JPS637059B2 - - Google Patents
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- JPS637059B2 JPS637059B2 JP54167637A JP16763779A JPS637059B2 JP S637059 B2 JPS637059 B2 JP S637059B2 JP 54167637 A JP54167637 A JP 54167637A JP 16763779 A JP16763779 A JP 16763779A JP S637059 B2 JPS637059 B2 JP S637059B2
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- Japan
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
- H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は移動無線通信システムにおけるルート
ダイバーシテイ方式に用いられる変調信号の位相
同期方式に関するものである。
ダイバーシテイ方式に用いられる変調信号の位相
同期方式に関するものである。
互いに隣接する複数の基地局から、同一の又は
適当な値だけオフセツトされた周波数の搬送波で
同一信号を変調して発射することにより、各基地
局無線ゾーンの境界領域にある移動局の受信信号
信頼度を向上させるようにしたいわゆるルートダ
イバシテイ方式において、この方式の効果を最良
にするのに最も重要な役割を果すのが変調信号の
位相制御に関する技術である。
適当な値だけオフセツトされた周波数の搬送波で
同一信号を変調して発射することにより、各基地
局無線ゾーンの境界領域にある移動局の受信信号
信頼度を向上させるようにしたいわゆるルートダ
イバシテイ方式において、この方式の効果を最良
にするのに最も重要な役割を果すのが変調信号の
位相制御に関する技術である。
従来このルートダイバシテイ方式の効果を最良
にするための変調信号の位相制御においては、あ
とから詳しく説明するが、途中の段階で基地局か
ら中央へ信号を送る過程が不可欠となつている。
然るにこの基地局から中央へ送る電波は、両者間
の距離が大きすぎる場合或いは途中に障害がある
場合には直接には到達し得ない場合もあり、従つ
て実際にはその可能性のあるところには途中に中
継局を設置する必要があり、又その方式によつて
は両局間に更にもう１本の伝送線を設ける必要が
あつた。更に、或る基地局の位相調整を行うため
には他の基地局の送信機を停止するか、もしくは
他の周波数の送信機を用意し、これに変調をかけ
て中央まで送信しなくてはならないという欠点が
あつた。
にするための変調信号の位相制御においては、あ
とから詳しく説明するが、途中の段階で基地局か
ら中央へ信号を送る過程が不可欠となつている。
然るにこの基地局から中央へ送る電波は、両者間
の距離が大きすぎる場合或いは途中に障害がある
場合には直接には到達し得ない場合もあり、従つ
て実際にはその可能性のあるところには途中に中
継局を設置する必要があり、又その方式によつて
は両局間に更にもう１本の伝送線を設ける必要が
あつた。更に、或る基地局の位相調整を行うため
には他の基地局の送信機を停止するか、もしくは
他の周波数の送信機を用意し、これに変調をかけ
て中央まで送信しなくてはならないという欠点が
あつた。
したがつて本発明の目的は、移動無線通信シス
テムのルートダイバシテイ方式において、位相調
整のための中継局（又は伝送路）を特に設けるこ
となく、又基地局の位相調整を簡単に行うことの
できる変調位相同期方式を得ようとするものであ
る。
テムのルートダイバシテイ方式において、位相調
整のための中継局（又は伝送路）を特に設けるこ
となく、又基地局の位相調整を簡単に行うことの
できる変調位相同期方式を得ようとするものであ
る。
本発明は、以上の目的を達成するめに、自局の
