CN101621155A - 接收装置、天线以及中继电缆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了接收装置、天线以及中继电缆。本发明例如应用在可接收电视广播的便携电话上，能够充分地抑制邻近频带的无线通信波等。在本发明中，在通过多芯同轴电缆10的芯线LL、LR、LG传输音频信号SAL、SAR等并通过包覆线SS构成天线的情况下，调整芯线LL、LR、LG与包覆线SS之间的阻抗，将天线增益的NULL点设定在邻近频带的无线通信波等的频带上。

Description

接收装置、天线以及中继电缆

技术领域

本发明涉及接收装置、天线以及中继电缆，例如能够应用于可接收电视广播的便携电话。在通过多芯同轴电缆的芯线来传输音频信号，并通过包覆线构成天线的情况下，本发明通过调整芯线和包覆线之间的阻抗，将天线增益的NULL点设定在邻近频带的无线通信波等频带中，由此能够充分抑制所述邻近频带的无线通信波等。

背景技术

以往，能够接收电视广播等的便携电话通过内置天线或外部天线来接收广播波。这里，内置天线的优点在于不会损害便携电话的设计性。但是，内置天线具有如下缺点：灵敏度比外部天线低，并容易受内部噪声的影响等。

与此相对，外部天线包括拉杆天线和耳机天线等。这里，拉杆天线的特征为，与内置天线相比灵敏度等较好。但是，拉杆天线损害了便携电话的设计性，还具有天线突出等缺点。与此相对，耳机天线是例如日本专利文献特开2007-104591号公报等公开那样使用耳机的电缆来作为天线的。耳机天线不损害便携电话的设计性，并能够防止灵敏度的劣化以及受内部噪声的影响。

专利文献1：日本专利文献特开2007-104591号公报。

发明内容

在便携电话中存在以下情况，即：在接收广播波时，有时会在与广播波邻近的频带中收发各种数据。在以往的便携电话中存在如下问题：该数据接收所涉及的无线通信波通过广播波接收用的天线来接收，未充分衰减即被输入到调谐器。

即，图12为示出UHF波段的频率分布的特性曲线图。UHF波段将频率470～770(MHz)的频带分配给电视广播。另外，与电视广播用的频带邻近的大于等于频率810(MHz)的频带被分配给便携电话。这里，在该图12中，MCA为分配给Multi Channel Access System(多通道选址系统)的频带。

其结果是，在该情况下，在便携电话中，由于基于便携电话的无线通信波的干扰，不能正常接收电视广播的广播波。另外，在GSM(GlobalSystem for Mobile Comunications)的情况下，由于发送功率大，导致调制器输入过大，恐怕会导致调制器损毁。

因此，以往的便携电话被构成为：按照调谐器的输入级来配置多级的滤波器，以便充分地抑制通过广播用的天线接收的无线通信波。所述多级的滤波器例如为基于表面弹性波滤波器的带通滤波器、以及基于LC电路结构的滤波器。

但是，在该方法中存在便携电话的结构复杂的问题。另外，还存在由于该多级滤波器导致的损失，使得广播波的接收灵敏度下降的问题。

上述的无线通信波与广播波的关系在通过两个调谐器分别接收广播波的情况下也成立。具体而言，通过模拟广播用的调谐器和数字广播用的调谐器来接收电视广播方法的情况为：一个频带的广播波给另一个频带的广播波带来影响的情况。

本发明是考虑到以上问题而完成的，提案一种能够充分地抑制邻近频带的无线通信波和广播波等的接收装置、天线以及中继电缆。

用于解决上述问题的本发明第一方案应用于接收装置，其中，包括：主体装置，与外部设备之间传输期望的信号，通过内置的调谐器接收广播波；以及中继电缆，一端与所述主体装置连接，另一端与所述外部设备连接，通过芯线传输所述信号，包围所述芯线的包覆线的位于所述外部设备侧的那一端为开放端，所述包覆线的所述主体装置侧与所述调谐器的天线输入端连接；通过对所述中继电缆的所述芯线与所述包覆线之间的阻抗进行设定，将基于所述包覆线的天线的增益的NULL点设定在所述调谐器的接收频带的邻近频带上。

