(57)【要約】【課題】特性が良く、設置スペースを小さくすることができるアンテナを提供する【解決手段】絶縁性の材料からなる板状の基材３と、基材３の一方の面で、基材３の長手方向の一方の側に薄く設けられた第１の導電性素子５と、基材３の一方の面で、基材３の長手方向の他方の側に、第１の導電性素子５から離れ細長いメアンダ状で薄く設けられた第２の導電性素子７と、一方の導体１１が第１の導電性素子５に接続され他方の導体１３が第２の導電性素子７に接続されている同軸ケーブル９とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性の材料からなる板状の基材と；
前記基材の厚さ方向の一方の面で、前記基材の長手方向の一方の側に薄く設けられた第１の導電性素子と；
前記基材の厚さ方向の前記一方の面で、前記基材の長手方向の他方の側に、前記第１の導電性素子から離れ細長いメアンダ状で薄く設けられた第２の導電性素子と；
一方の導体が前記第１の導電性素子に接続され他方の導体が前記第２の導電性素子に接続されている同軸ケーブルと；
を有することを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
請求項１に記載のアンテナにおいて、
周波数が２．２ＧＨｚ〜２．６ＧＨｚの間で、ＶＳＷＲが「２」以下になるように構成されていることを特徴とするアンテナ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のアンテナにおいて、
前記基材の長手方向と直交する面をＸＹ平面とし、前記基材の幅方向と直交する面をＹＺ平面とし、前記基材の厚さ方向と直交する面をＺＸ平面とした場合、周波数が２．２ＧＨｚ〜２．６ＧＨｚの間で、前記ＸＹ平面における主偏波の平均利得が「−２ｄＢｉ」よりも良好になり、前記ＹＺ平面における主偏波の平均利得が「−６ｄＢｉ」よりも良好になり、前記ＹＺ平面における主偏波の平均利得が「−４ｄＢｉ」よりも良好になるように構成されていることを特徴とするアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナに係り、特に、無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等を構築するためにパソコン等の携帯機器に使用されるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、板状で長方形状の基材の一方の面に金属素子を薄く配し、この金属素子の一端部側に中心導体が接続され他端部側に外部導体が接続されている同軸ケーブルを備えた平面状のアンテナが知られている。
【０００３】
なお、従来のアンテナに関する特許文献としてたとえば特許文献１を掲げることができる。
【特許文献１】特開２００４−２０８２１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来のアンテナでは、アンテナの特性（周波数特性、指向性）を良好なものにするために、アンテナの金属素子のたとえば長さが長くなり、アンテナが大型化し、携帯機器に設置しにくいという問題がある。
【０００５】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、特性（周波数特性、指向性）が良く、設置スペースを小さくすることができるアンテナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、絶縁性の材料からなる板状の基材と、前記基材の厚さ方向の一方の面で、前記基材の長手方向の一方の側に薄く設けられた第１の導電性素子と、前記基材の厚さ方向の前記一方の面で、前記基材の長手方向の他方の側に、前記第１の導電性素子から離れ細長いメアンダ状で薄く設けられた第２の導電性素子と、一方の導体が前記第１の導電性素子に接続され他方の導体が前記第２の導電性素子に接続されている同軸ケーブルとを有するアンテナである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のアンテナにおいて、周波数が２．