発した電波をも受信してこれと他局からの電波の
ビートをとり、このビートを用いて変調位相の同
期を行わせるようにしたものである。
発した電波をも受信してこれと他局からの電波の
ビートをとり、このビートを用いて変調位相の同
期を行わせるようにしたものである。
本発明によれば、同一変調信号により周波数変
調された電波を複数の無線基地局から同一無線チ
ヤンネルを用いて同時に送信する無線通信方式に
おいて、各無線基地局が、自局および他局の発射
する前記無線チヤンネルの電波を受信する空中線
と、前記受信した電波を復調する受信機と、この
受信機の出力から受信した電波の合成によるビー
ト成分を取り出す波器と、前記自局の変調入力
信号の位相を前記波器の出力が最小になるよう
に変化させる手段とを備えたことを特徴とする変
調位相同期方式が得られる。
調された電波を複数の無線基地局から同一無線チ
ヤンネルを用いて同時に送信する無線通信方式に
おいて、各無線基地局が、自局および他局の発射
する前記無線チヤンネルの電波を受信する空中線
と、前記受信した電波を復調する受信機と、この
受信機の出力から受信した電波の合成によるビー
ト成分を取り出す波器と、前記自局の変調入力
信号の位相を前記波器の出力が最小になるよう
に変化させる手段とを備えたことを特徴とする変
調位相同期方式が得られる。
次に図面を参照して詳細に説明する。
第１図および第２図はいずれも従来の変調位相
同期方式の構成例を示した図である。第１図にお
いて、中央の信号発生源１から出た同一の信号
が、いずれも４つづつ並列に配置された可変位相
回路２および伝送線路３を経て基地局４に供給さ
れ、ここから周波数変調された電波として発射さ
れる。丸で囲んだ部分は無線ゾーンをあらわして
いる。発射された電波は中央にあるアンテナ５と
受信機６で受信復調され、復調された出力は位相
比較器７で信号発生源１からの信号と位相比較さ
れ、この位相比較された信号により可変位相回路
２が制御されて、各基地局４の位相を或る一定の
値に調整するようになつている。以上説明したよ
うに、この従来方式においては、その動作中に基
地局４の電波を中央で受信する過程が含まれてい
るが、しかし乍ら実際の基地局の配置では先にも
述べたように、両者間の距離および途中の障害物
などのため、途中に中継局を設ける必要が生じる
場合があつた。又先にも述べたように基地局の位
相調整が複雑になつていた。
同期方式の構成例を示した図である。第１図にお
いて、中央の信号発生源１から出た同一の信号
が、いずれも４つづつ並列に配置された可変位相
回路２および伝送線路３を経て基地局４に供給さ
れ、ここから周波数変調された電波として発射さ
れる。丸で囲んだ部分は無線ゾーンをあらわして
いる。発射された電波は中央にあるアンテナ５と
受信機６で受信復調され、復調された出力は位相
比較器７で信号発生源１からの信号と位相比較さ
れ、この位相比較された信号により可変位相回路
２が制御されて、各基地局４の位相を或る一定の
値に調整するようになつている。以上説明したよ
うに、この従来方式においては、その動作中に基
地局４の電波を中央で受信する過程が含まれてい
るが、しかし乍ら実際の基地局の配置では先にも
述べたように、両者間の距離および途中の障害物
などのため、途中に中継局を設ける必要が生じる
場合があつた。又先にも述べたように基地局の位
相調整が複雑になつていた。
第２図の従来例においては、中央の信号発生源
１１の信号は位相可変回路１２および伝送線路１
３を経て基地局１４に達する。基地局にはスイツ
チ１５が設けられていて、位相を調整する場合は
このスイツチ１６を第２の伝送路１６側に倒し、
この伝送路１６を経由して再び中央にある位相比
較器１７まで戻し、信号発生源１１の原信号と位
相比較し、この結果により可変位相回路１２の位
相を変化させ、或る所望の位相を得ていた。しか
し乍らこの方式では、復路の伝送線路１７を設け
る必要があるだけでなく、伝送線路１３と１６の
位相変動には一方が変れば他方が変るという相関
が絶対必要であるという条件があり、一方実際に
