(57)【要約】【課題】２以上の筐体が開閉可能に連結されて構成された無線装置の、筐体どうしを閉じたときのアンテナの放射効率を改善する。【解決手段】無線装置の一方の筐体に内蔵された第１基板１３に、給電点１６を介してアンテナ１７を接続する。第１基板１３と他方の筐体に内蔵された第２基板１４の間に、磁性体層１８を配置する。第１基板１３、第２基板１４及び磁性体層１８はほぼ同一の形状及びサイズを有し、磁性体層１８は第１基板１３及び第２基板１４の間に略平行の状態で位置する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板を内蔵した第１の筐体と、
第２の基板を内蔵し、前記第１の筐体に対して開閉可能に連結されてなる第２の筐体と、
前記第１の基板又は前記第２の基板の何れか一方から給電される不平衡型アンテナと、
前記第２の筐体を前記第１の筐体に対して閉じたとき前記第１の基板及び前記第２の基板の間に位置するように設けられた磁性体層とを
備えたことを特徴とする無線装置。
【請求項２】
前記磁性体層は、前記第２の筐体を前記第１の筐体に対して閉じたとき前記第１の筐体の側を向く前記第２の基板の面に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
前記磁性体層は、前記第２の筐体を前記第１の筐体に対して閉じたとき前記第１の筐体の側を向く前記第２の基板の面のうちの周辺部分に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項４】
前記磁性体層は、前記第２の筐体を前記第１の筐体に対して閉じたとき前記第１の筐体の側を向く前記第２の基板の面のうちの短辺に沿った部分に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項５】
前記磁性体層は、使用周波数の１０００分の６波長以上の幅を有してなることを特徴とする請求項３に記載の無線装置。
【請求項６】
前記磁性体層は、前記第２の基板の端面をさらにカバーするように設けられたことを特徴とする請求項３に記載の無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線装置に係り、特に２以上の筐体が連結されて構成された無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機に代表されるように、２以上の筐体が開閉可能に連結されて構成された携帯型の無線装置が広く用いられている。このような無線装置は筐体どうしを開いた状態で通話に使用されるが、筐体どうしを閉じた状態においても、データ通信、テレビ放送視聴等を目的とする電波の送受信に使用される。
【０００３】
無線装置の筐体どうしを閉じた状態においては、一方の筐体に設けられたアンテナと他方の筐体に内蔵された基板が近接するため、アンテナのインピーダンスが低下して放射効率の劣化を招くことがある。このような問題は、小型軽量化又はデザイン上の理由からアンテナを一方の筐体に内蔵した無線装置において、特に考慮する必要がある。
【０００４】
ところで、携帯電話機等の無線装置においては、人体方向への不要な電波の放射を抑える目的で、磁性体による電磁遮へいの応用が従来から検討されている（例えば、特許文献１又は特許文献２参照。）。
【０００５】
上記の特許文献１は、入力手段（キー操作部）を構成するキーシート、キーパッドベース又はキーパッドボタンが磁性体を混入して形成された電磁波吸収体からなる携帯電話機の技術を記載している。また、このような携帯電話機の構成は電磁波局所吸収率（ＳＡＲ）の低減に寄与する旨が記載されている。
【０００６】
上記の特許文献２は、ディスプレイの周囲に磁性体入りダンパーシートを設けた携帯電話機の技術を記載している。また、当該磁性体入りダンパーシートがディスプレイ付近に高周波磁界を集中させて吸収することにより、電磁波局所吸収率（ＳＡＲ）の低減に寄与する旨が記載されている。