２ＧＨｚ〜２．６ＧＨｚの間で、ＶＳＷＲが「２」以下になるように構成されているアンテナである。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のアンテナにおいて、前記基材の長手方向と直交する面をＸＹ平面とし、前記基材の幅方向と直交する面をＹＺ平面とし、前記基材の厚さ方向と直交する面をＺＸ平面とした場合、周波数が２．２ＧＨｚ〜２．６ＧＨｚの間で、前記ＸＹ平面における主偏波の平均利得が「−２ｄＢｉ」よりも良好になり、前記ＹＺ平面における主偏波の平均利得が「−６ｄＢｉ」よりも良好になり、前記ＹＺ平面における主偏波の平均利得が「−４ｄＢｉ」よりも良好になるように構成されていることを特徴とするアンテナである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、特性（周波数特性、指向性）が良く、設置スペースを小さくすることができるアンテナを提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係るアンテナ１の概略構成を示す図である。図１（ａ）は、アンテナ１の平面図であり、図１（ｂ）は、アンテナ１の側面図である。
【００１１】
アンテナ１は、たとえば平板状に構成された基材３を備えている。また、アンテナ１は、無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等を構築するためにパソコン等の携帯機器に設置され使用されるものである。
【００１２】
基材３は、合成樹脂等の絶縁性の材料からなり、たとえば、長方形で薄い板状に形成されている。なお、基材３は、フレキシブルに構成されていてもよいし、リジッドに構成されていてもよい。
【００１３】
基材３の厚さ方向の一方の面には、第１の導電性素子（たとえば銅等の金属で構成された金属素子）５が、たとえばエッチング等により薄く設けられている。第１の導電性素子５は、たとえば、長方形状に形成されており、長手方向が基材３の長手方向と一致するようにして、基材３の長手方向の一方の側（図１（ａ）では右側）に設けられている。
【００１４】
また、基材３の厚さ方向の一方の面には、第２の導電性素子（たとえば銅等の金属で構成された金属素子）７が、たとえばエッチング等により薄く設けられている。また、第２の導電性素子７は、細長い帯状のものをメアンダ状にした形状に形成されており、基材３の長手方向の他方の側（図１（ａ）の左側）で第１の導電性素子５から離れて設けられている。
【００１５】
第２の導電性素子７がメアンダ状に形成されて折れ曲がっていることによって、すなわち、第２の導電性素子７が、たとえば、細長い長方形状のものをこの長手方向の複数の中間部で直角に折り曲げた形状に形成されていることによって、第２の導電性素子７は、基材３の長手方向と交差する方向（たとえば、基材の幅方向）にも延びている部分が存在するが、全体としては、基材３の長手方向（第１の導電性素子５に対して接近・離反する方向）に延びている。
【００１６】
また、アンテナ１には、ケーブル（たとえば同軸ケーブル）９が設けられている。ケーブル９の一方の導体（たとえば外部導体）１１は、第１の導電性素子５に、たとえばハンダ等によって電気的に接続されている、また、ケーブル９の他方の導体（たとえば中心導体）１３は、第２の導電性素子７にたとえばハンダ等によって電気的に接続されている。
【００１７】
なお、アンテナ１の周波数が２．２ＧＨｚ〜２．６ＧＨｚの間で、ＶＳＷＲ値（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｓｔａｎｄｉｎｇ  Ｗａｖｅ  Ｒａｔｉｏ）の絶対値が「２」以下になるようになるのであれば、換言すれば、２．２ＧＨｚ〜２．６ＧＨｚの共振周波数帯域を得ることができるのであれば、前述したアンテナ１の形態（たとえば寸法）を適宜設計変更してもよい。
【００１８】
