KR20070081960A - Vertical polarization mode radiated coaxial cable - Google Patents

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Abstract

A vertical polarization radiated mode coaxial cable is provided to obtain a wide communication range regardless of the directivity of a receiving antenna by increasing an amount of vertical polarized waves radiated through a slot of the cable. A vertical polarization radiated mode coaxial cable includes an outer conductor(40), an inner conductor(42), an insulator(43), and an outer sheath(44). A cavity is formed at the center of the outer conductor(40). A plurality of slots(41) are formed on a surface of the outer conductor(40) at predetermined intervals, and radiate electric waves. The inner conductor(42) is inserted into the cavity of the outer conductor(40). The inner conductor(42) has a long cylindrical shape. The insulator(43) is interposed between the outer conductor(40) and the inner conductor(42). The outer conductor(40) is coated with the outer sheath(44).

Description

수직편파 방사 모드 동축 케이블{Vertical polarization mode radiated coaxial cable}Vertical polarization mode radiated coaxial cable

도 1은 종래의 방사 모드(radiated mode) 동축 케이블의 일실시예 사시도,1 is a perspective view of one embodiment of a conventional radiated mode coaxial cable,

도 2는 종래의 방사 모드(radiated mode) 동축 케이블의 일실시예 단면도,2 is a cross-sectional view of one embodiment of a conventional radiated mode coaxial cable;

도 3은 종래의 방사 모드(radiated mode) 동축 케이블의 수신전계를 나타내는 그래프,3 is a graph showing a reception field of a conventional radiated mode coaxial cable,

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 수직편파 방사 모드(radiated mode) 동축 케이블의 사시도,4 is a perspective view of a vertically polarized radiated mode coaxial cable according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 수직편파 방사 모드(radiated mode) 동축 케이블의 수신전계를 나타내는 그래프,5 is a graph showing a reception field of a vertically polarized radiated mode coaxial cable according to an embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수직편파 방사 모드(radiated mode) 동축 케이블의 사시도, 및6 is a perspective view of a vertically polarized radiated mode coaxial cable according to another embodiment of the present invention, and

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수직편파 방사 모드(radiated mode) 동축 케이블의 수신전계를 나타내는 사시도이다.7 is a perspective view illustrating a reception electric field of a vertically polarized radiated mode coaxial cable according to another embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawing

40, 60 : 외부 도체 41, 61a, 61b : 슬롯40, 60: outer conductor 41, 61a, 61b: slot

42, 62 : 내부 도체 43, 63 : 절연체42, 62: inner conductor 43, 63: insulator

44, 64 : 외피44, 64: sheath

본 발명은, 방사 모드 동축케이블에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 슬롯을 통하여 방사되는 수직편파의 양을 증가시킨 방사 모드 동축 케이블에 관한 것이다.The present invention relates to a radiation mode coaxial cable, and more particularly, to a radiation mode coaxial cable in which the amount of vertical polarization radiated through a slot is increased.

동축 케이블은 터널, 지하철, 빌딩 내부 등과 같이 전파가 미치지 못하는 지역의 무선분배망 구성에 사용되는 케이블로서, 동축 케이블의 외부 도체에 일정한 간격으로 슬롯(홈)을 만들어 미약한 전파를 발생시킨다.Coaxial cable is a cable used in a wireless distribution network in areas where radio waves do not reach, such as tunnels, subways, buildings, etc., and generates weak radio waves by making slots (grooves) at regular intervals in the outer conductor of the coaxial cable.

결합 모드(coupled mode)의 누설 동축 케이블은 여러 주파수 대역에서 양방향 통신할 수 있는 구조이지만, 통신하고자 하는 단말기와 거리가 멀수록 통신에 제약이 있는 단점이 있다. 즉, 결합 모드(coupled mode)의 누설 동축 케이블은 여러 주파수 및 편파에 관계없이 사용하기 위하여 설계되었기 때문에 전체적인 주파수 대역의 결합 손실값이 좋지 않을 수 있으므로 거리에 대한 한계성이 있다.Although a leaky coaxial cable in a coupled mode is a structure capable of bidirectional communication in various frequency bands, a farther distance from a terminal to be communicated has a disadvantage in that communication is restricted. That is, since the leakage mode coaxial cable in the coupled mode is designed to be used regardless of various frequencies and polarizations, the coupling loss value of the entire frequency band may not be good, thereby limiting the distance.

