JPH0238493Y2 - - Google Patents
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- JPH0238493Y2 JPH0238493Y2 JP5482980U JP5482980U JPH0238493Y2 JP H0238493 Y2 JPH0238493 Y2 JP H0238493Y2 JP 5482980 U JP5482980 U JP 5482980U JP 5482980 U JP5482980 U JP 5482980U JP H0238493 Y2 JPH0238493 Y2 JP H0238493Y2
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- electrode
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- electrodes
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- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は弾性表面波用電気機械変換器に係り、
特に二相型一方向の弾性表面波用電気機械変換器
の重み付け構造に関する。
特に二相型一方向の弾性表面波用電気機械変換器
の重み付け構造に関する。
弾性表面波を用いた遅延線、フイルタ等は現在
通信機器、テレビジヨンセツト等に組み入れられ
ており、数10MHzから数ＧHz帯の周波数にわたり
幅広い応用が考えられている。しかしながら実際
に使用されている弾性表面波素子の特性は挿入損
失が大きく、又帯域内リツプルが大きい問題点が
あつた。
通信機器、テレビジヨンセツト等に組み入れられ
ており、数10MHzから数ＧHz帯の周波数にわたり
幅広い応用が考えられている。しかしながら実際
に使用されている弾性表面波素子の特性は挿入損
失が大きく、又帯域内リツプルが大きい問題点が
あつた。
このような問題点を改善するため、最近二相型
一方向性電極変換器が開発されている。この二相
型一方向性電極変換器によれば挿入損失の低減と
帯域内リツプルの低減において相当の効果を奏す
ることができ極めて有効である。
一方向性電極変換器が開発されている。この二相
型一方向性電極変換器によれば挿入損失の低減と
帯域内リツプルの低減において相当の効果を奏す
ることができ極めて有効である。
この二相型一方向の弾性表面波用電気機械変換
器は、基準信号を与えられる第１の電極と、基準
信号と位相が90゜異なる信号を与えられる第２の
電極と、共通接地電極とを１グループとして有
し、複数のグループを各第１、第２の電極がすだ
れ状電極を形成するように接続すると共に、各グ
ループの第１及び第２の電極から発生する表面波
が進行方向に同相で、反対方向に逆相となるよう
にジグザグ状の前記共通接地電極の幅を決定して
配設している。
器は、基準信号を与えられる第１の電極と、基準
信号と位相が90゜異なる信号を与えられる第２の
電極と、共通接地電極とを１グループとして有
し、複数のグループを各第１、第２の電極がすだ
れ状電極を形成するように接続すると共に、各グ
ループの第１及び第２の電極から発生する表面波
が進行方向に同相で、反対方向に逆相となるよう
にジグザグ状の前記共通接地電極の幅を決定して
配設している。
第１図はかゝる従来の二相型一方向の弾性表面
波用電気機械変換器の正面図である。図中１はニ
オブ酸リチウム（LiNbO3）などの圧電結晶から
なる圧電基板で、該圧電基板上には電極指群２が
配設されている。これら電極指群２は電極指数Ｎ
本の基準信号を与える0゜側すだれ状電極２ａと、
それより90゜位相の異なる信号を与えるための同
一電極指数の90゜側すだれ状電極２ｂと、0゜側す
だれ状電極及び90゜側すだれ状電極を構成するＮ
本の各電極指を覆うようにジグザグ状に配設され
た共通接地電極２ｃとを有している。上記電極指