另外，本发明的第八方案应用于天线，其中，一端与主体装置连接，另一端与外部设备连接，在所述主体装置与外部设备之间通过芯线来传输信号，包围所述芯线的包覆线的位于所述外部设备侧的那一端为开放端，所述包覆线的所述主体装置侧与设在所述主体装置上的调谐器的天线输入端连接，通过对所述芯线与所述包覆线之间的阻抗进行设定，将基于所述包覆线的天线的增益的NULL点设定在所述调谐器的接收频带的邻近频带上。

另外，本发明的第九方案应用于中继电缆，其中，一端经由连接器与主体装置连接，另一端经由连接器与耳机连接，通过芯线将从所述主体装置输出的音频信号传输给所述耳机，包围所述芯线的包覆线的位于所述外部设备侧的那一端为开放端，所述包覆线的所述主体装置侧与设在所述主体装置上的调谐器的天线输入端连接，通过对所述芯线与所述包覆线之间的阻抗进行设定，将基于所述包覆线的天线的增益的NULL点设定在所述调谐器的接收频带的邻近频带上。

通过第一方案、第八方案、第九方案的构成，只要将包覆线的一端作为开放端，将包覆线的另一端与调谐器输入端连接，包覆线就能够发挥天线的作用而接收各种广播波。但是，该情况下，通过包覆线与芯线之间的电容耦合，在包覆线中感应而来的高频信号漏给芯线，结果芯线侧发挥天线的作用。其结果是，在通过该短截线的电长度来确定的特定频率下，产生天线的特性劣化的情况。因此，通过对芯线与包覆线之间的阻抗进行设定，只要将基于包覆线的天线的增益的NULL点设定在调谐器的接收频带的邻近频带上，就能够充分地抑制邻近频带的无线通信波等。

发明的效果

根据本发明，能够充分地抑制邻近频带的无线通信波等。

附图说明

图1是示出本发明的第一实施例的便携电话系统的连接图；

图2是示出本发明的第一实施例的便携电话系统的立体图；

图3是用于说明图1的便携电话系统中的天线的特性劣化的图；

图4是示出用于图3的说明的便携电话系统的连接图；

图5是用于说明图4的便携电话系统中的天线的连接图；

图6是用于通过与图5的对比来说明图1的便携电话系统中的天线的连接图；

图7是示出图1的便携电话系统中的天线的特性的图；

图8是示出在阻抗调整元件中应用了电感器的情况的天线的特性的图；

图9是本发明的第三实施例的便携电话系统的连接图；

图10是本发明的第四实施例的便携电话系统的连接图；

图11是本发明的第五实施例的便携电话系统的连接图图；

图12是示出UHF波段的频率分布的特性曲线图。

具体实施方式

以下，参考适当的附图来详细说明本发明的实施例。

(第一实施例)

(1)实施例的构成

图2是示出本发明的第一实施例的便携电话系统的立体图。该便携电话系统1通过基于中继电缆2和耳机3的耳机天线来接收电视广播。因此，在便携电话系统1中，耳机3经由中继电缆2与作为主体装置的便携电话4连接。

这里，在耳机3中，电缆6的一端连接插头(plug)7，电缆6的另一端连接右通道用和左通道用的扬声器8R、8L。另外，在中继电缆2中，电缆10的一端设有与耳机3的插头7相连接的插座(jack)11，电缆10的另一端设有插头12。便携电话4的侧面设有连接插头12的插座13。

这里，如图1所示，在耳机3中，从右通道用和左通道用扬声器8R、8L起分别延伸的平行两线式电缆连接至通过右通道和左通道的音频信号而共用地线的三线式扁形电缆。在耳机3中，所述三线式扁形电缆的另一端与三针脚的插头7的各个端子7L、7R、7G连接。耳机3被形成为左通道侧的电缆比右通道侧的电缆长。

中继电缆2的电缆10为多芯同轴电缆，三根芯线电缆LL、LR、LG被网状线的包覆线SS包围。在中继电缆2中，所述的三根芯线电缆LL、LR、LG分别与插座11的对应的端子11L、11R、11G连接，芯线电缆LL、LR、LG分别被分配给左通道音频信号的热端(日文原文：ホツト侧)、右通道音频信号的热端、以及左通道音频信号和右通道音频信号所共用的地线。包覆线SS不与耳机3连接，该包覆线SS的插座11侧的一端为开放端。