이에 비하여 방사 모드(radiated mode)의 누설 동축 케이블은 결합 모드의 누설 동축 케이블이 가지는 거리에 따른 통신 한계성을 극복한 구조로서, 거리의 제약없이 여러 주파수 대역에서 양방향 통신이 가능하지만, 수신 안테나의 방향성에 따라 통신 감도가 좌우되는 문제점이 있다.On the other hand, the radiated coaxial cable in the radiated mode overcomes the communication limitations due to the distance of the leaky coaxial cable in the coupled mode, and bidirectional communication is possible in various frequency bands without limiting the distance. There is a problem that the communication sensitivity depends on.

이하에서는 도 1을 참조하여 종래의 방사 모드(radiated mode) 누설 동축 케 이블의 구조에 대하여 좀 더 상세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, a structure of a conventional radiated mode leakage coaxial cable will be described in more detail with reference to FIG. 1.

도 1은 종래의 방사 모드(radiated mode) 누설 동축 케이블의 일실시예 구성도이다.1 is a diagram illustrating an embodiment of a conventional radiated mode leaky coaxial cable.

도 1에 도시된 바와 같이 종래의 방사 모드(radiated mode) 누설 동축 케이블은 금속 성분의 외부 도체(10)에 일정 간격으로 다수의 슬롯(11)이 구비되어 있으며, 외부 도체(10)는 접지와 연결된다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 원통 모양의 외부 도체(10)에는 금속 성분으로 신호전달 매체인 내부 도체(12)가 삽입되어 있다. 외부 도체(10)와 내부 도체(12) 사이에는 절연체(13)가 개재되며, 외부 도체(10)의 외부에는 외피(14)가 피복된다.As shown in FIG. 1, a conventional radiated mode leaky coaxial cable is provided with a plurality of slots 11 at regular intervals in an outer conductor 10 of a metallic component, and the outer conductor 10 is connected to ground. Connected. In addition, as shown in Fig. 2, the inner conductor 12, which is a signal transmission medium, is inserted into the cylindrical outer conductor 10 as a metal component. An insulator 13 is interposed between the outer conductor 10 and the inner conductor 12, and an outer sheath 14 is coated on the outside of the outer conductor 10.

방사 모드(radiated mode) 누설 동축 케이블은 한쪽 끝에 일정한 전력과 특정 RF 주파수를 인가하면 케이블 축방향으로 일정 간격으로 케이블 외부 도체(10)에 구비된 슬롯(slot)(11)을 통하여 전파가 누설되어 통신이 가능하다. 이 때, 케이블 외부 도체에 구비된 슬롯의 주기(슬롯과 슬롯 사이의 거리)를 조정함으로써, 특정 주파수 대역에서 양질의 통신이 가능하도록 설계되며, 해당 주파수 대역에서는 방사되는 전파의 방향성이 케이블 축과 수직방향에 가깝게 설계되어 있어서 수신 전력(power)과 수신 전파량 변동이 작다.Radiated Mode Leakage When a coaxial cable is applied with a constant power and a certain RF frequency at one end, radio waves are leaked through slots 11 provided in the cable outer conductor 10 at regular intervals in the cable axial direction. Communication is possible. In this case, by adjusting the period (distance between the slot and the slot) of the slot provided in the cable outer conductor, it is designed to enable high-quality communication in a specific frequency band, the direction of the radio waves radiated in that frequency band and Designed close to the vertical direction, fluctuations in received power and received radio wave amount are small.

한편, 종래의 방사 모드(radiated mode) 누설 동축 케이블은 슬롯(slot)이 '일(一)'자형이다. 방사 모드(radiated mode) 누설 동축 케이블의 슬롯(slot)이 '일(一)'자형일 때에는 도 3에 도시된 바와 같이, 수신 전계가 수평편파(horizontal)이다. 따라서, 통신하고자 하는 단말기가 수직 안테나를 사용하는 경우에는 수신 감도가 좋지 않은 문제점이 있다.On the other hand, the conventional radiated mode leaky coaxial cable has a slot having a one shape. Radiated Mode When the slot of a leaky coaxial cable is 'one' shaped, the receiving electric field is horizontally polarized as shown in FIG. 3. Therefore, there is a problem in that reception sensitivity is not good when the terminal to be communicated uses the vertical antenna.