群２は、共通接地電極２ｃを挟んで形成される0゜
側すだれ状電極２ａから90゜側すだれ状電極２ｂ
までの中心間の距離ｌを、 ｌ＝λ0／４・｛２（Ｎ＋１）＋１｝ として、その両側の共通接地電極２ｃの中央間に
配置された各電極を１グループとし、これら複数
のグループG1，G2，G3…を接続して構成されて
いる。但し、λ0は波長、Ｎはそれぞれ0゜側、90゜
側のすだれ状電極の本数（第１図の例では、Ｎ＝
１）である。そして0゜側から90゜側のすだれ状電
極までの間に挟まれた共通接地電極２ｃの幅を
λ0／２、それ以外の両側に位置する共通接地電極
２ｃの幅をλ0とした場合が図示されている。そし
て、１グループ毎に交叉指長を変えて、各グルー
プ毎に励振される弾性表面波のビーム幅を変えて
重み付けする（アポダイズ型の重み付けという）
と共に、各グループG1，G2…の0゜側電極指及び
90゜側電極指から発生する表面波がその進行方向
に同相で、反対方向に逆相となるように共通接地
電極２ｃの幅を考慮している。
波用電気機械変換器の正面図である。図中１はニ
オブ酸リチウム（LiNbO3）などの圧電結晶から
なる圧電基板で、該圧電基板上には電極指群２が
配設されている。これら電極指群２は電極指数Ｎ
本の基準信号を与える0゜側すだれ状電極２ａと、
それより90゜位相の異なる信号を与えるための同
一電極指数の90゜側すだれ状電極２ｂと、0゜側す
だれ状電極及び90゜側すだれ状電極を構成するＮ
本の各電極指を覆うようにジグザグ状に配設され
た共通接地電極２ｃとを有している。上記電極指
群２は、共通接地電極２ｃを挟んで形成される0゜
側すだれ状電極２ａから90゜側すだれ状電極２ｂ
までの中心間の距離ｌを、 ｌ＝λ0／４・｛２（Ｎ＋１）＋１｝ として、その両側の共通接地電極２ｃの中央間に
配置された各電極を１グループとし、これら複数
のグループG1，G2，G3…を接続して構成されて
いる。但し、λ0は波長、Ｎはそれぞれ0゜側、90゜
側のすだれ状電極の本数（第１図の例では、Ｎ＝
１）である。そして0゜側から90゜側のすだれ状電
極までの間に挟まれた共通接地電極２ｃの幅を
λ0／２、それ以外の両側に位置する共通接地電極
２ｃの幅をλ0とした場合が図示されている。そし
て、１グループ毎に交叉指長を変えて、各グルー
プ毎に励振される弾性表面波のビーム幅を変えて
重み付けする（アポダイズ型の重み付けという）
と共に、各グループG1，G2…の0゜側電極指及び
90゜側電極指から発生する表面波がその進行方向
に同相で、反対方向に逆相となるように共通接地
電極２ｃの幅を考慮している。
さて、かゝるアポダイズ型の重み付けをした従
来の二相型一方向性電極変換器においては、各グ
ループの0゜側電極指と90゜側電極指がそれぞれ共
通接地電極２ｃにより覆われる長さl1i，l2i（ｉ＝
１，２…）が等しくないため、換言すれば各グル
ープの0゜側電極指と90゜側電極指で消費される音
響パワーが等しくないため表面波の方向性が劣化
して損失が増大すると共に、通過帯域内のリツプ
ルの増大を招来していた。このため、二相型一方
向性電極変換器は通常の変換器に比らべ挿入損失
の低減並びに通過帯域内リツプルの低減が相当図
れるものゝ、その効果が十分でなかつた。
来の二相型一方向性電極変換器においては、各グ
ループの0゜側電極指と90゜側電極指がそれぞれ共
通接地電極２ｃにより覆われる長さl1i，l2i（ｉ＝
１，２…）が等しくないため、換言すれば各グル
ープの0゜側電極指と90゜側電極指で消費される音
響パワーが等しくないため表面波の方向性が劣化
して損失が増大すると共に、通過帯域内のリツプ
ルの増大を招来していた。このため、二相型一方
向性電極変換器は通常の変換器に比らべ挿入損失
の低減並びに通過帯域内リツプルの低減が相当図
れるものゝ、その効果が十分でなかつた。
従つて、本考案はアポダイズ型の重み付け等種
種の重み付けにおいて、各グループの0゜側電極指
と90゜側電極指において消費される音響パワーを
等しくして、損失、通過帯域内リツプルを低減す
ることを目的とする。