【特許文献１】特開２００４−３０４４４０号公報（第２、５ページ、図１）
【特許文献２】特開２００５−１２４０４３号公報（第２、３ページ、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１に記載された従来の技術は、磁性体を混入して形成されたキー操作部を無線装置筐体の高周波電流の集中箇所（ホットスポット）近傍に設けることによって、上記の高周波電流を抑制するものである。２以上の筐体が開閉可能に連結されて構成された無線装置のデザイン、特にキー操作部の配置及びアンテナとの位置関係によっては、筐体どうしを閉じたときのアンテナの放射効率を改善することが難しい場合がある。
【０００８】
上述した特許文献２に記載された従来の技術は、磁性体材料を含んで形成された部分がキー操作部ではなくディスプレイの周囲にある点を除き、特許文献１に記載された従来の技術と同様に考えることができる。したがって、２以上の筐体が開閉可能に連結されて構成された無線装置のデザイン、特にディスプレイの配置及びアンテナとの位置関係によっては、筐体どうしを閉じたときのアンテナの放射効率を改善することが難しい場合がある。
【０００９】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、２以上の筐体が開閉可能に連結されて構成された無線装置の、筐体どうしを閉じたときのアンテナの放射効率を、各構成の配置やデザインに左右されずに改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の無線装置は、第１の基板を内蔵した第１の筐体と、第２の基板を内蔵し、前記第１の筐体に対して開閉可能に連結されてなる第２の筐体と、前記第１の基板又は前記第２の基板の何れか一方から給電される不平衡型アンテナと、前記第２の筐体を前記第１の筐体に対して閉じたとき前記第１の基板及び前記第２の基板の間に位置するように設けられた磁性体層とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、２以上の筐体が開閉可能に連結されて構成された無線装置の、筐体どうしを閉じたときのアンテナの放射効率を、各構成の配置やデザインに左右されずに改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。以下の各図の間で共通の符号は、同一の構成を表すものとする。
【実施例１】
【００１３】
以下、図１乃至図５を参照して、本発明の実施例１を説明する。図１は、本発明の実施例１に係る無線装置１の構成及び形状を表す図である。無線装置１は、第１筐体１１と第２筐体１２を備えている。第１筐体１１と第２筐体１２を図の右側に示した双方向の矢印付き曲線の向きに折りたたみ可能とすることにより、第２筐体１２は第１筐体１１に対して開閉可能に連結されている。
【００１４】
第１筐体１１及び第２筐体１２は、それぞれ第１基板１３及び第２基板１４（図１ではそれぞれ破線で表す。）を内蔵している。第１基板１３及び第２基板１４は、接続部材１５（図１ではハッチングを施し外形を破線で表す。）により電気的に接続されている。第１基板１３の図中上側の短辺近傍には、給電点１６が設けられている。給電点１６は、第１基板１３又は第２基板１４に搭載された図示しない無線回路に接続されている。
【００１５】
第１筐体１１の図中上側の端部近傍には、アンテナ１７（図１では破線で表す。）が設けられている（ただし、無線装置１の使用時にアンテナ１７が上側に位置する構成に限定するものではない。）。アンテナ１７は、例えば図示したような逆Ｌ型モノポールアンテナであるが、これに限らず不平衡給電されるアンテナであればどのような種類でもよい。アンテナ１７は、給電点１６を介して図示しない無線回路に接続されている。
【００１６】
無線装置１は、以上に説明した各構成の他、磁性体材料を含んで形成された磁性体層１８を備えている。磁性体層１８の形状及び配置について、図２を参照して説明する。図２は、第２筐体１２を第１筐体１１に対して閉じたときの第１基板１３、第２基板１４及び磁性体層１８の形状及び位置関係を表す図である。
