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2022/2/14 |
作成 |
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アパマンでベランダアンテナ(しかも超短縮)しか術がなく、手当たり次第に自作した |
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アンテナですが、調整するときの法則があるんじゃないか?と思い立ち、実験してみる |
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ことにしました。 (個人的メモですので、あてにしないでくださいね) |
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先日、正味1時間で完成した |
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14MHzのアンテナです。 |
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一応、14MHzでSWR=2くらい |
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で、実用範囲ではあるので |
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すが、精神安定上?もっと |
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低いSWR特性を持たせる |
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ことはできないかという |
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疑問です。 |
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これから、どのように |
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カット&トライをするかという |
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ことです。 |
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これまでの経験で、どのくらいのコイルを巻けば14MHzくらいの共振周波数が得られるかは |
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だいたい見当がつきます。 |
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共振周波数は結局のところLとCの積で決まるので、Lを減らしてCを増やしても、Lを増やして |
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Cを減らしても、同じ共振周波数になります。 |
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ただ、問題は、同じ共振周波数になっても、アンテナインピーダンスが同じとは限りません。 |
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たとえば、試作直後の測定で共振周波数が12MHzでSWR=1.0ができてしまったという場合、 |
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エレメントを縮めれば14MHzにすることはできても、SWRは2くらいになってしまうことは、 |
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よくあることです。(経験則です) |
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エレメントを縮めなくても、コイルを減らすことでも共振周波数を上げることができるわけで、 |
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50Ωのインピーダンスを維持しつつも共振周波数を上げるには、どんな調整をしていけば |
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良いのか? これが、今回のテーマです。 |
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こんな特性です。 |
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SWRの最良点は14.059MHz |
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MHzでした。 |
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一方で、X=0の周波数は、 |
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13.984MHzでした。 |
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14.050MHz付近で運用する |
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ことが多いので、これで良し |
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としていましたが、真の共振 |
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点は14MHzより下なんで |
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すね。 |
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では、少しコイルを減らした |
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ら、どのように変化するで |
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しょうか。 |
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これだけ切り詰めてみました。 |
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さて、どうなるでしょう。 |
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SWRの最良点が、ぐんと上がって14.569MHzになりました。 |
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しかも、最良といってもSWR=2.7です。 |
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X=0の点は、どこかにいってしまいました。強いて言うなら |
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18MHz付近でゼロに近づくようですが。。。 |
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経験的には、この程度のコイルの変化で共振周波数が |
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そんなに上がるとは考えにくいのですがね。 |
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では、少しエレメントを伸ばしてみることにします。 |
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まず、1cmほど伸ばしてみたら。。。 |
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共振周波数は幾分か下がりましたが、これでもオフバンド |
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ですね。 |
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この状態でもX=0の周波数が見つかりませんでした。 |
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そこで、さらに2cmほど伸ばしてみたら14.264MHzでした。 |
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さらに2cmほどのばしてみると14.188MHzになりました。 |
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この状態でもX=0の周波数は見つかりませんでした。 |
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さらに3cmほど伸ばしてみると |
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結局8cmほどエレメントを伸ばしてみたところで、14.014MHz |
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にまで調整できました。 |
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ですが、SWR=2.6 しかもX=55Ω! 最初より悪いです。 |
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しかしX=0の周波数は、どこにいってしまったの? |
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X=0の周波数を探そう。 |
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エレメントをめいっぱい伸ばしてみたら、12.626MHzで |
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SWR=1.1 X=2 R=45 まずまず理想的。。。 |
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この特性を維持して14..050MHzくらいに調整したのですが |
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今度は、どうやってみようかな。 |
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目的より低い周波数で最良点が |
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見つかったときは、これでなら |
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コイルを減らしてきましたが、 |
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「まてよ…」 |
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コイルを減らすとX=0の周波数 |
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が下がったわけだから、逆に |
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コイルを増やせばX=0の周波数 |
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が上がるのでは? |
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そこで切り詰めた以上の長さ |
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を継ぎ足してみたら、想像ど |
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おり14.019MHzまで上がりました。 |
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でもRが21Ωしかないし、 |
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SWR=2.3だし。。。 |
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おや? おや? |
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測定をするたびに値が違うような気がする。もしかして建物の影響があるのではないかな。 |
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建物からできるだけ離した状態が左側ですが、右の |
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ように建物影響、さらに430、1200の八木に近づいた |
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状態にしてみたら、ぐんと改善。 |
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R=37Ω SWR=1.3 X=5Ω |
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では、再現実験 |