種の重み付けにおいて、各グループの0゜側電極指
と90゜側電極指において消費される音響パワーを
等しくして、損失、通過帯域内リツプルを低減す
ることを目的とする。
以下、本考案の実施例を図面に従つて詳細に説
明する。
明する。
第２図は本考案の一実施例に係る弾性表面波用
電気機械変換器の正面図で、アポダイズ型の重み
付けを施した実施例で、第１図の従来例と同一部
分には同一符号を付しその詳細な説明は省略す
る。
電気機械変換器の正面図で、アポダイズ型の重み
付けを施した実施例で、第１図の従来例と同一部
分には同一符号を付しその詳細な説明は省略す
る。
第１図の従来例と異なる点は、共通接地電極２
ｃの一部に突片２１ａ〜２１ｅを設け、該共通接
地電極により覆われる各グループの0゜側電極指の
長さl1i（ｉ＝１，２…）と90゜側電極指の長さl2i
（ｉ＝１，２，…）を互いに等しくした点である。
これにより各グループの0゜側電極指で消費される
音響パワーと90゜側電極指で消費される音響パワ
ーとが互いに等しくなると共に、表面波の方向性
の劣化がなくなり、損失の低減及び通過帯域内で
のリツプルの低減が図れる。
ｃの一部に突片２１ａ〜２１ｅを設け、該共通接
地電極により覆われる各グループの0゜側電極指の
長さl1i（ｉ＝１，２…）と90゜側電極指の長さl2i
（ｉ＝１，２，…）を互いに等しくした点である。
これにより各グループの0゜側電極指で消費される
音響パワーと90゜側電極指で消費される音響パワ
ーとが互いに等しくなると共に、表面波の方向性
の劣化がなくなり、損失の低減及び通過帯域内で
のリツプルの低減が図れる。
第３図はアポダイズ型の重み付けを施した本考
案の別の実施例で、第２図と同一部分には同一符
号を付している。第３図の実施例において、第２
図と異なる点はアポダイズ型の重み付け法を異な
らせた点だけであり、突片２１ａ〜２１ｅを設
け、共通接地電極２ｃにより覆われる各グループ
の0゜側電極指の長さl1i（ｉ＝１，２…）と90゜側電
極指の長さl2i（ｉ＝１，２，…）を互いに等しく
している点は同一である。
案の別の実施例で、第２図と同一部分には同一符
号を付している。第３図の実施例において、第２
図と異なる点はアポダイズ型の重み付け法を異な
らせた点だけであり、突片２１ａ〜２１ｅを設
け、共通接地電極２ｃにより覆われる各グループ
の0゜側電極指の長さl1i（ｉ＝１，２…）と90゜側電
極指の長さl2i（ｉ＝１，２，…）を互いに等しく
している点は同一である。
第４図、第５図、第６図はそれぞれ中心周波数
197.6MHz，372.8MHz，531MHzのフイルタに第
２図の本考案及び第１図の従来例に係る二相型一
方向性電極変換器をそれぞれ適用した場合の挿入
損失一周波数特性図で、実線は本考案によるも
の、一点鎖線は従来例によるものである。
197.6MHz，372.8MHz，531MHzのフイルタに第
２図の本考案及び第１図の従来例に係る二相型一
方向性電極変換器をそれぞれ適用した場合の挿入
損失一周波数特性図で、実線は本考案によるも
の、一点鎖線は従来例によるものである。
これより明らかなように、挿入損失が約1dB改
善され、帯域内リツプルが極めて少なくなつてい
る。
善され、帯域内リツプルが極めて少なくなつてい
る。
第７図は参考図であつて、消費される放射パワ
ーを等しくするために容量重み付けを施した例で
ある。
ーを等しくするために容量重み付けを施した例で
ある。
図中、３１はニオブ酸リチウムなどの圧電結晶
からなる圧電基板で、該基板上に電極指数Ｎ本の
基準信号を与えるすだれ状電３１ａと、それより
90゜位相の異なる信号を与えるための同一電極指
数の90゜側すだれ状電極３１ｂと、0゜側すだれ状
電極３１ａ及び90゜側すだれ状電極３１ｂをそれ
ぞれ覆うようにジグザグ状に配設された共通接地
電極３１ｃとが形成されている。すだれ状電極３
１ａ，３１ｂを形成する各電極指の端部３１a′，
３１b′は所定の大きさに広げられ、その上に誘電
体膜３２ａ，３２ｂ（一点鎖線）が被着され、更