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 슬롯을 통하여 방사되는 수직편파의 양을 증가시켜, 수직 편파용 수신 안테나에 대하여 보다 넓은 통신 범위를 제공하고, 수직 안테나의 수신 감도를 향상시키는 수직편파 방사 모드 동축 케이블을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, by increasing the amount of vertical polarization radiated through the slot, to provide a wider communication range for the vertical polarization receiving antenna, and to improve the reception sensitivity of the vertical antenna. Its purpose is to provide a vertically polarized radiation mode coaxial cable that improves.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 수직편파 방사 모드 동축케이블에 관한 것으로서, 중심에 동공이 형성된 긴 원통 형태로서, 그 표면에 전파를 방사시키기 위한 '일(一)'자형 슬롯의 일단이 수직으로 꺾인 형태의 다수의 슬롯을 소정 간격으로 구비하고 있는 외부 도체; 상기 외부 도체의 동공에 삽입된 긴 원통 형태의 내부 도체; 상기 외부 도체와 상기 내부 도체 사이에 개재된 절연체; 및 상기 외부 도체에 피복된 외피를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, relates to a vertically polarized radiation mode coaxial cable, a long cylindrical form with a pupil formed in the center, one end of the one-shaped slot for radiating radio waves on the surface An outer conductor having a plurality of slots vertically bent at predetermined intervals; An inner conductor of a long cylindrical shape inserted into the pupil of the outer conductor; An insulator interposed between the outer conductor and the inner conductor; And an outer sheath coated on the outer conductor.

여기서, 상기 슬롯은 'ㄱ', 'ㄴ', '┘' 형태로 될 수도 있음은 물론이다.Here, of course, the slot may be in the form of 'b', 'b', '┘'.

또한, 상기 슬롯은 'ㄱ'자 형태 슬롯과 그와 상하 대칭인 '┘'자 형태 슬롯이 소정 간격으로 번갈아 구비될 수도 있다. In addition, the slot may be alternately provided with 'b' shaped slot and '' 'shaped slot which is symmetrical with the slot.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, whereby those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. There will be. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 수직편파 방사 모드(radiated mode) 동축 케이블의 사시도이다.4 is a perspective view of a vertically polarized radiated mode coaxial cable according to one embodiment of the invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 수직편파 방사 모드(radiated mode) 동축 케이블은 중심에 동공이 형성된 긴 원통 형태로서, 표면에 전파를 방사시키기 위한 다수의 슬롯(41)을 구비한 외부 도체(40), 외부 도체(40)의 동공에 삽입된 긴 원통 형태의 내부 도체(42), 외부 도체(40)와 내부 도체(42)의 사이에 개재된 절연체(43), 외부 도체(40)에 피복된 외피(44)를 포함한다.As shown in FIG. 4, a vertically polarized radiated mode coaxial cable according to an embodiment of the present invention has a long cylindrical shape with a pupil formed at its center, and includes a plurality of slots 41 for radiating radio waves on a surface thereof. An outer conductor 40 having a shape; an inner conductor 42 having a long cylindrical shape inserted into a pupil of the outer conductor 40; an insulator 43 interposed between the outer conductor 40 and the inner conductor 42; An outer sheath 44 coated on the outer conductor 40.

여기서, 외부 도체(40)에 구비된 다수의 슬롯(41)은 도 4에 도시된 바와 같이 '일(一)'자형 슬롯의 일단이 수직으로 꺾이면서 연결되는 'ㄱ'자 형태('ㄴ'자 형태)를 가진다. 다수의 'ㄱ'자 형태 슬롯(41)은 외부 도체(40)의 표면에 일정한 간격으로 구비되는데, 슬롯 간의 거리(슬롯 주기)는 방사 주파수의 공진점을 감안하여 설계된다.Here, the plurality of slots 41 provided in the outer conductor 40 have a '-' shape ('b') in which one end of the 'one' shaped slot is vertically bent and connected as shown in FIG. 4. Child form). The plurality of 'a' shaped slots 41 are provided on the surface of the outer conductor 40 at regular intervals, and the distance (slot period) between the slots is designed in consideration of the resonance point of the radiation frequency.