また、基材３の長手方向（図１の左右方向）と直交する面をＸＹ平面とし、基材３の幅方向（図１（ａ）の上下方向）と直交する面をＹＺ平面とし、基材３の厚さ方向（図１（ｂ）の上下方向）と直交する面をＺＸ平面とした場合、周波数が２．２ＧＨｚ〜２．６ＧＨｚの間で、ＸＹ平面における主偏波の平均利得が「−２ｄＢｉ」よりも良好になり、ＹＺ平面における主偏波の平均利得が「−６ｄＢｉ」よりも良好になり、ＹＺ平面における主偏波の平均利得が「−４ｄＢｉ」よりも良好になるのであれば、前述したアンテナ１の形態を適宜設計変更してもよい。
【００１９】
アンテナ１について、例を掲げてさらに詳しく説明する。
【００２０】
第１の導電性素子５の幅ａは、図１（ａ）では、８ｍｍになっているが、８ｍｍ≦幅ａ≦１５ｍｍの範囲で適宜変更してもよい。また、第１の導電性素子５の長さｇは、図１（ａ）では、２４ｍｍになっているが、２４ｍｍ≦長さｇ≦３２ｍｍの範囲で適宜変更してもよい。
【００２１】
第２の導電性素子７は、第１の部位１５、第２の部位１７、第３の部位１９、第４の部位２１、第５の部位２３、第６の部位２５、第７の部位２７、第８の部位２９、第９の部位３１、第１０の部位３３を備えて形成されている。なお、基材３の幅方向においては、第１の導電性素子５の幅方向の一方の側部と、第２の導電性素子７の幅方向の一方の側部とは、お互いが同じところに位置し、第１の導電性素子５の幅方向の他方の側部と、第２の導電性素子７の幅方向の他方の側部とは、お互いが同じところに位置している。
【００２２】
第１の部位１５は、第１の導電性素子５よりも細い幅ｂで、また、第１の導電性素子５よりも短い長さで長方形状に形成されている。なお、幅ｂは、図１（ａ）では、２ｍｍになっているが、１ｍｍ≦幅ｂ≦２ｍｍの範囲で適宜変更してもよい。
【００２３】
第２の部位１７は、第１の部位１５とほぼ等しい幅で、また、第１の導電性素子５の幅とほぼ等しい長さａで長方形状に形成されている。なお、図１（ａ）では、第２の部位１７の幅ｃは、２ｍｍになっており、第１の部位１５の幅ｂと等しくなっているが、第２の部位１７の幅ｃを幅ｂとは別個に、１ｍｍ≦幅ｃ≦２ｍｍの範囲で適宜変更してもよい。また、第２の部位１７の長さを、第１の導電性素子５の幅と異なる寸法にしてもよい。
【００２４】
第３の部位１９は、第１の部位１５とほぼ等しい幅ｂで、また、第１の部位１５よりも短い長さｄで長方形状に形成されている。図１（ａ）では、幅ｂが２ｍｍになっており、長さｄが１ｍｍになっているので、第３の部位１９は、長さ寸法よりも幅寸法が大きくなっている。なお、第３の部位１９の長さｄを、１ｍｍ≦長さｄ≦２ｍｍの範囲で適宜変更してもよい。
【００２５】
第４の部位２１、第６の部位２５、第８の部位２９、第１０の部位３３は、第２の部位１７とほぼ同形状に形成されており、第５の部位２３、第７の部位２７、第９の部位３１は、第３の部位１９とほぼ同形状に形成されている。
【００２６】
第１の部位１５は、この長手方向が基材３の長手方向と一致するようにして、基材３の幅方向の一方の側に設けられている。また、第１の部位１５は、この幅方向の一方の側の辺が第１の導電性素子５の幅方向の一方の側の辺の延長線上に存在するようにして、基材３に設けられている。
【００２７】
第２の部位１７は、この長手方向が基材３の幅方向と一致し、前記長手方向の一方の側の辺（図１（ａ）の上側の短辺）が第１の導電性素子５の幅方向の一方の側の辺の延長線上に存在し、前記長手方向の他方の側の辺（図１（ａ）の下側の短辺）が第１の導電性素子５の幅方向の他方の側の辺の延長線上に存在するようにして、基材３に設けられている。
【００２８】
また、第２の部位１７は、第１の部位１５を間にした第１の導電性素子５の反対側で第１の部位１５に接続されて第１の部位１５と共に「Ｌ」字状を形成するように設けられている。
【００２９】
第３の部位１９は、この長手方向が基材３の長手方向と一致し、基材３の幅方向の他方の側（図１（ａ）の下側）で、幅方向の一方の側の辺（図１（ａ）の下側の辺）が第１の導電性素子５の幅方向の他方の側の辺（図１（ａ）の下側の辺）の延長線上に存在するようにして、基材３に設けられている。