电缆10经由配置在插头12背面的配线基板14与插座12连接，芯线LL、LR、LG以及包覆线SS分别单独地与便携电话4连接。因此，插头12设有多个端子使得能够将所述芯线电缆LL、LR、LG和包覆线SS分别单独地与便携电话4连接。更具体地说，在本实施例中，插头12设有10针脚的端子。在图1中，以数字1至10来表示所述的10针脚的各端子。

即，电缆10分别经由设在配线基板14上的高频遮断电路16、17，将分别被分配给左通道音频信号的热端与右通道音频信号的热端的芯线电缆LL、LR分别与插头12的第四、第五端子4、5连接。另外，在电缆10中，经由设在配线基板14上的高频遮断电路18将分配给地线的芯线LG与插头12的第三、第六、第十端子3、6、10连接。另外，在电缆10中，包覆线SS与第一端子1连接。

这里，高频遮断电路16、17、18是防止被电缆6、10感应到的高频信号进入便携电话4的电路。因此，高频遮断电路16、17、18可以应用阻抗根据频率的增大而增大的电感器元件等，在本实施例中通过芯片电感器构成。另外，第三、第六端子3、6是在便携电话4中对中继电缆2的连接进行检测的连接检测用端子，便携电话4通过判断对应于所述的第三、第六端子3、6的插座13的端子是否与地线相连接来检测中继电缆2的连接。

在中继电缆2中，设定电缆10的长度使得形成相对于UHF波段的电视广播频带中的中心频率为大致1/4波长的电长度。由此，为当接收UHF波段的电视广播时，中继电缆2作为1/4波长的单极天线发挥作用。

与此相对，对于耳机3，在中继电缆2的长度上相加电缆6的长度所得到的长度被设定为：使得形成相对于VHF波段的电视广播频带中的中心频率为大致1/4波长的电长度。由此，中继电缆2和耳机3被构成为：当接收VHF波段的电视广播时作为1/4波长的单极天线发挥作用。

在中继电缆2中，包覆线SS和分配给地线的芯线电缆LG的配线基板14侧的一端经由对中继电缆2的芯线电缆LR、LL、LG与包覆线SS之间的阻抗进行调整的阻抗调整元件20来连接。这里，阻抗元件是如下元件，即：修正芯线电缆LL、LR、LG与包覆线SS之间的阻抗，并将基于包覆线SS的天线增益的NULL点设定在调谐器21的接收频率的邻近频带上。在本实施例中，在所述阻抗调整元件20中，应用了调整芯线电缆与包覆线之间的电抗的元件，更具体地说应用了高频特性优良的1(pF)的芯片电容器。

便携电话4是具有电视广播的接收功能的便携电话。在便携电话4中，接收电视广播的调谐器21的天线输入端与插座13的第一端子1连接。由此，在便携电话机4中，由中继电缆2的包覆线SS感应到的高频信号和由包覆线SS以及耳机3的电缆6感应到的高频信号被输入到调谐器21。这里，由耳机3的电缆6感应到的高频信号通过包覆线SS与芯线LR、LL、LG的耦合而经由包覆线SS被输入调谐器21，结果在调谐器21中输入了由包覆线SS以及耳机3的电缆6感应到的高频信号。

这里，中继电缆2和耳机3如上述那样地被设定电长度，由此，当在该情况下接收UHF波段的电视广播时，调谐器21使用中继电缆2的包覆线SS作为单极天线来接收广播波。另外，当接收VHF波段的电视广播时，使用耳机3的电缆6作为单极天线来接收广播波。

在便携电话4中，从所述调谐器21得到的右通道和左通道的音频信号SAR、SAL分别被放大电路22R、22L放大后，经由切换电路23输入内置扬声器24。

在便携电话4中，如果中继电缆2被连接，则通过控制器25对切换电路23的动作进行切换，中止音频信号SAR、SAL对内置扬声器24的输出，并且将所述音频信号SAR、SAL输入给插座13的第四、第五端子4、5。由此，在便携电话机4中，如果中继电缆2被连接，则代替内置扬声器24而通过耳机3将音频信号SAL、SAR提供给用户。

这里，在便携电话4中，插座13的第十端子10与地线连接。控制器25通过中继电缆2来监视与所述第十端子10相连接的第三或第六端子3、6的电位，如果该第三或第六端子3、6的为地线电位则判断出连接有中继电缆2，并对切换电路23的动作进行切换。