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と、いうことで八木とクロスしてしまう位置に取り付けてみたら、なんということか。。。 |
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周波数はやや低い13.981MHzですが SWR=1.0 R=49Ω X=3 |
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つまりは、容量(C)不足だったということ?? |
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ちょっぴりエレメントを縮めてみたら、このとおり。 |
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14.013MHzで SWR=1.0 R=48Ω X=2 |
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申し分ない特製を達成。 |
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なんだけど、 |
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430の八木に近づけたほうが良いなんて、本当にそれで |
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いいのかな。 |
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建物影響は、漠然と意識していましたが、八木との位置関係 |
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がこれほど影響していたとは。。。。 |
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ではでは、RIGに接続してみよう。 |
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えっ!どういうこと? |
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SWR=1.5を超えている。以前は2くらいだったから幾分 |
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改善されているのですが。 |
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RIGのSWR計は、RIGの保護に主眼が置かれていると |
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聞いたことがあり測定器とのずれがあるのかな。 |
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いや〜、まいったな(;^_^A(;^_^A |
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B継ぎ足したあと、新たに |
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切り取ったもの |
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@最初に切り取ってみた部分 |
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A切り取った以上に継ぎ足した部分 |
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コイルを少なくして、エレメントをめいっぱい伸ばしてみたら |
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12.828MHzでX=0付近になるものの、SWRはいまひとつ。 |
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(上記Bの状態) |
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さらにコイルを1巻減じてみたら、 ありゃぁ。。 |
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15.494MHzまで上昇 |
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建物の影響次第で、変化して、ときとして |
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良好というのでは。。。 |
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でも、以前はこれほど顕著に建物影響を |
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受けたような記憶がない。 |
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もしかして、コイルを疎に巻いているから? |
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では、同じ電線を密巻きしたらどうなる? |
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どういうわけだか、63MHzでピッタリ! |
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左のオレンジが7MHz、右の青が以前の |
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14MHzの残骸と比較しても、これが63MHzの |
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はずがない。。。と思うのですが。 |
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気分を変えて、既存の7MHz用(市販エレメント)で、取り付け位置の違いを確認してみよう。 |
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市販品はスリムですね。 |
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(隣は同じく7MHz用の自作品) |
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八木を真南方向にして、ホイップを |
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斜め45度方向にしてみました。 |
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7.007くらいでSWR=1.4 |
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ですが、RIGのSWR表示は、 |
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このとおり。。。 |
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ベストマッチと表示(;^_^A |
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(あれ?14MHzのときは、RIGの表示 |
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が高い数値を示したのですが) |
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八木を真南方向のまま、ホイップを |
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右斜め45度方向にしてみました。 |
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(先端部分は八木とクロスします) |
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6.097くらいでSWR=1.2 |
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7MHz運用では市販エレメントを使うことが多く |
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ほぼバンド内に収まっていたことと、 |
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RIGの表示が低くくなっていたので |
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位置関係の差を感じなかったのですね。 |
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では、エレメントのインダクタンスを測定 |
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して、キャパシタンスを推計してみよう。 |
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83μHでした。(7MHz市販品) |
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測定が正しいものと仮定して、 |
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6.972MHzに共振する容量は6.277pF? |
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7.007MHzに共振する容量は6.215pF? |
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八木アンテナに近づくことで0.062pF増える? |
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周波数は35KHz下がる? |
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14MHzの自作品では、14μHでした。 |
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これが14.000MHzに共振していると |
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仮定すると、想定される容量は9.231pF? |
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これが八木アンテナに近づいたら、 |
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0.062pFほど容量が増える(だろう) |
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すると、計算上の共振周波数は、 |
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13.953MHzくらいになってしまう?。 |
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つまり周波数は47KHz下がる? |
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では、実測! |
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このアンテナはもともと調整が |
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良くなくてX=0が見つからず、 |
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単純にSWRの最良点で測定 |
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してみました。 |
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約140KHz変動しました。 |
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コイルが太い?材質がPET? |
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わかりませんが、容量の増大 |
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が大きいみたいです。 |
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仮説ですが、太いコイルは |
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建物影響を受け易い(かな) |
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コイルにも、Cの成分があるし、ラジアル線にもL成分、C成分があるので一概には言えませんが |
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今後のアンテナ製作のヒントになりそうなデータ収集でした。 |
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現住環境での素人測定ですのであてにはなりません。あくまでも、個人的メモにすぎません。 |
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