(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射装置であって、少なくとも4つの放射器、2つのL字型給電シート、およびバラン構造を含み、前記バラン構造は、8つの導電板によって形成された4つのL字型構造を含み、
各前記L字型構造は、略90度に配置された2つの前記導電板によって形成され、各前記L字型構造は前記バラン構造の一端で1つの前記放射器に電気的に接続され、前記放射器の長さ方向と2つの前記導電板との間の角度は略45度であり、各隣接する2つの前記L字型構造はT字形に配置され、4つの前記放射器は略十字形状でほぼ同じ水平面にあり、各2つの前記L字型構造の隣接する2つの前記導電板が互いにほぼ平行であり、4つの給電スロットを形成するように予め設定された距離だけ離間され、2つの前記L字型給電シートが前記給電スロットに交差状に略90度で配置され、そして各前記L字型給電シートは2つの対向する前記給電スロットに配置されていることを特徴とする放射装置。
【請求項２】
各前記放射器の全長は、動作周波数帯域に対応する波長の略1/4である請求項1に記載の放射装置。
【請求項３】
各前記導電板の全長は、動作周波数帯域に対応する波長の略1/4である請求項1または２に記載の放射装置。
【請求項４】
各前記L字型構造は、1つの前記放射器と直接的に電気的に接続されているか、または電気的に結合接続されている請求項1〜3のいずれか一項に記載の放射装置。
【請求項５】
前記放射器の一端は、前記L字型構造と電気的に結合接続する結合構造を有する請求項4に記載の放射装置。
【請求項６】
前記L字型構造において、2つの前記導電板の接続側部が完全に接続されて一体構造を形成している請求項1〜4のいずれか1項に記載の放射装置。
【請求項７】
各前記L字型構造の一端には、前記放射器が2つの前記導電板の接合部に接続されている請求項6に記載の放射装置。
【請求項８】
前記L字型構造において、2つの前記導電板の接続側部の一部が接続され、一部が溝を形成している請求項1〜4のいずれか一項に記載の放射装置。
【請求項９】
前記溝は、前記L字型構造の前記放射器に近い端部に形成されるか、または前記L字型構造の中央部に形成される請求項8に記載の放射装置。
【請求項１０】
前記放射器の長さ方向は、前記バラン構造の長さ方向に対して90度またはわずかに傾斜している請求項1〜9のいずれか1項に記載の放射装置。
【請求項１１】
各前記L字型構造の一端には、2つの前記導電板の互いに離間した2つの側部に略二等辺三角形をなすように横ロッドが接続されており、前記放射器の一端が前記横ロッドの中間部に溶接されている請求項1〜10のいずれか1項に記載の放射装置。
【請求項１２】
各前記L字型構造の一端には、2つの前記導電板にそれぞれ第1接続ロッドの一端と第2接続ロッドの一端が接続され、前記第1接続ロッドの他端と前記第2接続ロッドの他端とが互いに接続され、前記放射器の一端が前記第1接続ロッドと前記第2接続ロッドとの接続部に接続され、前記放射器の長さ方向は2つの前記導電板の接続側部と同一平面上にある請求項1〜10のいずれか1項に記載の放射装置。
【請求項１３】
前記L字型給電シートは、第1接続部と、第2接続部と、第3接続部とを含み、前記第3接続部は、前記第1接続部と平行であり、前記第1接続部の長さよりも短い長さを有し、前記第2接続部が前記第1接続部及び前記第3接続部に垂直に接続され、前記第1接続部及び前記第3接続部が互いに対向する2つの前記給電スロットにそれぞれ配置されている請求項1〜12のいずれか1項に記載の放射装置。
【請求項１４】
前記L字型給電シートの前記第2接続部から離れた前記第1接続部の一端は、直接PCBに挿入され、前記導電板は前記PCBのグランドに接続されている請求項13に記載の放射装置。
【請求項１５】