はこの相関がない場合があるので、この方式は実
用の面からみて問題があつた。
１１の信号は位相可変回路１２および伝送線路１
３を経て基地局１４に達する。基地局にはスイツ
チ１５が設けられていて、位相を調整する場合は
このスイツチ１６を第２の伝送路１６側に倒し、
この伝送路１６を経由して再び中央にある位相比
較器１７まで戻し、信号発生源１１の原信号と位
相比較し、この結果により可変位相回路１２の位
相を変化させ、或る所望の位相を得ていた。しか
し乍らこの方式では、復路の伝送線路１７を設け
る必要があるだけでなく、伝送線路１３と１６の
位相変動には一方が変れば他方が変るという相関
が絶対必要であるという条件があり、一方実際に
はこの相関がない場合があるので、この方式は実
用の面からみて問題があつた。
次に本発明の装置を説明するに当つて、はじめ
に２波の電波を同時に受信した場合に受信機出力
としてどのようなものが得られるかについて説明
する。いま２波の電波をAεj〓A（以下電波Ａとい
う）およびBεj〓B（以下電波Ｂという）とする。但
しＡとＢはいずれも電波の振幅、θAおよびθBは各
電波の位相、εは指数（エクスポネント）、ｊは
虚数をそれぞれあらわしている。したがつて両電
波ＡとＢの合成波は Aεj〓A＋Bεj〓B＝CRεj〓 ……(1) 但しCR＝｛A2＋B2＋2ABcos（θA−θB）｝1/2 で表わされる。(1)式におけるφは二波の電波の合
成波の位相を示し、従つて周波復調器で復調した
場合、dφ／dt（ｔは時間）に比例した出力が得られ る。
に２波の電波を同時に受信した場合に受信機出力
としてどのようなものが得られるかについて説明
する。いま２波の電波をAεj〓A（以下電波Ａとい
う）およびBεj〓B（以下電波Ｂという）とする。但
しＡとＢはいずれも電波の振幅、θAおよびθBは各
電波の位相、εは指数（エクスポネント）、ｊは
虚数をそれぞれあらわしている。したがつて両電
波ＡとＢの合成波は Aεj〓A＋Bεj〓B＝CRεj〓 ……(1) 但しCR＝｛A2＋B2＋2ABcos（θA−θB）｝1/2 で表わされる。(1)式におけるφは二波の電波の合
成波の位相を示し、従つて周波復調器で復調した
場合、dφ／dt（ｔは時間）に比例した出力が得られ る。
(1)式においてｎ＝１の成分、すなわち
Ｂ／Ａsin（θA−θB） ……(2)
に着目して、位相θAおよび位相θBが前記電波Ａの
搬送角周波dθA／dt＝2πAおよび周波数AよりΔ
だ け異なる前記電波Ｂの搬送角周波数dθB／dt＝2π（A ＋Δ）をそれぞれ示すものとし、一方前記２つ
の電波が同一の変調信号ではあるが位相の異なつ
た矩形波によつてそれぞれ周波変調され、かつそ
れぞれの周波数偏移をΔFAおよびΔFBとすれば、
θAは １／2π・dθA／dt＝AΔFAおよびA−ΔFA……(3) であらわされる瞬時周波数を、θBは １／2π・dθB／dt＝（A＋Δ）＋ΔFB および（A＋Δ）−ΔFB ……(4) であらわされる瞬時周波数をそれぞれ持つことに
なる。したがつて前記(2)式で示される周波数成分
すなわち電波Ａと電波Ｂのビート成分の変化は、
(2)式における位相項（θA−θB）は ｄ（θA−θB）／dt＝（ΔFA＋ΔFB）−Δ、 （−ΔFA＋ΔFB）−Δおよび （−ΔFA−ΔFB）−Δ ……(5) の３値をとることを示す。
搬送角周波dθA／dt＝2πAおよび周波数AよりΔ
だ け異なる前記電波Ｂの搬送角周波数dθB／dt＝2π（A ＋Δ）をそれぞれ示すものとし、一方前記２つ
の電波が同一の変調信号ではあるが位相の異なつ
た矩形波によつてそれぞれ周波変調され、かつそ
れぞれの周波数偏移をΔFAおよびΔFBとすれば、
θAは １／2π・dθA／dt＝AΔFAおよびA−ΔFA……(3) であらわされる瞬時周波数を、θBは １／2π・dθB／dt＝（A＋Δ）＋ΔFB および（A＋Δ）−ΔFB ……(4) であらわされる瞬時周波数をそれぞれ持つことに
なる。したがつて前記(2)式で示される周波数成分
すなわち電波Ａと電波Ｂのビート成分の変化は、
