavity upper cover and a base cover for shielding the cavity body and the upper and lower parts; An input connector and an output connector installed on the cavity body for inputting / outputting a radio signal, and substantially provided on both sides of the cavity body; A resonator provided in the cavity body and having a hollow portion in a vertical direction therein for resonating and passing only a desired frequency; A variable resonator inserted into an upper portion of the hollow part of the resonator and having a through hole having a predetermined size for varying a resonant frequency in a central part thereof; The input connector and output so as to be inserted into the upper side of the through hole of the variable resonator to move the resonant frequency of the variable resonator while moving by the adjustment handle operation provided at the upper end, to pass only the desired resonant frequency. And a coupling loop coupling the frequency input and output through the connector with the resonator, and a resonator support shaft provided at the center of the upper surface of the cavity base cover to support the resonator and the cavity body and the center. It is done.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 상기 캐버티 베이스커버와 공진기받침축의 결합이 그들 사이에서 전파간섭이 발생되는 것을 방지하기 위하여 소정의 유전체 볼트로 체결한 것을 특징으로 하고, 상이 커플링루프는 상기 입력콘넥터 및 출력콘넥터를 통한 입출력에서 공진주파수만의 결합효과를 향상시키기 위하여 상기 캐버티 몸체의 양측면에 대향되게 설치한 것을 특징으로 하며, 상기 조정바는 유전체공진기의 동작모드인 TE1δ모드에서 삽입손실의 저하를 막고, 동작모드의 방해를 억제하기 위해 구리(Cu) 형성된 것을 특징으로 하며, 상기 공진기와 가변공진기는 동일재질로 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, in order to achieve the above object, the present invention is characterized in that the coupling between the cavity base cover and the resonator support shaft is fastened with a predetermined dielectric bolt in order to prevent radio wave interference therebetween. The loop is installed to face both sides of the cavity body in order to improve the coupling effect of only the resonant frequency in the input and output through the input connector and the output connector, the control bar is TE 1 which is the operating mode of the dielectric resonator In order to prevent the insertion loss in the δ mode, and to suppress the interference of the operation mode is characterized in that the copper (Cu) is formed, the resonator and the variable resonator is characterized in that formed of the same material.
이하 첨부된 제2도 이하의 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제2(a)도 및 제2(b)도는 본 고안에 의한 유전체 캐버티 필터의 일 실시예 구성도로서 제2(a)도는 평면도, 제2(b)도는 정면도이고, 제3도는 유전체 공진기의 단면도이며, 제4도는 동축형 캐버티필터와 유전체공진기필터의 전기적손실특성을 나타낸 비교도이다.2 (a) and 2 (b) is a configuration diagram of an embodiment of the dielectric cavity filter according to the present invention, the second (a) is a plan view, the second (b) is a front view, and the third is a dielectric resonator 4 is a comparative diagram showing the electrical loss characteristics of the coaxial cavity filter and the dielectric resonator filter.
도면에서 1은 조정용 핸들, 2는 고정너트, 3은 조정바, 4는 가변공진기, 4a는 관통홀, 5는 커플링루프, 6은 공진기, 6a는 중공부, 6b는 단턱부, 7은 공진기 받침축, 8은 베이스커버 고정지지대, 9는 상커버고정지지대, 10은 상커버고정볼트, 11은 캐버티 상커버, 12는 캐버티 몸체, 13은 캐버티 베이스커버, 14는 입력콘넥터, 15는 출력콘넥터, 16은 유전체 볼트, 17은 동축형 캐버티필터특성곡신, 17은 유전체 캐버티필터 특성곡선, 19는 조정바지지대를 각각 나타낸 것이다.In the drawing, 1 is an adjusting handle, 2 is a fixing nut, 3 is an adjusting bar, 4 is a variable resonator, 4a is a through hole, 5 is a coupling loop, 6 is a resonator, 6a is a hollow part, 6b is a stepped part, 7 is a resonator Base shaft, 8 is base cover fixing support, 9 is top cover fixing support, 10 is top cover fixing bolt, 11 is cavity top cover, 12 is cavity body, 13 is cavity base cover, 14 is input connector, 15 Is an output connector, 16 is a dielectric bolt, 17 is a coaxial cavity filter characteristic curve, 17 is a dielectric cavity filter characteristic curve, and 19 is an adjustment bar support.
본 실시예에 의한 유전체 캐버티필터는 국내 무선호출(320)기지국 및 기타 시스템에 부가적으로 채용하여 불요파 신호를 억제하는데 사용할 수 있도록 구현한 것으로, 상기 유전체 캐버티 필터는 크게 내부에 빈공간이 형성된 원통형상의 캐버티 몸체(12)와, 상기 캐버티 몸체(12)의 상하부를 차폐하는 상커버(11) 및 베이스커버(13)로 크게 구성된다.The dielectric cavity filter according to the present embodiment is a domestic wireless call 320 In addition to the base station and other systems implemented to be used to suppress the unwanted signal, the dielectric cavity filter has a cylindrical cavity body 12 having a large void space therein, and the cavity The upper cover 11 and the base cover 13 to shield the upper and lower parts of the body 12 is large.