前記L字型給電シートの前記第2接続部から離れた前記第1接続部の一端は、前記バラン構造と共に同軸サスペンドストリップライン構造を形成し、前記同軸サスペンドストリップライン構造の金属ハウジングは、前記バラン構造と接続され、前記L字型給電シートの前記第2接続部から離れた前記第1接続部の一端には、内部サスペンドストリップラインが接続されている請求項1４に記載の放射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信分野に関し、特に、放射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムの重要な部分として、アンテナは電磁波を放射および受信するためのシステム構成要素である。アンテナの性能は、移動通信システムの性能を決定する。高性能アンテナは、広帯域システムの要件を満たし、システム全体の性能を向上させる。現代のアンテナ設計の中心的な問題は、アンテナが新しいシステムでのより厳しい技術要件を満たし、新しいシステム要件を満たすために元のアンテナの形式を上回ることができるようにすることである。モバイルユーザ数の急速な増加に伴い、通信システムは絶えず更新され、拡張されている。アンテナ間の干渉を低減し、コストを低減するために、アンテナは広帯域で動作し、複数のシステム間の通信要件を同時に満たすことにより、複数のシステムで1つのアンテナを共有して、1つのアンテナで送受信することを実現させる必要がある。複数のシステムで共有されている基地局アンテナの研究により、アンテナの量を減らすことができるので、アンテナ間の干渉を低減し、コストを低減し、さらに元の基地局を共有できるようになる。したがって、マルチバンド基地局アンテナ装置の研究は非常に重要である。
【０００３】
基地局アンテナは、主に直線偏波方式を用いている。単一偏波アンテナは主に垂直偏波を使用する。二重偏波アンテナは、一般に、垂直偏波と水平偏波、および+/-45度偏波という2つの方法を含む。一般に、後者は前者よりも優れた性能を有する。したがって、現在のほとんどの場合、+/-45度偏波の方法が使用される。1つの二重偏波アンテナは、同一のレドーム内の2つの互いに直交する偏波アンテナで構成されているため、アンテナの量を劇的に減らし、アンテナの設置工程を簡素化し、コストを削減し、アンテナが占めるスペースを減らし、現在の都市エリアにおけるアンテナ配置の主流である。二重偏波アンテナは、偏波方向が+45度方向と-45度方向の互いに直交する2つのアンテナを組み合わせ、両者が同時に送受信モードの送受信を行う。また、直交する+45度方向と-45度方向とに偏波が行われるので、+45度アンテナと-45度アンテナとの分離度が、相互変調上のアンテナ間の分離度（≧30dB）の要件を満たすから、二重偏波アンテナ間の間隔はわずか20〜30cmである必要があり、ダイバーシティ受信の効果を効果的に保証することができる。  
【０００４】
従来の+/-45度偏波アンテナでは、+45度偏波および-45度偏波に対応する放射アームの間には関係が存在しない。一方の偏波に対応する放射アームが動作すると、他方の偏波に対応する放射アームは機能しない。従来の+/-45度偏波アンテナを使用して平面アレイを構成する場合、低周波数ユニットの位置および給電方式は、隣接する高周波ユニットに大きな影響を与える。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上を鑑み、本発明の実施例は、±45度の偏波効果を得ることができる放射装置を提供することにより、多周波マルチアレイ環境において、高周波ユニットと低周波ユニットとの結合を低減する。
【０００６】
第1の態様は、少なくとも4つの放射器、2つのL字型給電シート、およびバラン構造を含み、前記バラン構造は、8つの導電板によって形成された4つのL字型構造を含み、各前記L字型構造は、略90度に配置された2つの前記導電板によって形成され、各前記L字型構造は前記バラン構造の一端で1つの前記放射器に電気的に接続され、前記放射器の長さ方向と2つの前記導電板との間の角度は略45度であり、各隣接する2つの前記L字型構造はT字形に配置され、4つの前記放射器は略十字形状でほぼ同じ水平面にあり、各2つの前記L字型構造の隣接する2つの前記導電板が互いにほぼ平行であり、4つの給電スロットを形成するように予め設定された距離だけ離間され、2つの前記L字型給電シートが前記給電スロットに交差状に略90度で配置され、そして各前記L字型給電シートは2つの対向する前記給電スロットに配置されている放射装置を提供する。
【０００７】
第1の態様の実施形態を参照すると、第1の可能な実施形態において、各放射器の全長は、動作周波数帯域に対応する波長の略1/4である。
【０００８】
第1態様または第1の態様の第1の可能な実施形態を参照すると、第2の可能な実施形態において、各導電板の全長は、動作周波数帯域に対応する波長の略1/4である。
【０００９】
第1の態様または第1の態様の第1の可能な実施形態または第2の可能な実施形態を参照すると、第3の可能な実施形態において、各L字型構造は、1つの放射器と直接電気的に接続するかまたは電気的に結合接続する。