(2)式における位相項（θA−θB）は ｄ（θA−θB）／dt＝（ΔFA＋ΔFB）−Δ、 （−ΔFA＋ΔFB）−Δおよび （−ΔFA−ΔFB）−Δ ……(5) の３値をとることを示す。
第３図は前記の２つの電波およびこれら２つの
電波のビート瞬時周波数を示したもので、信号
は(3)式に示した搬送波Aを持つ電波Ａの瞬時周波
数を、信号(4)式に示した搬送波A＋Δを持つ
電波Ｂの瞬時周波数を、信号は(5)式に示した両
電波のビート成分の瞬時周波数をそれぞれあらわ
している。なおこの信号は、ΔFA、ΔFBおよび
Δの間にΔFA、ΔFB≫Δなる関係が成立すると
すれば、(5)式は ｄ（θA−θB）／dtΔFA＋ΔFBまたは ＝−ΔFA＋ΔFB−Δ ……(6) なる周波数成分を持つことを示している。
電波のビート瞬時周波数を示したもので、信号
は(3)式に示した搬送波Aを持つ電波Ａの瞬時周波
数を、信号(4)式に示した搬送波A＋Δを持つ
電波Ｂの瞬時周波数を、信号は(5)式に示した両
電波のビート成分の瞬時周波数をそれぞれあらわ
している。なおこの信号は、ΔFA、ΔFBおよび
Δの間にΔFA、ΔFB≫Δなる関係が成立すると
すれば、(5)式は ｄ（θA−θB）／dtΔFA＋ΔFBまたは ＝−ΔFA＋ΔFB−Δ ……(6) なる周波数成分を持つことを示している。
今ここで上記(2)式を周波数復調した場合を考え
ると、その出力は ｄ／dt｛Ｂ／Ａsin（θA−θB）｝ ＝Ｂ／Ａ・ｄ（θA−θB）／dt・cos（θA−θB）…
…(7) として表わされ、該出力は両電波の振幅比Ｂ／Ａ
に比例すると同時に、瞬時周波数の差にも比例す
ることを示している。
ると、その出力は ｄ／dt｛Ｂ／Ａsin（θA−θB）｝ ＝Ｂ／Ａ・ｄ（θA−θB）／dt・cos（θA−θB）…
…(7) として表わされ、該出力は両電波の振幅比Ｂ／Ａ
に比例すると同時に、瞬時周波数の差にも比例す
ることを示している。
一方前記第３図において、信号と信号との
位相が同期がとれた場合を考えると、信号から
判るように、前記(6)式におけるΔFA＋ΔFBの成分
は存在しない。すなわち(8)式における振幅Ｂ／Ａ・ ｄ（θA−θB）／dtは最小となることを示している。
位相が同期がとれた場合を考えると、信号から
判るように、前記(6)式におけるΔFA＋ΔFBの成分
は存在しない。すなわち(8)式における振幅Ｂ／Ａ・ ｄ（θA−θB）／dtは最小となることを示している。
以上の説明において、電波Ａを自局の電波と
し、電波Ｂを他局の電波とすると、前記周波数復
調器を持つ受信機の出力成分のうち瞬時周波数偏
移の和FA＋FBのビート成分を検出し、該成分が
最小となるように自局の変調信号の位相を制御す
ることにより、周囲の変調位相に対して位相を同
期させることができる。
し、電波Ｂを他局の電波とすると、前記周波数復
調器を持つ受信機の出力成分のうち瞬時周波数偏
移の和FA＋FBのビート成分を検出し、該成分が
最小となるように自局の変調信号の位相を制御す
ることにより、周囲の変調位相に対して位相を同
期させることができる。
以上は電波がＡ、Ｂの２つである場合について
説明したが、この考え方は電波が３つ以上の場合
にも拡張することができる。これを数式であらわ
すことはしないが、結果的には全部の電波の合成
によつて生じるビート成分を検出し、この検出し
た成分が最小となるように自局の変調信号の位相
を制御すれば、周囲の変調位相に対して位相を同
期させることができる。
説明したが、この考え方は電波が３つ以上の場合
にも拡張することができる。これを数式であらわ
すことはしないが、結果的には全部の電波の合成
によつて生じるビート成分を検出し、この検出し
た成分が最小となるように自局の変調信号の位相
を制御すれば、周囲の変調位相に対して位相を同
期させることができる。
次に本発明の構成について説明する。
第４図は本発明の一実施例の構成をブロツクで
示した図であつて、伝送線路２０を経て来た変調
信号入力の位相を外部からの制御線２１（後述）