본 실시예에서의 캐버티 몸체(12)는 전기전도도를 크게 하기 위하여 내부 및 외부표면을 은도금처리하였으며, 그 내부에 TE1 δ공진모드로 작용하는 유전체 공진기가 장착된다.In the present embodiment, the cavity body 12 is silver plated on the inner and outer surfaces in order to increase the electric conductivity, and a dielectric resonator is mounted inside the cavity body 12 to operate in the TE 1 δ resonance mode.
여기서, 상기 유전체공진기는 온도에 따른 주파수변화를 최소화하기 위해 유전체공진기의 기본 벡터인 f(온도상승에 따라 유전체공진기가 가지는 공진주파수가 변하는 정도)를 가장 작은 값으로 선택한다.Here, the dielectric resonator is a basic vector of the dielectric resonator in order to minimize the frequency change with temperature f (the degree of change in the resonance frequency of the dielectric resonator according to the temperature rise) is selected as the smallest value.
이의 구성을 제3도를 통하여 살펴보면, 원하는 주파수만을 공진시켜 통과하도록 그 내부에 중공부(6a)가 관통되게 형성되며, 상기 중공부 하측에 단턱부(6b)가 연장되게 형성된 공진기(6)와, 상기 공진기(6)의 중공부(6a)에 삽입되되, 그 중앙부에 관통홀(4a)이 형성되어 상하이동하면서 공진주파수를 가변시키는 가변공진기(4)와, 상기 가변공진기(4)의 관통홀(4a) 상단부측에 수직으로 나사 체결되어 그를 상하 이동시킬 수 있도록 회전 구동하는 조정바(3)와, 상기 조정바(3)의 상단부에 장착된 조정용핸들(1)과, 상기 조정바(3)를 고정하는 고정너트(2)로 구성된다.Looking at the configuration thereof through FIG. 3, the hollow part 6a is formed to penetrate therein so as to resonate only a desired frequency, and the resonator 6 having the stepped part 6b extended below the hollow part. A variable resonator 4 is inserted into the hollow part 6a of the resonator 6, and a through hole 4a is formed at the center thereof to change the resonant frequency while moving. An adjustment bar 3 that is screwed perpendicularly to the upper end side of the hole 4a and rotates to be moved up and down, an adjustment handle 1 mounted to an upper end of the adjustment bar 3, and the adjustment bar ( 3) is composed of a fixing nut (2) for fixing.
상기와 같이 구성된 유전체공진기의 주파수 가변은 상기 조정용핸들(1)을 좌우회전시킴에 따라 가변공진기(4)가 공진기(6)내에서 상하이돔하면서 공진주파수를 가변시키며, 이때의 가변폭은 대략 f0 2정도를 가지도록 한다.The variable frequency of the dielectric resonator configured as described above varies the resonant frequency while the variable resonator 4 swings in the resonator 6 as the adjustment handle 1 rotates left and right, and the variable width is approximately f 0 2 Have a degree.
여기서, 상기 가변공진기(4)와 공진기(6)는 동일한 재질로 선택하여 최상의 공진주파수 가변을 얻을 수 있도록 하며, 또한 본 실시예에서의 상기 조정바(3)는 종래 동축형 캐버티필터에서 사용되는 인바(invar) 대신에 유전체공진기의 동작모드인 TE1 δ모드에서 삽입손실의 저하를 막고, 동작모드의 방해를 억제하기 위해 구리(Cu) 재질로 구성한다.Here, the variable resonator 4 and the resonator 6 may be made of the same material to obtain the best resonant frequency variable, and the adjustment bar 3 in the present embodiment is used in a conventional coaxial cavity filter. Instead of the invar (Invar) is made of copper (Cu) to prevent the insertion loss in the TE 1 δ mode, the operating mode of the dielectric resonator to suppress the interference of the operation mode.
상기와 같이 구성된 유전체공진기는 상기 캐버티 몸체(12)의 정 중앙부에 구비시켜 최적의 전기적 특성을 얻을 수 있도록 유도하게 되는데, 이를 위하여 상기 공진기(6)의 단턱부(6b)에 상기 베이스커버(13)의 상단 중앙부에 장착된 공진기받침축(7)이 끼워지도록 하여 위치고정시킨다.The dielectric resonator configured as described above is provided at the center of the cavity body 12 so as to induce optimal electrical characteristics. For this purpose, the base cover (6) of the resonator (6) of the step (6b) The resonator support shaft (7) mounted on the upper center portion of the top 13 is fitted to fix the position.