【００１０】
第1の態様の第3の可能な実施形態を参照すると、第4の可能な実施形態において、放射器の一端には、L字型構造と電気的に結合接続する結合構造を有する。
【００１１】
第1の態様、または第1の態様の第1の可能、第2の可能、または第3の可能な実施形態を参照すると、第5の可能な実施形態において、L字型構造において、2つの導電板の接続側部は完全に接続されて一体構造を形成する。
【００１２】
第1の態様の第5の可能な実装形態を参照すると、第6の可能な実装形態において、各L字型構造の一端には、放射器が2つの導電板の接合部に接続される。
【００１３】
第1の態様または第1の可能、第2の可能、または第3の可能な実施形態を参照すると、第7の可能な実施形態において、L字型構造において、2つの導電板の接続側部の一部が接続され、一部が溝を形成する。
【００１４】
第1の態様の第7の可能な実施形態を参照すると、第8の可能な実施形態において、溝は、放射器に近いL字型構造の一端に形成されるか、または L字型構造の中間部分に形成される。
【００１５】
第1の態様又は第1の態様の第1の可能な、第2の可能な、第3の可能な、第4の可能な、第5の可能な、第6の可能な、第7の可能な又は第8の可能な実施形態を参照すると、第9の可能な実施形態において、放射器の長さ方向は、バラン構造の長さ方向に対して90度またはわずかに傾斜している。
【００１６】
第1の態様または第1の態様の第1の可能な、第2の可能な、第3の可能な、第4の可能な、第5の可能な、第6の可能な、第7の可能な、第8の可能な、第９の可能な実施形態を参照すると、第10の可能な実施形態において、各L字型構造の一端には、互いに離間した2つの導電板の2側部に横ロッドが接続され、略二等辺三角形を形成し、放射器の一端は横ロッドの中央部に溶接されている。
【００１７】
第1の態様または第1の態様の第1の可能な、第2の可能な、第3の可能な、第4の可能な、第5の可能な、第6の可能な、第7の可能な、第8の可能な、 第9の実施形態を参照すると、第11の可能な実施形態において、各L字型構造の一端に第1接続ロッドの一端と第2接続ロッドの一端がそれぞれ2つの導電板に接続され、第1接続ロッドの他端と第2接続ロッドの他端は接続され、放射器の一端は第1接続ロッドと第2接続ロッドとの接合部に接続され、2つの導電板の接続側部と放射器の長さ方向は同一平面上にある。
【００１８】
第1の態様または第1の態様の第1の可能な、第2の可能な、第3の可能な、第4の可能な、第5の可能な、第6の可能な、第7の可能な、第8可能な、第9可能な、第10可能な、第11可能な実施形態を参照すると、第12の可能な実施態様において、L字型給電シートは、第1の接続部と、第2接続部と、第3接続部とを含み、第3の接続部は、第1接続部と平行であり、第1接続部の長さよりも短い。第2接続部は、第1接続部および第3接続部に垂直に接続され、第1接続部と前記第3の接続部とは、互いに対向する2つの給電スロットにそれぞれ配置されている。
【００１９】
第1の態様の第12の可能な実施形態を参照すると、第13の可能な実施形態において、L字型給電シートの第1接続部の第2接続部から離れた一端は、前記PCBに直接挿入され、導電板はPCBのグラウンドに接続されている。
【００２０】
第1の態様の第13の可能な実施態様を参照すると、第14の可能な実施形態において、L字型給電シートの第1の接続部の第2接続部から離れた端部は、バラン構造と共に同軸サスペンドストリップライン構造を形成し、同軸サスペンドストリップライン構造の金属ハウジングがバラン構造に接続され、内部サスペンドストリップラインがL字型給電シートの、第2接続部から離れた第1接続部の端部に接続されている。
【００２１】
本発明に係る放射装置は、少なくとも4つの放射器、2つのL字型給電シート、およびバラン構造を含み、前記バラン構造は、8つの導電板によって形成された4つのL字型構造を含み、各前記L字型構造は、略90度に配置された2つの前記導電板によって形成され、各前記L字型構造は前記バラン構造の一端で1つの前記放射器に電気的に接続され、前記放射器の長さ方向と2つの前記導電板との間の角度は略45度であり、各隣接する2つの前記L字型構造はT字形に配置され、4つの前記放射器は略十字形状でほぼ同じ水平面にあり、各2つの前記L字型構造の隣接する2つの前記導電板が互いにほぼ平行であり、4つの給電スロットを形成するように予め設定された距離だけ離間され、2つの前記L字型給電シートが前記給電スロットに交差状に略90度で配置され、そして各前記L字型給電シートは2つの対向する前記給電スロットに配置されていることで、1つのL字型給電シートが偏波されると、4つの放射器はすべて放射に関与する。ベクトル合成を使用することにより、+/-45度方向に所要の作用偏波が得られるので、+/-45度の偏波効果が得られ、多周波数マルチアレイ環境において、高周波ユニットと低周波ユニットとの結合が低減される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