【００１７】
図２に示すように、第１基板１３、第２基板１４及び磁性体層１８は、ほぼ同一の形状及びサイズを有している。第２筐体１２を第１筐体１１に対して閉じたとき、磁性体層１８は第１基板１３及び第２基板１４の間に略平行の状態で位置する。
【００１８】
このような位置関係をとるためには、通話時に使用者側を向く第１筐体１１又は第１基板１３の面（第２筐体１２又は第２基板１４に対向する側であって、正面ともいう。）に磁性体層１８を配置する形態、通話時に使用者側を向く第２筐体１２又は第２基板１４の面（第１筐体１１又は第１基板１３に対向する側の面であって、正面ともいう。）に磁性体層１８を配置する形態等が考えられる。
【００１９】
これらの磁性体層１８の配置形態の相違がアンテナ１７の放射効率に与える影響について、図３乃至図５を参照して説明する。図３は、磁性体層１８を第１基板１３及び第２基板１４の間に配置しない場合と、配置する場合の複数の配置形態を表す図である。なお、アンテナ１７は図示を省略した。また、これらの配置形態は放射効率への影響を検討するため理論的に設定したもので、無線装置としての具体的な実装又は実現可能性は必ずしも考慮されていないものも含まれる点を付言しておく。
【００２０】
図３の左端（“ＯＰＥＮ”）は、磁性体層１８を配置せずに第２筐体１２が第１筐体１１に対して開かれた場合を、図２の右側に示したブロック矢印の向きに見た側面図として表したものである。その右隣（“ＣＬＯＳＥ”）の図は、磁性体層１８を配置せずに第２筐体１２を第１筐体１１に対して閉じた場合を、図２のブロック矢印の向きに見た側面図として表したものである。
【００２１】
“ＣＬＯＳＥ”の図の右隣（“ＢＯＴＨ”）の図は、第１基板１３及び第２基板１４両方の正面にそれぞれ磁性体層１８を配置した形態を表す。その他の５通りの図は、磁性体層１８の配置形態をそれぞれ変えて表したもので、図中の構成を表す符号は“ＢＯＴＨ”の図と同一であるものとして図示を省略する。
【００２２】
“ＢＯＴＨ”の図の右隣（“ＵＰＰＥＲ”）の図は、第１基板１３の正面に磁性体層１８を配置した形態を表す。図２において第１基板１３が上側に位置するところから、便宜上“ＵＰＰＥＲ”と名付けたものである。“ＵＰＰＥＲ” の図の右隣（“ＬＯＷＥＲ”）の図は、第２基板１４の正面に磁性体層１８を配置した形態を表す。図２において第２基板１４が下側に位置するところから、便宜上“ＬＯＷＥＲ”と名付けたものである。
【００２３】
“ＬＯＷＥＲ” の図の右隣（“ＣＥＮＴＥＲ”）の図は、第１基板１３と第２基板１４の間の中央に磁性体層１８を配置した形態を表す。“ＣＥＮＴＥＲ” の図の右隣（“ＡＬＬ”）の図は、第１基板１３と第２基板１４の間に磁性体層１８をすき間なく充填した形態を表す。最後の“ＯＵＴＥＲ”の図は、第１基板１３及び第２基板１４両方の正面とは反対側の面にそれぞれ磁性体層１８を配置した形態を表す。
【００２４】
図３に示した各形態においてアンテナ１７の放射効率をシミュレーションにより求め、磁性体層１８の配置形態の相違がアンテナ１７の放射効率に与える影響を評価した。当該シミュレーションにおいて、周波数は６２０ＭＨｚとし、第１基板１３又は第２基板１４のサイズは図２の長辺及び短辺方向がそれぞれ８０ｍｍ及び４０ｍｍとした。アンテナ１７は、全長が装荷インダクタンスを含めて約２分の１波長に相当し、第１基板１３の短辺に略平行して折り返すように設けられたループ型に近い形状を持つものとした。磁性体層１８の比透磁率は４０、損失係数（ｔａｎδ）は０と仮定した。
【００２５】
図４は、上記のシミュレーションにより求めた図３の各形態における放射効率を、棒グラフで表す図である。グラフの横軸は、図３の各形態に対応している。グラフの縦軸は、アンテナ１７が自由空間にある場合を基準とする放射効率をパーセント値で表す。
【００２６】