(2)实施例的动作

在以上的构成中，在所述便携电话系统1(图1以及图2)中，调谐器21与用户的操作随动来确立工作，由该调谐器21接收到的音频信号SAL和SAR被从内置扬声器24输出。另外，如果中继电缆2被连接到便携电话4时，通过控制器25而检测该中继电缆2的连接，并代替内置扬声器24而将音频信号SAL、SAR输出给中继电缆2。

在便携电话系统1中，所述音频信号SAL、SAR经由中继电缆2的芯线电缆LL、LR被供应给耳机3的电缆6，由此通过该音频信号SAL、SAR来驱动耳机3的扬声器8L、8R。由此，在便携电话系统1中，经由中继电缆2向耳机3传输音频信号SAL、SAR，并将由调谐器21接收到的广播波的声音通过耳机3提供给用户。

在便携电话系统1中，在如上述那样经由中继电缆2而向耳机3传输音频信号SAL、SAR的状态下，在中继电缆2的电缆10、耳机3的电缆6中会感应得到各种高频信号。

这里，在便携电话系统1中，将传输所述音频信号SAL、SAR的中继电缆2的电缆10形成为被线SS包围的多芯同轴电缆，该包覆线SS在耳机3侧为开放端，该包覆线SS在便携电话4侧与调谐器21的天线输入端连接，由此，由耳机3的电缆6感应到的高频信号通过所述电缆10的芯线电缆LR、LL、LG与包覆线SS的耦合而被传送给电缆10的包覆线SS，并经由所述包覆线SS而输入至调谐器21的天线输入端。

其结果是，此时通过耳机3和中继电缆2构成单极天线，在该单极天线中感应到的广播波通过调谐器21进行接收。

这里，在便携电话系统1中，所述基于耳机3与中继电缆2的单极天线被设定为对应于VHF波段的电视广播波的长度，由此，当接收VHF波段的电视广播波时，通过基于耳机3和中继电缆2的单极天线来接收电视广播。

与此相对，在便携电话系统1中，通过将中继电缆2的包覆线SS的耳机3侧设为开放端，将所述中继电缆2的电缆10设定为对应于UHF波段的电视广播波的长度，由此，当接收UHF波段的电视广播波时，中继电缆2的包覆线SS发挥单极天线的作用，并通过基于该包覆线SS的单极天线来接收电视广播波。

但是，当接收UHF波段的电视广播波时，通过电缆10的芯线LR、LL、LG与包覆线SS的耦合，在包覆线SS中感应到的高频信号会泄漏给芯线电缆LR、LL、LG。其结果是，由于上述的漏出的高频信号而消除了在包覆线SS中感应高频信号的电场，包覆线SS不会充分发挥天线的作用。其结果是，不能充分抑制邻近频带的无线通信波，另外，在与所述无线通信波的频带邻接的频带中天线增益下降。

即，图3的(A)是示出所述天线增益的下降对于邻近频带的无线通信波的影响的特性曲线图。在该图3的(A)中，标号LH、LV分别是水平偏振波和垂直偏振波的天线输入特性。另外，图3的(B)、(C)是详细示出所述垂直偏振波和水平偏振波的特性的图表。图3示出的特性是：通过与图1对比而如图4所示那样地代替阻抗调整元件20而配置有基于芯片电感器的高频遮断电路32的情况下的特性。

该情况下，在频率470～770(MHz)的电视广播的频带上，判断出在频率770(MHz)附近处增益下降。另外，水平偏振波中的NULL点为频率890(MHz)附近，判断出不能充分抑制便携电话的无线通信波。由此，该情况下，在图4所示的例子中需要在调谐器21的天线输入端设置多级的滤波器33。

如图5所示，由于电缆10的芯线电缆LR、LL、LG与包覆线SS的电容耦合，在UHF波段上，芯线电缆LR、LL、LG与耳机3的电缆6发挥基于包覆线SS的单极天线的短截线的作用，由此产生该邻近频带中的抑制特性的劣化。在图5中，基于所述电容耦合的容量通过标号C来表示。