によつて可変できる位相回路２２と、前記変調信
号によつて周波数変調がかけられる送信機２３
と、この送信機の出力を空中に発射するための空
中線２４と、自局から発射した出力および周囲の
局から発射される同一無線チヤンネルの出力を受
信するための空中線２５と、これを復調するため
の受信機２６と、各局間の瞬時周波数のビート成
分を抽出するためのバンドパスフイルタ２７と、
該成分を増幅するための増幅器２８と、該増幅さ
れた成分を検波するるための検波器２９と、該検
波器出力が最小であるか否かを判断し、最小でな
ければ前記移相回路２２を制御し最小となる方向
に移相するための判断回路３０と、この判断回路
の出力線２１（先述）とから成る。
示した図であつて、伝送線路２０を経て来た変調
信号入力の位相を外部からの制御線２１（後述）
によつて可変できる位相回路２２と、前記変調信
号によつて周波数変調がかけられる送信機２３
と、この送信機の出力を空中に発射するための空
中線２４と、自局から発射した出力および周囲の
局から発射される同一無線チヤンネルの出力を受
信するための空中線２５と、これを復調するため
の受信機２６と、各局間の瞬時周波数のビート成
分を抽出するためのバンドパスフイルタ２７と、
該成分を増幅するための増幅器２８と、該増幅さ
れた成分を検波するるための検波器２９と、該検
波器出力が最小であるか否かを判断し、最小でな
ければ前記移相回路２２を制御し最小となる方向
に移相するための判断回路３０と、この判断回路
の出力線２１（先述）とから成る。
次にこの第４図の装置の動作を説明すると、空
中線２５により自局および周囲の局から発射され
る同一無線チヤンネルの電波を同時に受信し、受
信機２６により復調し、バンドパスフイルタ２７
により、全局の合成波の瞬時周波数のビート成分
すなわち前記ΔFA＋ΔFBの成分を抽出し、増幅器
２８により直線増幅し、検波器２９で検波され、
直流出力として判断回路３０に入力される。
中線２５により自局および周囲の局から発射され
る同一無線チヤンネルの電波を同時に受信し、受
信機２６により復調し、バンドパスフイルタ２７
により、全局の合成波の瞬時周波数のビート成分
すなわち前記ΔFA＋ΔFBの成分を抽出し、増幅器
２８により直線増幅し、検波器２９で検波され、
直流出力として判断回路３０に入力される。
判断回路３０は、例えば移相回路２２に対して
位相が進むように出力線２１に微少出力変動を与
え、これに対して検波器２９からのビート成分出
力が増大するか否かを試し、減少するなら更に進
めるよう制御し、増大するならば位相が遅れるよ
うに制御することにより、検波器２９の出力すな
わち前記ビート成分が最小となるように制御す
る。
位相が進むように出力線２１に微少出力変動を与
え、これに対して検波器２９からのビート成分出
力が増大するか否かを試し、減少するなら更に進
めるよう制御し、増大するならば位相が遅れるよ
うに制御することにより、検波器２９の出力すな
わち前記ビート成分が最小となるように制御す
る。
以上述べたように、第４図の構成により、周囲
の他の局の変調位相に対して自局の変調位相を常
に調整することにより、システムの正常な運用を
妨げることなく、かつ、特別な伝送線路を必要と
せず他の送信局に対して位相を同期させることが
できる方式を提供する。
の他の局の変調位相に対して自局の変調位相を常
に調整することにより、システムの正常な運用を
妨げることなく、かつ、特別な伝送線路を必要と
せず他の送信局に対して位相を同期させることが
できる方式を提供する。
また本発明の実施に当り、全基地局が前記した
ような位相調整機能を有すると、位相同期がとれ
た状態において全体的に漂動する恐れがあるた
め、全基地局のうち、ある特定の基地局について
は位相を固定とし、該位相固定基地局を基準とし
て、周囲の基地局の位相を同期させる方法があ
り、更に、同時に複数の基地局が同時に本発明に
かかる位相調整を行なうと、位相同期途上の基地
局に対して同期される恐れがあるため、中央から
の起動により、各基地局に対して順次１局ずつ位