図４によれば、放射効率は“ＯＰＥＮ”の形態において約８９パーセントであり、“ＣＬＯＳＥ”の形態において約３７パーセントである。すなわち、例えば折りたたみ動作により第２筐体１２を第１筐体１１に対して開いた状態から閉じた状態に変えたとき、放射効率は３７対８９の比率分（約３．８ｄＢ相当）劣化することがわかる。
【００２７】
次に、“ＢＯＴＨ” の形態における放射効率は約４８パーセントである。すなわち、第２筐体１２を第１筐体１１に対して閉じたとき、第１基板１３及び第２基板１４両方の正面にそれぞれ配置した磁性体層１８の作用によって、“ＣＬＯＳＥ”の形態に比べ放射効率が４８対３７の比率分（約１．１ｄＢ相当）改善されたことがわかる。
【００２８】
同じく図４によれば、“ＵＰＰＥＲ”、“ＬＯＷＥＲ”、“ＣＥＮＴＥＲ”又は“ＡＬＬ”の形態における放射効率は、約５１パーセントから５３パーセントの範囲にあって、相互に大きな差は見られない。これらのうち、“ＡＬＬ”の形態は無線装置としての具体的な実装又は実現可能性を考えるとやや困難が予想されるため、“ＵＰＰＥＲ”、“ＣＥＮＴＥＲ”又は“ＬＯＷＥＲ”の形態が選択肢として残る。
【００２９】
図５は、上記のシミュレーション中の“ＵＰＰＥＲ”、“ＣＥＮＴＥＲ”又は“ＬＯＷＥＲ”の形態において、磁性体層１８の第２基板１４からの間隔に対する放射効率の変化を折れ線グラフで表す図である。グラフの横軸は、磁性体層１８の第２基板１４からの間隔（単位はミリメートル）である。グラフの縦軸は、アンテナ１７が自由空間にある場合を基準とする放射効率をパーセント値で表す。
【００３０】
図５によれば、磁性体層１８の第２基板１４からの間隔が１ｍｍ以下の場合に、それが１ｍｍを超える場合より放射効率が高いという傾向があるが、図５に示した範囲ではその差は１．８パーセント程度（約０．１５ｄＢ）に過ぎない。
【００３１】
以上のことから、第２筐体１２を第１筐体１１に対して閉じたときのアンテナ１７の放射効率を改善するには、“ＵＰＰＥＲ”又は“ＬＯＷＥＲ”すなわち第１基板１３又は第２基板１４の間のいずれかの位置に磁性体層１８を配置する形態が適切であるという結果が得られた。具体的には、第２基板１４の正面に磁性体層１８を設ける形態（図３の“ＬＯＷＥＲ”に相当する。）か、又は第１基板１３の正面に磁性体層１８を設ける形態（図３の“ＵＰＰＥＲ”に相当する。）が望ましい。
【００３２】
本発明の実施例１によれば、２以上の筐体が開閉可能に連結されて構成された無線装置の筐体どうしを閉じた状態において各筐体の基板の間に位置するように磁性体層を配置することにより、筐体どうしを閉じた状態におけるアンテナの放射効率を改善することができる。
【実施例２】
【００３３】
以下、図６及び図７を参照して、本発明の実施例２を説明する。本発明の実施例２に係る無線装置２は、実施例１に係る無線装置１と同じく第１筐体１１と第２筐体１２を備え、図１に示した構成及び形状を有している。
【００３４】
無線装置２は、図１に示したほか、磁性体材料を含んで形成された磁性体層２８を備えている。磁性体層２８の形状及び配置について、図６を参照して説明する。図６の左側の図は、第２筐体１２を第１筐体１１に対して閉じたときの第１基板１３、第２基板１４及び磁性体層２８の形状及び位置関係を表す図である。図６の右側の図は、図中のブロック矢印で示すように左側の図から磁性体層２８だけを抜き出して、その形状を表す図である。
【００３５】
磁性体層２８は、図６の右側の図に示すように、第１基板１３又は第２基板１４の外形とほぼ同一形状の周辺部分だけを残し、その内側の範囲が切除された場合に相当する形状を有している。すなわち、磁性体層２８は、第１基板１３正面の周辺部分に沿って幅“ｄ”の帯状に設けられるか、又は第２基板１４正面の周辺部分に沿って幅“ｄ”の帯状に設けられる。
【００３６】
磁性体層２８は、第１基板１３又は第２基板１４の周辺部分に沿って幅“ｄ”の帯状をなすことにより、第１基板１３又は第２基板１４の内側の範囲における例えば表示部、操作部、その他の回路等の配置を妨げることなく設けられる。