にその上に基準信号入力用の入力信号電極３３ａ
（点線）と、基準信号から90゜位相の異なる信号を
入力するための入力信号電極３３ｂ（点線）とが
それぞれ被着されている。
からなる圧電基板で、該基板上に電極指数Ｎ本の
基準信号を与えるすだれ状電３１ａと、それより
90゜位相の異なる信号を与えるための同一電極指
数の90゜側すだれ状電極３１ｂと、0゜側すだれ状
電極３１ａ及び90゜側すだれ状電極３１ｂをそれ
ぞれ覆うようにジグザグ状に配設された共通接地
電極３１ｃとが形成されている。すだれ状電極３
１ａ，３１ｂを形成する各電極指の端部３１a′，
３１b′は所定の大きさに広げられ、その上に誘電
体膜３２ａ，３２ｂ（一点鎖線）が被着され、更
にその上に基準信号入力用の入力信号電極３３ａ
（点線）と、基準信号から90゜位相の異なる信号を
入力するための入力信号電極３３ｂ（点線）とが
それぞれ被着されている。
この構成の等価電気回路は第７図Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄの部分のみに注目すると第８図ａのようにな
る。尚、図中C2は第７図におけるＤの部分によ
る容量、C1はAB間およびAC間の容量、Ｒは放
射抵抗であり、この放射抵抗Ｒで消費される電力
が表面波エネルギ、換言すれば放射パワーとな
る。さて、放射抵抗Ｒの両端に現われる電圧Ｅ、
即ち第７図の0゜側電極指Ａの電位は、 Ｅ＝Y2・Ein／（Y1＋Y2） (1) ただし、Y1＝１／Ｒ＋jwC1，Y2＝jwC2 となり、第７図Ｄの部分の容量C2を変えること
によつて、即ち入力信号電極３３ａと電極指の端
部で広くなつた部分３１a′との交叉面積を調整す
ることによつて各電極指の電位を変えることがで
き、この方法による重み付けは容量重み付けと呼
ばれる。
Ｄの部分のみに注目すると第８図ａのようにな
る。尚、図中C2は第７図におけるＤの部分によ
る容量、C1はAB間およびAC間の容量、Ｒは放
射抵抗であり、この放射抵抗Ｒで消費される電力
が表面波エネルギ、換言すれば放射パワーとな
る。さて、放射抵抗Ｒの両端に現われる電圧Ｅ、
即ち第７図の0゜側電極指Ａの電位は、 Ｅ＝Y2・Ein／（Y1＋Y2） (1) ただし、Y1＝１／Ｒ＋jwC1，Y2＝jwC2 となり、第７図Ｄの部分の容量C2を変えること
によつて、即ち入力信号電極３３ａと電極指の端
部で広くなつた部分３１a′との交叉面積を調整す
ることによつて各電極指の電位を変えることがで
き、この方法による重み付けは容量重み付けと呼
ばれる。
一方、第７図A′，B′，C′，D′の部分のみに注
目するとその等価電気回路は同様に第８図ｂのよ
うになり、90゜側電極指A′の電位は、 Ｅ＝Y2′・Ein／（Y1′＋Y2′） (2) ただし、Y1′＝１／Ｒ＋jwC1，Y2′＝jwC2′ となる。
目するとその等価電気回路は同様に第８図ｂのよ
うになり、90゜側電極指A′の電位は、 Ｅ＝Y2′・Ein／（Y1′＋Y2′） (2) ただし、Y1′＝１／Ｒ＋jwC1，Y2′＝jwC2′ となる。
従つて、(1)，(2)式よりY2＝Y2′（C2＝C2′）とす
れば各グループの0゜側電極により消費される放射
パワーと、90゜側電極により消費される放射パワ
ーとを等しくすることができる。
れば各グループの0゜側電極により消費される放射
パワーと、90゜側電極により消費される放射パワ
ーとを等しくすることができる。
従つて、基準信号入力用の電極３３ａとグルー
プGi（ｉ＝１，２…）の0゜側電極指間の静電容量
C2と、基準信号から90゜位相が異なる信号入力用
の電極３３ｂとグループGi（ｉ＝１，２，…）の
90゜側電極指間の静電容量C2′とを互いに等しくし
ている。そして、このために、信号入力用電極３
３ａとグループGiの0゜側電極指の交叉面積と、信
号入力用電極３３ｂとグループGiの90゜側電極指
の交叉面積とを互いに一致させている。
プGi（ｉ＝１，２…）の0゜側電極指間の静電容量
C2と、基準信号から90゜位相が異なる信号入力用