相調整を行なわしめることにより、本発明の実施
をより確実ならしめることもできる。
ような位相調整機能を有すると、位相同期がとれ
た状態において全体的に漂動する恐れがあるた
め、全基地局のうち、ある特定の基地局について
は位相を固定とし、該位相固定基地局を基準とし
て、周囲の基地局の位相を同期させる方法があ
り、更に、同時に複数の基地局が同時に本発明に
かかる位相調整を行なうと、位相同期途上の基地
局に対して同期される恐れがあるため、中央から
の起動により、各基地局に対して順次１局ずつ位
相調整を行なわしめることにより、本発明の実施
をより確実ならしめることもできる。
第１図および第２図はいずれも従来の無線通信
装置の概略の例を示した図、第３図は本発明の原
理を説明するための２つの電波およびこれら電波
のビートの瞬時周波数を示した図、第４図は本発
明の一実施の構成を示したブロツク図である。 記号の説明：２２は移相回路、２３は送信機、
２６は受信機、２７はバンドパスフイルタ、２８
は増幅器、２９は検波器、３０は判断回路をそれ
ぞれあらわしている。
装置の概略の例を示した図、第３図は本発明の原
理を説明するための２つの電波およびこれら電波
のビートの瞬時周波数を示した図、第４図は本発
明の一実施の構成を示したブロツク図である。 記号の説明：２２は移相回路、２３は送信機、
２６は受信機、２７はバンドパスフイルタ、２８
は増幅器、２９は検波器、３０は判断回路をそれ
ぞれあらわしている。
Claims (1)
- １ 同一変調信号により周波数変調された電波を
複数の無線基地局から同一無線チヤンネルを用い
て同時に送信する無線通信方式において、各無線
基地局が、自局および他局の発射する前記無線チ
ヤンネルの電波を受信する空中線と、前記受信し
た電波を復調する受信機と、この受信機の出力か
ら受信した電波の合成によるビート成分を取り出
す波器と、前記自局の変調入力信号の位相を前
記波器の出力が最小になるように変化させる手
段とを備えたことを特徴とする変調位相同期方
式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16763779A JPS5690637A (en) | 1979-12-25 | 1979-12-25 | Modulation and phase synchronization system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16763779A JPS5690637A (en) | 1979-12-25 | 1979-12-25 | Modulation and phase synchronization system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5690637A JPS5690637A (en) | 1981-07-22 |
| JPS637059B2 true JPS637059B2 (ja) | 1988-02-15 |
Family
ID=15853460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16763779A Granted JPS5690637A (en) | 1979-12-25 | 1979-12-25 | Modulation and phase synchronization system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5690637A (ja) |
-
1979
- 1979-12-25 JP JP16763779A patent/JPS5690637A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5690637A (en) | 1981-07-22 |
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