【００３７】
上記の磁性体層２８の幅“ｄ”の値は、第２筐体１２を第１筐体１１に対して閉じたときのアンテナ１７の放射効率に影響することが考えられる。そこで、実施例１において説明したのと同様のシミュレーションを行い、磁性体層２８の幅“ｄ”の値がアンテナ１７の放射効率に与える影響を評価した。
【００３８】
上記のシミュレーションの結果を、図７を参照して説明する。図７は、磁性体層２８の幅“ｄ”の値に対するアンテナ１７の放射効率の変化を折れ線グラフで表す図である。グラフの横軸は、幅“ｄ”の値（単位はミリメートル）である。グラフの縦軸は、アンテナ１７が自由空間にある場合を基準とする放射効率をパーセント値で表す。なお、シミュレーションの条件（周波数、第１基板１３及び第２基板１４のサイズ、アンテナ１７の形態、磁性体層２８の比透磁率および損失係数）は実施例１と同じとする。
【００３９】
図７によれば、ｄ＝１ｍｍのときは放射効率が１０パーセント（−１０ｄＢ相当）と著しく低いが、ｄ≧２ｍｍのとき放射効率は急速に改善され、ｄ≧８ｍｍにおいて５３パーセントで飽和する。すなわち、磁性体層を第１基板１３又は第２基板１４の正面全体に設けなくても、遜色のない放射効率を得ることができる。
【００４０】
図７によれば、例えば放射効率４５パーセント（約−３．５ｄＢ相当）以上を一応の基準とするときは、ｄ≧３ｍｍとする必要がある。このシミュレーションは周波数６２０MHｚの条件で行っているから、一般化するとほぼ１０００分の６波長ということができる。
【００４１】
実施例２の変形例について、図８を参照して説明する。この変形例は、無線装置２の磁性体層２８の形状を変えて磁性体層２９とするものであり、図８は磁性体層２９の形状を表す図である。磁性体層２９は、磁性体層２８と同じ第１基板１３又は第２基板１４の正面の周辺部分に沿って設けられる部分に続いて、第１基板１３又は第２基板１４の端面もカバーするように設けられる。ここで基板の端面とは、基材を切断することにより基板が形成されたときの基材の断面に相当し、基板の厚みに相当する幅を有する面をいう。
【００４２】
第１基板１３の正面の周辺部分及び端面に代えて、第１筐体１１の正面及び側面（筐体の内側又は外側の何れか）に磁性体層２９を設けるものとしてもよい。第２基板１４の正面の周辺部分及び端面に代えて、第２筐体１２の正面及び側面（筐体の内側又は外側の何れか）に磁性体層２９を設けるものとしてもよい。
【００４３】
図７によれば、磁性体層２８を用いた場合のｄ＝２ｍｍにおける放射効率は３５パーセントであった。磁性体層２８に代えて磁性体層２９を用いるとして同様のシミュレーションを行うと、放射効率が４７パーセントに向上するという結果が得られた。これは、アンテナ１７を励振したとき第１基板１３又は第２基板１４の端面に沿って相対的に値の大きい高周波電流が分布するため、磁性体層２９のような形状をとることによって放射効率改善の効果が発揮されるためである。
【００４４】
本発明の実施例２によれば、基板の周辺部分だけカバーするように磁性体層を配置することによっても放射効率改善に寄与するという、付加的な効果が得られる。
【実施例３】
【００４５】
以下、図９を参照して、本発明の実施例３を説明する。本発明の実施例３に係る無線装置３は、実施例１に係る無線装置１と同じく第１筐体１１と第２筐体１２を備え、図１に示した構成及び形状を有している。
【００４６】
無線装置３は、図１に示したほか、磁性体材料を含んで形成された磁性体層３８を備えている。磁性体層３８の形状及び配置について、図９を参照して説明する。図９は、第２筐体１２を第１筐体１１に対して閉じたときの第１基板１３、第２基板１４及び磁性体層３８の形状及び位置関係を表す図である。
【００４７】
磁性体層３８は、図９に示すように、第１基板１３又は第２基板１４の上下の短辺に沿った部分に対応する範囲だけを残して形成される。すなわち、磁性体層３８は、第１基板１３正面の両方の短辺に沿って幅“D”の帯状に設けられるか、又は第２基板１４正面の両方の短辺に沿って幅“D”の帯状に設けられる。