因此，在本实施例中，如通过对比图5的图6所示，通过阻抗调整元件20来连接芯线电缆LR、LL、LG以及包覆线SS的便携电话4侧的一端，并通过所述阻抗调整元件20来调整芯线电缆LR、LL、LG与包覆线SS之间的阻抗分量并修正短截线的电长度。

这里，图7的(A)～(C)是通过与图3的(A)～(C)对比来表示本实施例的天线输入特性的特性曲线图和图表。在该图7的例子中，如果在阻抗调整元件20中应用电容器，则判断出NULL点能够向频率低侧移动。所述图7为基于本实施例的天线输入特性，因此阻抗调整元件20为1(pF)的电容器。另外，在所述图7的例子中，判断出在频率770(MHz)附近处天线增益增大。另外，水平偏振波中的NULL点为810(MHz)附近，判断出能够充分地抑制便携电话的无线通信波。因此，能够省略图4的例子所需要的多级的滤波器33或简化结构。例如，在省略构成多级的滤波器的表面弹性波滤波器的情况下，能够将滤波器的损失减少5～10(dB)左右，结果能够提高电视广播波的接收灵敏度。

与此相对，图8的(A)～(C)是通过与图3的(A)～(C)以及图7的(A)～(C)的对比来表示在阻抗调整元件20中应用33(nH)的电感器的情况的特性曲线图和图表。该情况下，判断出NULL点能够向频率高侧移动。

(3)实施例的效果

根据以上的构成，在通过多芯同轴电缆的芯线来传输音频信号并通过包覆线来构成天线的情况下，调整芯线与包覆线之间的阻抗，并将天线增益的NULL点设定在邻近频带的无线通信波的频带上，由此能够充分地抑制该邻近频带的无线通信波。因此，能够降低该邻近频带的无线通信波的妨碍来提高接收性能。另外，能够简化调谐器的天线输入级的构成，并进一步提高调谐器的耐受性。另外，能够在与该无线通信波接近的频带上提高天线增益。

另外，通过阻抗调整元件来调整芯线和包覆线之间阻抗，能够将该阻抗调整元件的阻抗设定为各种值来自由地设定天线增益的NULL点，由此能够高自由度地设定天线的特性。

另外，通过在所述阻抗调整元件中应用电容器，能够使天线增益的NULL点向低频率侧移动。

(第二实施例)

本实施例的便携电话系统在阻抗调整元件20中应用电感器。即本实施例的便携电话系统通过设定中继缆线的长度，由此设定使得没有设置阻抗调整元件20的情况的UHF波段的NULL点为电视广播波的频带。另外，在阻抗调整元件20中应用电感器，使该NULL点向邻近频带的无线通信波的频带移动。

如本实施例那样在阻抗调整元件中应用电感器，也能够获得与第一实施例同样的效果。

(第三实施例)

图9是通过与图6的对比来表示本发明的第三实施例的便携电话系统的连接图。该便携电话系统41在阻抗调整元件20中应用变容二极管42。在便携电话系统41中，变容二极管(日文原文：バリキヤツプ)42的包覆线SS侧经由遮断高频信号的电感器43被施加有从可变电源44输出的直流电压。由此，便携电话系统41按照数据通信的频率和电视广播的接收频率来可变地改变从所述可变电源44输出的直流电压，并改变可变二极管42的电容。由此，该便携电话系统41按照数据通信的频率和电视广播的接收频率将NULL点设定为适当的频率，并将天线的性能提高一级。

如本实施例那样在阻抗调整元件中应用可变二极管，也能够获得与第一实施例同样的效果。

另外，在本实施例中，能够按照数据通信的频率和电视广播的接收频率来可变地改变可变二极管的电容并将NULL点设定为适当的频率，并将天线的性能提高一级。

(第四实施例)

图10是通过与图6的对比来表示本发明的第四实施例的便携电话系统的连接图。在该便携电话系51中，通过对设置在中继电缆2上的电缆10的电容进行设定而将NULL点设定在邻近频带的无线通信波的频带上。

即，对于同轴电缆的单位长的电容C，利用芯线电缆的直径d、包覆线的内径D、以及芯线电缆与包覆线之间的绝缘体的介电常数ε，通过C＝2π/log(D/d)表示。因此，在本实施例中，通过改变芯线电缆的直径d、包覆线的内径D、绝缘体的介电常数ε的全部或一部分来设定NULL点。