이처럼, 'ㄱ'자 형태로 구현된 슬롯은 수신 전계의 수직편파를 증가시킬 수 있다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 수직편파 방사 모드(radiated mode) 동축 케이블의 수신전계를 나타내는 그래프로서, 외부 도체(40)의 표면에 소정 간격으로 배열한 '┌'자 형태 슬롯이 수직편파의 양을 증가시킨 결과를 보여주고 있다.As such, the slot embodied in the letter 'a' may increase the vertical polarization of the received electric field. FIG. 5 is a graph showing a received electric field of a vertically polarized radiated mode coaxial cable according to an embodiment of the present invention, in which a '-shaped' slot arranged at a predetermined interval on the surface of the outer conductor 40 is vertical. It shows the result of increasing the amount of polarization.

여기서, 방사되는 주빔의 각도(0~180도)는 600MHz에서 수GHz 까지 증가할 때 단일 모드가 나오도록 설계한다. 왜냐하면, 주빔의 각도가 0도에 가까울수록 이득(gain)이 좋을 뿐 아니라, 각 슬롯에서 나오는 전파의 간섭이 적어 수신 전계 변동량이 적어지기 때문이다. 또한, 주빔(1차 고조파 모드)의 방사 각도가 0도를 넘어서는 경우에는 2차 고조파 모드가 발생할 수도 있다.Here, the angle of the emitted main beam (0 ~ 180 degrees) is designed to emerge a single mode when increasing from 600MHz to several GHz. This is because the closer the main beam angle is to 0 degrees, the better the gain and the less the amount of variation in the received field due to less interference from radio waves from each slot. In addition, when the radiation angle of the main beam (first harmonic mode) exceeds 0 degrees, the second harmonic mode may occur.

본 발명의 다른 실시예로서, 도 6에 도시된 바와 같이 외부 도체(60)의 표면에 ' ┐'자 형태의 슬롯과 그와 좌우 대칭인 '┌ '형태의 슬롯을 소정 간격으로 번갈아 배치할 수도 있다.As another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6, '┐' shaped slots and 'Z' shaped slots that are symmetrical with the slots may be alternately arranged at predetermined intervals on the surface of the outer conductor 60. have.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수직편파 방사 모드(radiated mode) 동축 케이블의 사시도이다.6 is a perspective view of a vertically polarized radiated mode coaxial cable according to another embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 수직편파 방사 모드(radiated mode) 동축 케이블은 중심에 동공이 형성된 긴 원통 형태로서, 표면에 전파를 방사시키기 위한 다수의 슬롯(61)을 구비한 외부 도체(60), 외부 도체(60)의 동공에 삽입된 긴 원통 형태의 내부 도체(62), 외부 도체(60)와 내부 도체(62)의 사이에 개재된 절연체(63), 외부 도체(60)에 피복된 외피(64)를 포함한다.As shown in FIG. 6, a vertically polarized radiated mode coaxial cable according to an embodiment of the present invention has a long cylindrical shape with a pupil formed at its center, and includes a plurality of slots 61 for radiating radio waves on a surface thereof. An outer conductor 60 having an outer conductor, an inner conductor 62 having a long cylindrical shape inserted into a pupil of the outer conductor 60, an insulator 63 interposed between the outer conductor 60 and the inner conductor 62, An outer sheath 64 coated on the outer conductor 60.

여기서, 외부 도체(60)에 구비된 다수의 슬롯(61a, 61b)은 도 6에 도시된 바와 같이 '일(一)'자형 슬롯의 일단이 수직으로 꺾이면서 연결되는 ' ㄴ'자 형태의 슬롯(61a)과 그와 상하 대칭인 '┌ '형태의 슬롯(61b)이 외부 도체(60)의 표면에 소정 간격으로 번갈아 구비되는데, 슬롯 간의 거리(슬롯 주기)는 방사 주파수의 공진점을 감안하여 설계된다.Here, the plurality of slots (61a, 61b) provided in the outer conductor 60 is a 'b' shaped slot is connected to one end of the 'one' shaped slot is vertically connected as shown in FIG. 61a and slots 61b having a vertically symmetrical '┌' shape are alternately provided on the surface of the outer conductor 60 at predetermined intervals, and the distance (slot period) between the slots is designed in consideration of the resonance point of the radiation frequency. do.