本発明の実施形態または従来技術の技術的解決手段をより明確に説明するために、実施形態または従来技術を説明するために必要な添付図面を簡単に説明する。明らかに、以下の説明における添付の図面は、本発明のいくつかの実施形態を示し、当業者は創造的な努力なしにこれらの添付の図面から依然として他の図面を引き出すことができる。
【００２３】
【図１】本発明の第1の実施形態に係る放射装置の概略構成図である。
【００２４】
【図２】図1の放射装置の側面図である。
【００２５】
【図３】本発明の実施形態に係るL字型給電シートの概略構成図である。
【００２６】
【図４】図1の放射装置の動作電流の概略ベクトル図である。
【００２７】
【図５】本発明の第2の実施形態に係る放射装置の概略構成図である。
【００２８】
【図６】本発明の第3の実施形態に係る放射装置の概略構成図である。
【００２９】
【図７】本発明の第4の実施形態に係る放射装置の概略構成図である。
【００３０】
【図８】本発明の第5の実施形態に係る放射装置の概略構成図である。
【００３１】
【図９】本発明の第6の実施形態に係る放射装置の概略構成図である。
【００３２】
【図１０】本発明の第7の実施形態に係る放射装置の概略構成図である。
【００３３】
【図１１】本発明の第8の実施形態に係る放射装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の実施形態の目的、技術的解決手段、および利点をより明瞭にするために、本発明の実施形態における技術的解決手段を、以下の実施形態の添付図面を参照して明瞭かつ完全に説明する。明らかに、記載された実施形態は、本発明の実施形態の一部であり、すべてではない。創作的努力なしに本発明の実施形態に基づいて当業者によって得られる他のすべての実施形態は、本発明の保護範囲内に入るものとする。
【００３５】
図1を参照する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る放射装置の概略構成図である。 図１に示すように、放射装置10は、少なくとも4つの放射器11と、2つのL字型給電シート12と、バラン構造13とを含み、バラン構造13は、8つの導電板132で構成される4つのL字型構造131からなる。各L字型構造131は、略90度に配置された2つの導電板132により形成され、各L字型構造131は、バラン構造13の一端において1つの放射器11に電気的に接続され、放射器11の長さ方向と2つの導電板132との間の角度は略45度であり、各隣接する2つのL字型構造131はT字型に配置されており、4つの放射器11は略十字形状でほぼ同一水平面内にあり、各2つのL字型構造131の2つの隣接する導電板132は、互いにほぼ平行であり、4つの給電スロット14を形成するように予め設定された距離だけ離間されている。2つのL字型給電シート12が給電スロット14に略90度で交差状に配置され、各L字型給電シート12は2つの対向する給電スロット14に配置されている。
【００３６】
より具体的な実施形態では、各放射器11の全長は、動作周波数帯域に対応する波長の略1/4である。放射器11は、直方体形状であってもよいし、円柱形状であってもよく、特に限定されない。各導電板132の全長は、動作周波数帯域に対応する波長の略1/4である。バラン構造13の他端には、接続構造15によって8つの導電板132が接続されてもよく、互いに離間されてもよい。接続構造15の形状は限定されず、円盤状、円柱状、四角形状等であってもよい。
【００３７】
L字型の構造では、2つの導電板が直接接続されてもよく、直接接続されずにただL字型に配置されてもよい。図1に示すように、L字型構造131では、2つの導電板132の接続側部を完全に接続して一体構造とすることができる。各L字型構造131の一端には、放射器11が2つの導電板132の接合部に接続されている。図２は図1の放射装置10の側面図である。例えば、放熱器11が直方体形状の場合、放射器11は2つの導電板132の接合部に溶接され、放熱器11の幅方向は2つの導電板132の長さ方向に平行である。