【００４８】
磁性体層３８は、第１基板１３又は第２基板１４の両方の短辺に沿って幅“D”の帯状をなすことにより、第１基板１３又は第２基板１４の内側及び長辺沿いの範囲における例えば表示部、操作部、その他の回路等の配置を妨げることなく設けられる。
【００４９】
上記の磁性体層３８の幅“D”の値は、第２筐体１２を第１筐体１１に対して閉じたときのアンテナ１７の放射効率に影響することが考えられる。そこで、実施例１において説明したのと同様のシミュレーションを行い、磁性体層３８の幅“D”の値がアンテナ１７の放射効率に与える影響を評価した。
【００５０】
図７によれば、磁性体層２８を用いた場合のｄ＝８ｍｍにおける放射効率は５３パーセントであった。磁性体層２８に代えてＤ＝８ｍｍの磁性体層３８を用いるとして同様のシミュレーションを行うと、放射効率は５２パーセントであって、磁性体層２８を用いた場合に比べ大差ないという結果が得られた。これは、アンテナ１７を励振したとき相対的に値の大きい電界が基板の短辺近傍に分布するため、磁性体層３８のような形状でも放射効率の改善効果が失われないためである。
【００５１】
本発明の実施例３によれば、基板の短辺沿いの部分だけカバーするように磁性体層を配置することによっても放射効率改善に寄与するという、付加的な効果が得られる。
【００５２】
以上の各実施例の説明において、無線装置又はアンテナの形状、構成、寸法等は例示であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲でさまざまな変形が可能である。例えば、無線装置を構成する２の筐体の連結形式は折りたたみ型に限るものではなく、いわゆるスライド型や２軸ヒンジ型と呼ばれる形式であってもよい。なお２軸ヒンジ型の場合には、上述した実施例において第１筐体１１と第２筐体１２の対向する面どうしの組合せが一通りではない点も考慮して、筐体が閉じられたとき磁性体層が筐体間に位置するように配置することが適切である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施例１に係る無線装置の構成及び形状を表す図。
【図２】実施例１に係る無線装置の筐体どうしを閉じたときの基板及び磁性体層の形状及び位置関係を表す図。
【図３】実施例１に係る無線装置において磁性体層を基板間に配置しない場合と、配置する場合の複数の配置形態を表す図。
【図４】実施例１に係る無線装置において、図３の配置形態ごとのアンテナ放射効率をシミュレーションにより求めて表す図。
【図５】実施例１に係る無線装置において、１の基板と磁性体層の間隔ごとのアンテナ放射効率をシミュレーションにより求めて表す図。
【図６】本発明の実施例２に係る無線装置の筐体どうしを閉じたときの、基板及び磁性体層の形状及び位置関係を表す図。
【図７】実施例２に係る無線装置において、帯状に形成された磁性体層の幅ごとのアンテナ放射効率をシミュレーションにより求めて表す図。
【図８】実施例２の変形例における磁性体層の形状を表す図。
【図９】本発明の実施例３に係る無線装置の筐体どうしを閉じたときの、基板及び磁性体層の形状及び位置関係を表す図。
【符号の説明】
【００５４】
１  無線装置
１１  第１筐体
１２  第２筐体
１３  第１基板
１４  第２基板
１５  接続部材
１６  給電点
１７  アンテナ
１８、２８、２９、３８  磁性体層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008166991.tif 000006
【図５】
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【図６】
2008166991.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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