상하 대칭인 형태의 슬롯을 번갈아 구비함으로써 상술한 단일모드 수신을 효과적으로 달성할 수 있으며, 수신편차를 최소화 할 수 있고, 따라서 수신감도의 최적화를 이룰 수 있기 때문이다. This is because the above-described single mode reception can be effectively achieved by alternately providing slots having a vertically symmetrical shape, the reception deviation can be minimized, and the reception sensitivity can be optimized.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수직편파 방사 모드(radiated mode) 동축 케이블의 수신전계를 나타내는 그래프로서, 외부 도체(60)의 표면에 번갈아 배열한 ' ㄴ'자 형태의 슬롯(61a)과 그와 상하 대칭인 '┌ '형태의 슬롯(61b)이 수직편파의 양을 증가시킨 결과를 보여주고 있다.FIG. 7 is a graph illustrating a received electric field of a vertically polarized radiated mode coaxial cable according to another exemplary embodiment of the present invention, in which a slot 61a having a 'b' shape alternately arranged on the surface of the outer conductor 60 is shown. The slot 61b having a vertically symmetrical '┌' shape shows the result of increasing the amount of vertical polarization.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 방사 모드(radiated mode) 동축 케이블 외부 도체에 구비되는 슬롯의 형태를 변형하여 수직편파의 양을 증가시킴으로써 수신 안테나의 방향에 관계없이 보다 넓은 범위의 통신이 가능하며, 수직 안테나를 사용하는 단말의 수신 감도를 향상시킨다.As described above, the present invention enables a wider range of communication regardless of the direction of the receiving antenna by increasing the amount of vertical polarization by modifying the shape of the slot provided in the radiated mode coaxial cable outer conductor. To improve the reception sensitivity of the terminal using the vertical antenna.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.

상기와 같이 본 발명은, 방사 모드 동축 케이블의 슬롯을 통하여 방사되는 수직편파의 양을 증가시켜, 수신 안테나의 방향성과 관계없이 보다 넓은 통신 범위를 제공하고, 수직 안테나의 수신 감도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention increases the amount of vertical polarization radiated through the slot of the radiation mode coaxial cable, thereby providing a wider communication range regardless of the direction of the receiving antenna and improving the reception sensitivity of the vertical antenna. It works.

Claims (5)

방사 모드 동축케이블로서,As a radiation mode coaxial cable, 중심에 동공이 형성된 긴 원통 형태로서, 그 표면에 전파를 방사시키기 위한 '일(一)'자형 슬롯의 일단이 수직으로 꺾인 형태의 다수의 슬롯을 소정 간격으로 구비하고 있는 외부 도체;An outer conductor having a long cylindrical shape having a pupil formed at a center thereof, the outer conductor having a plurality of slots each having a vertically bent shape in which one end of a one-shaped slot for radiating radio waves on a surface thereof; 상기 외부 도체의 동공에 삽입된 긴 원통 형태의 내부 도체;An inner conductor of a long cylindrical shape inserted into the pupil of the outer conductor; 상기 외부 도체와 상기 내부 도체 사이에 개재된 절연체; 및An insulator interposed between the outer conductor and the inner conductor; And 상기 외부 도체에 피복된 외피Outer sheath coated on the outer conductor 를 포함하는 수직편파 방사 모드 동축케이블.Vertically polarized radiation mode coaxial cable comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 슬롯은,The slot is, 'ㄱ'자 형태,'┌'자 형태 'ㄴ'자 형태, '┘'자 형태 중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 수직편파 방사 모드 동축케이블.Vertically polarized radiation mode coaxial cable, characterized in that any one of the form 'ㄱ', '┌' form 'b', '' '. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 다수의 슬롯은,The plurality of slots, 상하 대칭인 형태의 슬롯이 소정 간격으로 번갈아 구비되는 것을 특징으로 하는 수직편파 방사 모드 동축케이블.Vertically polarized radiation mode coaxial cable, characterized in that the slots of the upper and lower symmetrical form alternately provided at predetermined intervals. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,The method according to claim 1 or 3, 상기 슬롯 간의 거리는,The distance between the slots, 방사 주파수의 공진점을 감안하여 설계된 것을 특징으로 하는 수직편파 방사 모드 동축케이블.Vertically polarized radiation mode coaxial cable, characterized in that it is designed in consideration of the resonance point of the radiation frequency. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 슬롯에서 방사되는 주빔의 각도는,The angle of the main beam emitted from the slot, 600MHz에서 수GHz 까지 증가할 때 단일 모드가 나오도록 설계된 것을 특징으로 하는 수직편파 방사 모드 동축 케이블.Vertically polarized radiated mode coaxial cable characterized in that single mode emerges when increasing from 600 MHz to several GHz.
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