이때, 상기 베이스커버(13)와 공진기받침축(7)의 결합은 소정의 유전체볼트(16)로 체결함으로써 고정나사의 재질에 따라 상기 캐버티 몸체(12)와 공진기 받침축(7) 사이에서 전파간섭이 발생되는 것을 방지한다.At this time, the coupling between the base cover 13 and the resonator support shaft 7 is fastened with a predetermined dielectric bolt 16 between the cavity body 12 and the resonator support shaft 7 according to the material of the fixing screw. Prevents radio interference from occurring.
또한, 상기 조정바(3)가 관통하는 캐버티 상커버(11)의 상측부위에는 고정너트(2)와 접하도록 소정크기의 조정바 지지대(19)가 장착되어 상기 조정바(3)를 지지할 수 있도록 한다.In addition, an upper portion of the cavity upper cover 11 through which the adjustment bar 3 penetrates the adjustment bar support 19 of a predetermined size so as to contact the fixing nut 2 to support the adjustment bar 3. Do it.
한편, TE1 δ모드방해를 최소화시키면서 최적의 결합효과를 얻기 위하여 상기 캐버티 몸체(12)의 양측면에는 입,출력콘넥터(14,15)가 각각 장착되며, 상기 입.출력콘넥터(14,15)의 일측단부에는 공진기(6)를 향하도록 소정길이를 가지는 커플링루프(5)가 각각 장착되어 입출력에서 최적의 공진주파수만을 결합시킬 수 있도록 한다.Meanwhile, input and output connectors 14 and 15 are mounted on both sides of the cavity body 12 in order to obtain an optimal coupling effect while minimizing TE 1 δ mode interference, and the input and output connectors 14 and 15, respectively. Coupling loops 5 having predetermined lengths are provided at one end of each side to face the resonator 6 so as to couple only the optimum resonant frequency at the input and output.
또한, 상기 캐버티(12)를 차폐하도록 지지고정하는 상커버(11) 및 배이스커버(13)에는 다수의 커버고정지지대(8)가 서로 교차되도록 장착되어 고온에서의 필터특성변화를 최소화할 수 있도록 한다.In addition, a plurality of cover fixing supports 8 are mounted on the upper cover 11 and the basal cover 13 to secure the shielding cavity 12 so as to cross each other so as to minimize the change in filter characteristics at high temperature. do.
상기한 바와 같은 구성을 가지는 유전체 캐버티필터의 전기적 특성은 종래의 동축형 캐버티필터와 비교하여 제4도에 도시하였다.The electrical characteristics of the dielectric cavity filter having the configuration as described above are shown in FIG. 4 as compared with the conventional coaxial type cavity filter.
상기 비교표에서 보인 바와 같이, 중심주파수 327.8에서 1떨어진 326.8의 감쇠도를 보면 본 고안은 종래의 동축형 캐버티필터보다 14dB 정도 더 개선되었음을 알 수 있다.As shown in the comparison table above, the center frequency 327.8 At 1 Fell 326.8 In view of the attenuation of the present invention, it can be seen that the present invention is improved by about 14 dB over the conventional coaxial cavity filter.
또한, 본 고안의 유전체 캐버티필터를 콤바이너에 적용하면 종래의 동축형 캐버티필터가 가지는 최소채널간격인 250보다 휠씬 작은 75로 결합시킬 수 있는 것이다.In addition, when the dielectric cavity filter of the present invention is applied to a combiner, the minimum channel spacing of the conventional coaxial cavity filter is 250. Much smaller than 75 Can be combined.
전술한 실시예 및 첨부된 도면은 본 고안의 권리범위를 한정하는 것이 아니라, 단지 이해를 돕기 위해 제시된 것이며, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다.The above-described embodiments and the accompanying drawings are not intended to limit the scope of the present invention, but are provided only for understanding, and various substitutions, modifications, and changes may be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains.
상기한 바와 같이 구성 및 동작되는 본 고안은, 무선 무선호출용 콤바이너 등과 같은 이동통신 기지국용 고전력(예컨대, 320대) 캐버티필터로 아주 적합하게 사용할 수 있고, 종래의 동축형 캐버티필터보다 훨씬 더 큰 Q값을 가짐으로써 채널간격을 최소결합크기로 하여 좁은 대역 내에서 다채널을 운용할 수 있도록 지원하며, 아울러 저온 및 고온의 온도환경 변화에 대해 고유 주파수 특성이 변하지 않는다는 우수한 효과가 있다.The present invention constructed and operated as described above is a high power (eg, 320) for a mobile communication base station such as a wireless radio call combiner or the like. It can be used suitably as a cavity filter, and has a much larger Q value than a conventional coaxial type cavity filter, and supports multi-channel operation within a narrow band with a minimum coupling size. In addition, there is an excellent effect that the natural frequency characteristics do not change with the change of temperature environment of low temperature and high temperature.
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| A201 | Request for examination | ||
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
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