【００３８】
本発明の該実施形態では、放射器の長さ方向がバラン構造の長さ方向に対して90度であるか、または放射器の長さ方向がバラン構造の長さ方向に対してわずかに傾斜しており、ただし傾斜角度が大きすぎてはならない。図２から分かるように、放射器の長さ方向は、バラン構造の長さ方向に対してわずかに傾斜していることがわかる。
【００３９】
図3に示すように、L字型給電シート12は、第1接続部121と、第2接続部122と、第3接続部123とを含み、第3接続部123は、第1接続部121と平行であり、第1接続部121の長さよりも短い、第2接続部122は、第1接続部121及び第3接続部123に垂直に接続され、第1接続部121及び第3接続部123は、2つの対向する給電スロット14にそれぞれ配置される。第1接続部121の長さは、動作周波数帯域に対応する波長の略1/4であり、第3接続部123の長さは、第1接続部121の長さ以下である。したがって、L字型給電シート12の全長は、動作周波数帯域に対応する波長の1/2以下である。
【００４０】
放射装置10が動作すると、2つのL字型給電シートが同時に機能する。以下では、+45度の偏波方向に位置するL字型給電シート12を給電して動作させる例を挙げて説明する。L字型給電シート12の第1接続部121の電流の方向を下向き方向とし、すなわち、放射器から離れた側の一端に向かって流れ、これに対応して第3接続部123の電流の方向が上向き方向、すなわち放射器側の一端に向かって流れる。4つの放射器で生成された電流を図4に示す。ここで、水平方向と垂直方向との電流の流れ方向はちょうど一致する。具体的には、図1および図4を参照する。第1のL字型構造131及び第2L字型構造133の電流の方向は、第1接続部121の電流の方向と逆で上向きであり、それに対応して、第1放射器111および第2放射器112の電流の方向が外向きである。第3L字型構造134および第4のL字型構造135の電流の方向は、第3接続部123の電流の方向と逆であり、上向きである。それに対応して、第3の放射器113および第4の放射器114の電流の方向は内向きである。1つの偏波方向のL字型給電シートが動作するとき、4つの放射器はすべて放射に関与することが分かる。水平方向に配置された2つの放射器の電流の流れ方向は一致しており、垂直方向に配置された2つの放射器の電流の流れ方向は一致しており、ベクトルの組み合わせによって+45度方向の作用偏波が得られる。2枚のL字型給電シートを同時に動作させる場合には、ベクトルの組み合わせによって+/-45度方向に必要な作用偏波を得ることができ、+/-45度の偏波効果が得られ、多周波マルチアレイ環境において、高周波ユニットと低周波ユニットとの間の結合を低減する。
【００４１】
図5に示すように、第2接続部122から離れるL字型給電シート12の第1接続部121の一端は、直接PCB16に挿入され、導電板132はPCB16のグランドに接続される。PCB16の下方には反射板（図示せず）が配置されている。バラン構造13を構成する8つの導電板132は、接続構造15を用いてバラン構造13の他端部に直接電気的に接続され、その後反射板に接続されてもよい。あるいは、図6に示すように、バラン構造13'を構成する8つの導電板132'が反射板を用いて結合接続されている。すなわち、8つの導電板132'が反射板に別々に接続されている。
【００４２】
本発明の別の実施形態では、図7に示すように、第2接続部122から離れたL字型給電シート12の第1接続部121の一端は、バラン構造13と共に同軸サスペンドストリップライン構造17を形成し、同軸サスペンドストリップライン構造17の金属ハウジング171がバラン構造13に接続され、第2接続部122から離れたL字型給電シート12の第1接続部121の端部には内部サスペンドストリップライン172が接続されている。
【００４３】