【００３０】
また、第３の部位１９は、第２の部位１７を間にした第１の部位１５の反対側で第２の部位１７に接続されて第２の部位１７と共に「Ｌ」字状を形成するように設けられている。
【００３１】
第４の部位２１は、この長手方向が基材３の幅方向と一致し、前記長手方向の一方の側の辺が第１の導電性素子５の幅方向の一方の側の辺の延長線上に存在し、前記長手方向の他方の側の辺が第１の導電性素子５の幅方向の他方の側の辺の延長線上に存在するようにして、基材３に設けられている。
【００３２】
また、第４の部位２１は、第３の部位１９を間にした第２の部位１７の反対側で第３の部位１９に接続されて第３の部位１９と共に「Ｌ」字状を形成するように設けられている。
【００３３】
第５の部位２３は、この長手方向が基材３の長手方向と一致し、基材３の幅方向の一方の側（図１（ａ）の上側）で、幅方向の一方の側の辺が第１の導電性素子５の幅方向の一方の側の辺の延長線上に存在するようにして、基材３に設けられている。
【００３４】
また、第５の部位２３は、第４の部位２１を間にした第３の部位１９の反対側で第４の部位２１に接続されて第４の部位２１と共に「Ｌ」字状を形成するように設けられている。
【００３５】
第６の部位２５は、この長手方向が基材３の幅方向と一致し、前記長手方向の一方の側の辺が第１の導電性素子５の幅方向の一方の側の辺の延長線上に存在し、前記長手方向の他方の側の辺が第１の導電性素子５の幅方向の他方の側の辺の延長線上に存在するようにして、基材３に設けられている。
【００３６】
また、第６の部位２５は、第５の部位２３を間にした第４の部位２１の反対側で第５の部位２３に接続されて第５の部位２３と共に「Ｌ」字状を形成するように設けられている。
【００３７】
第７の部位２７は、この長手方向が基材３の長手方向と一致し、基材３の幅方向の他方の側で、幅方向の一方の側の辺が第１の導電性素子５の幅方向の他方の側の辺の延長線上に存在するようにして、基材３に設けられている。
【００３８】
また、第７の部位２７は、第６の部位２５を間にした第５の部位２３の反対側で第６の部位２５に接続されて第６の部位２５と共に「Ｌ」字状を形成するように設けられている。
【００３９】
第８の部位２９は、この長手方向が基材３の幅方向と一致し、前記長手方向の一方の側の辺が第１の導電性素子５の幅方向の一方の側の辺の延長線上に存在し、前記長手方向の他方の側の辺が第１の導電性素子５の幅方向の他方の側の辺の延長線上に存在するようにして、基材３に設けられている。
【００４０】
また、第８の部位２９は、第７の部位２７を間にした第６の部位２５の反対側で第７の部位２７に接続されて第７の部位２７と共に「Ｌ」字状を形成するように設けられている。
【００４１】
第９の部位３１は、この長手方向が基材３の長手方向と一致し、基材３の幅方向の一方の側で、幅方向の一方の側の辺が第１の導電性素子５の幅方向の一方の側の辺の延長線上に存在するようにして、基材３に設けられている。
【００４２】
また、第９の部位３１は、第８の部位２９を間にした第７の部位２７の反対側で第８の部位２９に接続されて第８の部位２９と共に「Ｌ」字状を形成するように設けられている。
【００４３】
第１０の部位３３は、この長手方向が基材３の幅方向と一致し、前記長手方向の一方の側の辺が第１の導電性素子５の幅方向の一方の側の辺の延長線上に存在し、前記長手方向の他方の側の辺が第１の導電性素子５の幅方向の他方の側の辺の延長線上に存在するようにして、基材３に設けられている。
【００４４】
また、第１０の部位３３は、第９の部位３１を間にした第８の部位２９の反対側で第９の部位３１に接続されて第９の部位３１と共に「Ｌ」字状を形成するように設けられている。
【００４５】
さらに、第１の導電性素子５と第２の導電性素子７との、基材３の長手方向における設置寸法ｈは、図１（ａ）では４６ｍｍになっているが、３６ｍｍ≦設置寸法ｈ≦４８ｍｍの範囲で適宜変更してもよい。
【００４６】