如本实施例那样通过调整构成中继电缆的多芯同轴电缆的静电电容来调整芯线与包覆线之间的阻抗，也能够获得与第一实施例同样的效果。

(第五实施例)

图11是通过与图6的对比来表示本发明的第五实施例的便携电话系统的连接图。在该便携电话系61中，通过切换开关电路62、63的连接来通过电容器64和电感器65切换阻抗调整元件20。

便携电话系统61按照数据通信的频率和电视广播的接收频率，通过电容器64和电感器65切换阻抗调整元件20，由此，按照数据通信的频率和电视广播的接收频率来设定适当的NULL点，并将天线的性能提高一级。

如本实施例那样通过切换阻抗调整元件，也能够获得与第三实施例同样的效果。

(第六实施例)

在上述的实施例中，对接收电视广播波的情况进行了说明，但本发明不限于此，能够广泛应用于接收各种广播波的情况等。

另外，在上述的实施例中，对使用连接器来以可拆装的方式与中继电缆连接并进一步与耳机连接的情况进行了说明，但本发明不限于此，可以广泛应用于通过固定来以难以拆装的方式来连接中继电缆和/或耳机的情况。

另外，在上述的实施例中，对使用耳机的电缆来作为天线的情况进行了说明，但本发明不限于此，可以广泛应用于经由信号传输用的电缆向各种外部设备传输音频信号和视频信号等各种信号的情况、以及进一步经由电源传输用的电缆而与外部设备之间传输电源的情况等。

另外，在上述的实施例中，对将本发明应用在便携电话系统上的情况进行了说明，但本发明不限于此，能够广泛应用在具有广播波的接收功能的便携音乐播放器等各种接收装置上。

本发明例如能够应用在可接收电视广播的便携电话上。

Claims (9)

1.一种接收装置，包括：

主体装置，在其与外部设备之间传输期望的信号，并通过内置的调谐器接收广播波；以及

中继电缆，一端与所述主体装置连接，另一端与所述外部设备连接，通过芯线传输所述信号，包围所述芯线的包覆线的位于所述外部设备侧的那一端为开放端，所述包覆线的所述主体装置侧与所述调谐器的天线输入端连接；

其中，通过对所述中继电缆的所述芯线与所述包覆线之间的阻抗进行设定，将基于所述包覆线的天线的增益的NULL点设定在所述调谐器的接收频带的邻近频带上。

2.根据权利要求1所述的接收装置，其中，

在所述主体装置侧那一端的所述芯线与所述包覆线之间设有阻抗调整元件，所述阻抗调整元件对所述中继电缆的所述芯线与所述包覆线之间的阻抗进行修正。

3.根据权利要求2所述的接收装置，其中，

所述阻抗调整元件为电容器。

4.根据权利要求2所述的接收装置，其中，

所述阻抗调整元件为电感器。

5.根据权利要求1所述的接收装置，其中，

所述外部设备为耳机，

所述信号为驱动所述耳机的音频信号。

6.根据权利要求1所述的接收装置，其中，

所述中继电缆通过连接器来可拆装地与所述主体装置连接。

7.根据权利要求1所述的接收装置，其中，

所述外部设备通过连接器来可拆装地与所述中继电缆连接。

8.一种天线，其中，

一端与主体装置连接，

另一端与外部设备连接，

在所述主体装置与外部设备之间通过芯线来传输信号，

包围所述芯线的包覆线的位于所述外部设备侧的那一端为开放端，

所述包覆线的所述主体装置侧与设在所述主体装置上的调谐器的天线输入端连接，

通过对所述芯线与所述包覆线之间的阻抗进行设定，将基于所述包覆线的天线的增益的NULL点设定在所述调谐器的接收频带的邻近频带上。

9.一种中继电缆，其中，

一端经由连接器与主体装置连接，

另一端经由连接器与耳机连接，

通过芯线将从所述主体装置输出的音频信号传输给所述耳机，

包围所述芯线的包覆线的位于所述外部设备侧的那一端为开放端，

所述包覆线的所述主体装置侧与设在所述主体装置上的调谐器的天线输入端连接，

通过对所述芯线与所述包覆线之间的阻抗进行设定，将基于所述包覆线的天线的增益的NULL点设定在所述调谐器的接收频带的邻近频带上。

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