本発明のこの実施形態では、L字型構造を形成する2つの導電板は、一体的に接続されてもよく、部分的に接続されてもよいし、完全に分離されてもよい。図8に示すように、図8において、aは立体図であり、bは側面図である。L字型構造231では、2つの導電板232の接続側部の一部が接続され、一部が溝を形成している。L字構造231の放射器21に近い一端には溝230が形成されている。放射器21の長さ方向はバラン構造23の長手方向に対して90度となる。各L字型構造231の一端には、互いに離間した2つの導電板232の2つの側部に横ロッド235が接続され、略二等辺三角形をなしており、放射器21の一端は、横ロッド235の中間部分に溶接されている。放射器21の幅方向は、横ロッド235の長手方向と平行である。あるいは、図9に示すように、図９において、aは立体図であり、bは側面図である。L字型構造331の中央部には溝330が形成されている。放射器31の長さ方向はバラン構造33の長さ方向に対して90度となる。
【００４４】
本発明のさらに別の実施形態では、図10に示すように、L字型構造43は、放射器41と電気的に結合接続しているが、放射器41とは直接電気的に接続していない。放射器41の一端は、L字型構造43と電気的に結合接続する結合構造410を有する。結合構造410は、L字型構造に平行な構造であってもよい。本発明の別の実施形態では、結合構造410は、L字型構造と平行でない構造であってもよい。結合された領域は状況によるもので、本明細書に限定されない。
【００４５】
本発明のさらに別の実施形態では、図11に示すように、各L字型構造531の一端には、第1接続ロッド511の一端と第2接続ロッド512の一端がそれぞれ2つの導電板532に接続され、第1接続ロッド511の他端と第2接続ロッド512の他端は接続され、第1接続ロッド511と第2接続ロッド512との接合部には放射器51の一端が接続され、2つの導電板532の接続側部と放射器51の長手方向とは同一平面内にある。
【００４６】
上記実施形態では、放射器とL字型構造との間、放射器と各接続ロッドとの間、接続ロッドと放射器との間、接続ロッドと導電板との接続は、溶接、リベット接続、またはねじ結合、または他の接続方法を使用することができ、これは本発明に限定されない。
【００４７】
したがって、本発明で提供される放射装置は、少なくとも4つの放射器、2つのL字型給電シート、及びバラン構造を含み、バラン構造は8つの導電板により形成された4つのL字型構造を含み、各L字型構造は、略90度に配置された2つの導電板によって形成され、各L字型構造はバラン構造の一端で1つの放射器に電気的に接続され、放射器の長さ方向と2つの導電板との間の角度は略45度であり、各隣接する2つのL字型構造はT字形に配置され、4つの放射器は略十字形状でほぼ同じ水平面にあり、各2つのL字型構造の隣接する2つの導電板が互いにほぼ平行であり、4つの給電スロットを形成するように予め設定された距離だけ離間され、2つのL字型給電シートが給電スロットに交差状に略90度で配置され、そして各L字型給電シートは2つの対向する給電スロットに配置されているので、1つのL字型給電シートが偏波されると、4つの放射器は全て放射に関与し、ベクトル合成により、+/-45度方向に必要な作用偏波が得られ、+/-45度の偏波効果を達成することで、多周波マルチアレイ環境において、高周波ユニットと低周波数ユニットとの間のお互い結合を低減する。
【００４８】
以上の説明は本発明の実施形態に過ぎず、本発明の保護範囲はこれに限定されるものではない。本発明の明細書および添付図面の内容または他の関連技術分野で本発明を直接的または間接的に適用することによってなされる同等の構造またはプロセスの変更はすべて本発明の保護範囲内に入る。
【符号の説明】
【００４９】
10  放射装置
11  放射器  
12  L字型給電シート
13  バラン構造
14  給電スロット
131  L字型構造
132  導電板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８ａ）】
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【図８ｂ）】
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【図９ａ）】
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【図９ｂ）】
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【図１０】
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【図１１】
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