なお、第２の導電性素子７がメアンダ状に形成されるのであれば、第１〜第１０の各部位の大きさが異なっていてもよい。たとえば、第１の部位１５〜第１０の部位３３に向かうに従って、各部位の幅が細くなり、また、各部位の長さが短くなるような形態になっていてもよい。
【００４７】
同軸ケーブル９は、この長手方向が基材３の長手方向と一致するようにして、中心導体１３が第１の部位１５のうちの第１の導電性素子５側の箇所に電気的に接続されており、外部導体１１が、第１の導電性素子５のうちの第１の部位１５側の箇所に電気的に接続されている。
【００４８】
ここで、第２の導電性素子がメアンダ状ではなく細長い長方形状に形成されているアンテナ２００について説明する。
【００４９】
図１１は、アンテナ２００の概略構成を示す図である。
【００５０】
アンテナ２００は、アンテナ１と同様にして、基材２０２と、第１の導電性素子２０４と、細長い長方形状に形成されている第２の導電性素子２０６とを備えて構成されている。また、アンテナ２００には、同軸ケーブル２０８が設けられている。
【００５１】
このアンテナ２００のおける導電性素子等の寸法は、図１２や図１３に示す特性を得るために、３０ｍｍ≦ａ１≦５０ｍｍ、５ｍｍ≦ｂ１≦２０ｍｍ、１ｍｍ≦ｃ１≦３ｍｍ、２２ｍｍ≦ｄ１≦３２ｍｍになっている。したがって、アンテナ２００の全長Ｌ１が８２ｍｍ程度まで長くなってしまう場合がある。
【００５２】
なお、図１２は、アンテナ２００のＶＳＷＲ値を示すグラフであり、図１３は、アンテナ２００の放射特性を示すグラフである。
【００５３】
次に、アンテナ１の特性の試験結果を示す。
【００５４】
図２は、アンテナ１の周波数特性を示す図である。
【００５５】
図２の横軸は、周波数を示し、縦軸は、アンテナのＶＳＷＲ値（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｓｔａｎｄｉｎｇ  Ｗａｖｅ  Ｒａｔｉｏ）を示す。図２のグラフＧ１は、アンテナ１（図１参照）の周波数に対するＶＳＷＲ値を示すグラフであり、図２のグラフＧ３は、アンテナ２００（図１１参照）の周波数に対するＶＳＷＲ値を示すグラフである。
【００５６】
図２から理解されるように、アンテナ１では、２．２ＧＨｚ〜２．６ＧＨｚの共振周波数帯域（ＶＳＷＲの絶対値がほぼ「２以下」の共振周波数帯域）を得ることができる。２．２ＧＨｚ〜２．６ＧＨｚの帯域は、アンテナ２００の場合よりも広くなっている。
【００５７】
図３〜図５は、周波数が２．４８ＧＨｚであるときの主偏波の放射特性（指向性）を示す図である。図３は、ＸＹ平面における垂直偏波の特性である。図４は、ＹＺ平面における水平偏波の特性である。図５は、ＺＸ平面における水平偏波の特性である。
【００５８】
ここで、ＸＹ平面、ＹＺ平面、ＺＸ平面について説明する。アンテナ１、２００（基材３、２０２）の長手方向に延びた軸をＺ軸とし、アンテナ１、２００（基材３、２０２）の幅方向に延びた軸をＸ軸とし、アンテナ１、２００（基材３、２０２）の幅方向に延びた軸をＹ軸とする、なお、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、アンテナ１、２００のほぼ中心を通過していると共に、各軸同士がお互いに直交している。上述したように座標を定めると、本アンテナの主偏波は、ＸＹ平面で垂直偏波、ＹＺ平面、ＺＸ平面では水平偏波が主偏波となる。
【００５９】
ＸＹ平面は、Ｘ軸とＹ軸とで規定される平面であり、ＹＺ平面は、Ｙ軸とＺ軸とで規定される平面であり、ＺＸ平面は、Ｚ軸とＸ軸とで規定される平面である。
【００６０】
図３のグラフＧ５は、アンテナ１（図１参照）の特性を示し、図３のグラフＧ７は、アンテナ２００（図１１参照）の特性を示し、図４のグラフＧ９は、アンテナ１（図１参照）の特性を示し、図４のグラフＧ１１は、アンテナ２００（図１１参照）の特性を示し、図５のグラフＧ１３は、アンテナ１（図１参照）の特性を示し、図５のグラフＧ１５は、アンテナ２００（図１１参照）の特性を示している。
【００６１】