の電極３３ｂとグループGi（ｉ＝１，２，…）の
90゜側電極指間の静電容量C2′とを互いに等しくし
ている。そして、このために、信号入力用電極３
３ａとグループGiの0゜側電極指の交叉面積と、信
号入力用電極３３ｂとグループGiの90゜側電極指
の交叉面積とを互いに一致させている。
第９図は参考図であつて、各グループGi（ｉ＝
１，２，…）の浮き電極数を変えて軸方向重み付
けを施した例であり、図中第２図と同一部分には
同一符号を付しその詳細な説明は省略する。第９
図において、第２図と異なる点は各電極指長を一
致させると共に、各グループに浮き電極を挿入し
た点である。
１，２，…）の浮き電極数を変えて軸方向重み付
けを施した例であり、図中第２図と同一部分には
同一符号を付しその詳細な説明は省略する。第９
図において、第２図と異なる点は各電極指長を一
致させると共に、各グループに浮き電極を挿入し
た点である。
図中、４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２a′，４２
ｂ，４２b′はそれぞれ同一形状の浮き電極であ
る。尚、これら浮き電極は次のように作成され
る。即ち、各グループGiの0゜側電極指或は90゜側
電極指の一対（数対でもよい）を切りはなし、該
切りはなされた端部を互いに接続することにより
作成される。４３はジグザグ状に配設された共通
接地電極であり、各グループGiの１つの0゜側電極
指と所定数の浮き電極とを組とすると共に、各グ
ループGiの１つの90゜側電極指と所定数の浮き電
極とを組としたとき、これら組を交互に覆うよう
に配設されている。
ｂ，４２b′はそれぞれ同一形状の浮き電極であ
る。尚、これら浮き電極は次のように作成され
る。即ち、各グループGiの0゜側電極指或は90゜側
電極指の一対（数対でもよい）を切りはなし、該
切りはなされた端部を互いに接続することにより
作成される。４３はジグザグ状に配設された共通
接地電極であり、各グループGiの１つの0゜側電極
指と所定数の浮き電極とを組とすると共に、各グ
ループGiの１つの90゜側電極指と所定数の浮き電
極とを組としたとき、これら組を交互に覆うよう
に配設されている。
さて、各グループG1，G2…に挿入する浮き電
極数を変えてやれば各グループにおける励振強度
を変化させることが可能となり、軸方向の重み付
けをすることができる。
極数を変えてやれば各グループにおける励振強度
を変化させることが可能となり、軸方向の重み付
けをすることができる。
ところで、各グループの0゜側電極指と90゜側電
極指の消費パワーは、前記１つの0゜側電極指又は
90゜側電極指と組をなす浮き電極数に依存する。
極指の消費パワーは、前記１つの0゜側電極指又は
90゜側電極指と組をなす浮き電極数に依存する。
従つて、グループG1，G2，G3…に挿入する浮
き電極数をそれぞれ０，２，４１ａ，４１ｂ，
４，４２ａ，４２a′，４２ｂ，４２b′…として軸
方向の重み付けをすると共に、各グループの0゜側
電極指と組をなす浮き電極数と90゜側電極指と組
をなす浮き電極数とをそれぞれ一致させている。
き電極数をそれぞれ０，２，４１ａ，４１ｂ，
４，４２ａ，４２a′，４２ｂ，４２b′…として軸
方向の重み付けをすると共に、各グループの0゜側
電極指と組をなす浮き電極数と90゜側電極指と組
をなす浮き電極数とをそれぞれ一致させている。
以上、本考案によれば二相型一方向性電極変換
器において、各グループの0゜側電極指で消費され
る音響パワーと、90゜側電極指で消費される音響
パワーとを一致させたから従来のものに比らべ挿
入損失の低減及び帯域内のリツプルの低減が可能
となつた。
器において、各グループの0゜側電極指で消費され
る音響パワーと、90゜側電極指で消費される音響
パワーとを一致させたから従来のものに比らべ挿
入損失の低減及び帯域内のリツプルの低減が可能
となつた。
第１図は従来の二相型一方向の電気機械変換器
の正面図、第２図は本考案に係る弾性表面波用電
気機械変換器の正面図、第３図はアポダイズ型の