図６は、アンテナ１とアンテナ２００との利得をまとめて比較したものである。図３〜図６から理解されるように、アンテナ１はアンテナ２００に対して、僅かではあるが、利得が低下している。しかしこの程度の低下は、実用上問題にはならない。
【００６２】
図７〜図９は、周波数が２．４８ＧＨｚであるときのアンテナ１の交差偏波を含めた放射特性を示す図である。図７は、ＸＹ平面における特性である。図８は、ＹＸ平面における特性である。図９は、ＺＸ平面における特性である。
【００６３】
図７のグラフＧ１７は、垂直偏波（Ｖｅｒ）の特性を示すグラフであり、図７のグラフＧ１９は、水平偏波（Ｈｏｒ）の特性を示すグラフであり、図８のグラフＧ２１は、垂直偏波の特性を示すグラフであり、図８のグラフＧ２３は、水平偏波の特性を示すグラフであり、図９のグラフＧ２５は、垂直偏波の特性を示すグラフであり、図９のグラフＧ２７は、水平偏波の特性を示すグラフである。図１０は、アンテナ１の特性をまとめて示した図である。
【００６４】
アンテナ１によれば、前述したように、良好な特性（周波数特性、指向性）を得ることができると共に、細長い第２の導電性素子７がメアンダ状に形成されているので、第２の導電性素子７の設置スペースの長さ寸法を小さくすることができ、アンテナ１の長さを小さくすることができる。そして、アンテナ１を小さい携帯機器へ設置することが容易になる。
【００６５】
具体的には、前述したように、アンテナ２００の長さは、図１１に示すように８２ｍｍになっているが、アンテナ１の長さは、図１に示すように４６ｍｍにまで短くなっている。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施形態に係るアンテナの概略構成を示す図である。
【図２】アンテナの周波数特性を示す図である。
【図３】周波数が２．４８ＧＨｚであるときのＸＹ平面での主偏波の放射特性を示す図である。
【図４】周波数が２．４８ＧＨｚであるときのＹＺ平面での主偏波の放射特性を示す図である。
【図５】周波数が２．４８ＧＨｚであるときのＺＸ平面での主偏波の放射特性を示す図である。
【図６】図１に示すアンテナと図１１に示すアンテナとの利得をまとめて比較したものである。
【図７】周波数が２．４８ＧＨｚであるときのＸＹ平面でのアンテナの放射特性を示す図である。
【図８】周波数が２．４８ＧＨｚであるときのＹＺ平面でのアンテナの放射特性を示す図である。
【図９】周波数が２．４８ＧＨｚであるときのＺＸ平面でのアンテナの放射特性を示す図である。
【図１０】アンテナの特性をまとめて示した図である。
【図１１】アンテナの概略構成を示す図である。
【図１２】図１１に示すアンテナのＶＳＷＲ値を示すグラフである。
【図１３】図１１に示すアンテナの放射特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６７】
１  アンテナ
３  基材
５  第１の導電性素子
７  第２の導電性素子
９  同軸ケーブル
１１  外部導体
１３  中心導体
１５  第１の部位
１７  第２の部位
１９  第３の部位
２１  第４の部位
２３  第５の部位
２５  第６の部位
２７  第７の部位
２９  第８の部位
３１  第９の部位
３３  第１０の部位
【図１】
2008167146.tif 000003
【図２】
2008167146.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008167146.tif 000006
【図５】
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【図６】
2008167146.tif 000008
【図７】
2008167146.tif 000009
【図８】
2008167146.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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