重み付けをした本考案の別の実施例説明図、第４
図、第５図及び第６図は本考案による効果を説明
する挿入損失一周波数特性図、第７図は容量重み
付けに適用した参考図、第８図ａ，ｂは同等価電
気回路図、第９図は軸方向重み付けに適用した参
考図である。 １……圧電基板、２……電極指群、２ａ，３１
ａ……0゜側すだれ状電極、２ｂ，３１ｂ……90゜
側すだれ状電極、２ｃ，３１ｃ……共通接地電
極、２１ａ〜２１ｅ……突片、３１a′，３１b′…
…端部、３２ａ，３２ｂ……誘電体膜、３３ａ，
３３ｂ……入力信号電極、４１ａ，４１ｂ，４２
ａ，４２a′，４２ｂ，４２b′，……浮き電極。
の正面図、第２図は本考案に係る弾性表面波用電
気機械変換器の正面図、第３図はアポダイズ型の
重み付けをした本考案の別の実施例説明図、第４
図、第５図及び第６図は本考案による効果を説明
する挿入損失一周波数特性図、第７図は容量重み
付けに適用した参考図、第８図ａ，ｂは同等価電
気回路図、第９図は軸方向重み付けに適用した参
考図である。 １……圧電基板、２……電極指群、２ａ，３１
ａ……0゜側すだれ状電極、２ｂ，３１ｂ……90゜
側すだれ状電極、２ｃ，３１ｃ……共通接地電
極、２１ａ〜２１ｅ……突片、３１a′，３１b′…
…端部、３２ａ，３２ｂ……誘電体膜、３３ａ，
３３ｂ……入力信号電極、４１ａ，４１ｂ，４２
ａ，４２a′，４２ｂ，４２b′，……浮き電極。
Claims (1)
- 基準信号を与えられる第１の電極と、基準信号
と位相が90゜異なる信号を与えられる第２の電極
と、共通接地電極とを１グループとし、複数のグ
ループを各第１、第２の電極がすだれ状電極を形
成するように接続すると共に、各グループの第１
及び第２の電極から発生する表面波が進行方向に
同相で、反対方向に逆相となるように前記アース
電極を形成して成る二相型一方向の弾性表面波用
電気機械変換器において、１グループ毎に第１の
電極と第２の電極との交叉指長を変えて重み付け
すると共に、各グループの第１、第２の電極を覆
うようにジグザグ状に前記共通接地電極を配設
し、各グループの第１電極と第２電極で消費され
る音響パワーを等しくするように、前記共通接地
電極により覆われる各グループの第１電極と第２
電極の長さを一致させて該共通接地電極を形成し
たことを特徴とする弾性表面波用電気機械変換
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5482980U JPH0238493Y2 (ja) | 1980-04-22 | 1980-04-22 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5482980U JPH0238493Y2 (ja) | 1980-04-22 | 1980-04-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56157830U JPS56157830U (ja) | 1981-11-25 |
| JPH0238493Y2 true JPH0238493Y2 (ja) | 1990-10-17 |
Family
ID=29649535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5482980U Expired JPH0238493Y2 (ja) | 1980-04-22 | 1980-04-22 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0238493Y2 (ja) |
-
1980
- 1980-04-22 JP JP5482980U patent/JPH0238493Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56157830U (ja) | 1981-11-25 |
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