JPH0685483B2 - Rotary coupler - Google Patents
Rotary couplerInfo
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- JPH0685483B2 JPH0685483B2 JP59228262A JP22826284A JPH0685483B2 JP H0685483 B2 JPH0685483 B2 JP H0685483B2 JP 59228262 A JP59228262 A JP 59228262A JP 22826284 A JP22826284 A JP 22826284A JP H0685483 B2 JPH0685483 B2 JP H0685483B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/06—Movable joints, e.g. rotating joints
- H01P1/062—Movable joints, e.g. rotating joints the relative movement being a rotation
- H01P1/066—Movable joints, e.g. rotating joints the relative movement being a rotation with an unlimited angle of rotation
- H01P1/068—Movable joints, e.g. rotating joints the relative movement being a rotation with an unlimited angle of rotation the energy being transmitted in at least one ring-shaped transmission line located around the axis of rotation, e.g. "around the mast" rotary joint
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- Waveguide Connection Structure (AREA)
- Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転部と固定部の間で信号伝送を行うための
回転結合器に関し、例えば回転磁気ヘッド型ビデオテー
プレコーダ等に適用される。The present invention relates to a rotary coupler for transmitting a signal between a rotary unit and a fixed unit, and is applied to, for example, a rotary magnetic head type video tape recorder. .
一般に、回転磁気ヘッド型ビデオテープレコーダでは、
回転部に設けられている回転磁気ヘッドに対する記録ビ
デオ信号や再生ビデオ信号の授受を行うのに、ロータリ
ートランスが広く用いられている。Generally, in a rotary magnetic head type video tape recorder,
A rotary transformer is widely used to exchange a recording video signal and a reproduction video signal with respect to a rotary magnetic head provided in a rotary unit.
従来より一般に知られているロータリートランスは、例
えば第４図に示すように、フェライトにて形成された回
転部１と固定部２を備え、互いに対向する各周面に巻装
埋設された１次コイル３と２次コイル４が磁気的に結合
して、各コイル３、４で信号伝送を行うような構造にな
っている。A rotary transformer generally known in the past includes a rotating portion 1 and a fixed portion 2 made of ferrite, as shown in FIG. 4, for example. The coil 3 and the secondary coil 4 are magnetically coupled to each other so that the coils 3 and 4 perform signal transmission.
なお、このロータリートランスでは、１次コイル３およ
び２次コイル４が２対すなわち２チャンネル分設けら
れ、各チャンネル間をシールドするように上記回転部１
および上記固定部２に金属リング５、６がそれぞれ埋設
されている。また、各コイル３、４からは、それぞれ外
部接続用の引出線７、８が導出されている。In this rotary transformer, the primary coil 3 and the secondary coil 4 are provided for two pairs, that is, two channels, and the rotating unit 1 is provided so as to shield between the channels.
Further, metal rings 5 and 6 are embedded in the fixed portion 2, respectively. Further, lead wires 7 and 8 for external connection are derived from the coils 3 and 4, respectively.
一般に、コイル間の磁気結合を利用して信号伝送を行う
ロータリートランスでは、コイルのインダクタンスや浮
遊容量の影響により、伝送できる信号帯域巾が狭く、60
MHz程度が限界であった。近来、デジタルVTR、データレ
コーダ、高品位テレビジョン等の開発に伴い取り扱う信
号の広帯域化が進み、広帯域の伝送特性を有する回転結
合器が必要とされている。Generally, in a rotary transformer that performs signal transmission using magnetic coupling between coils, the signal bandwidth that can be transmitted is narrow due to the influence of coil inductance and stray capacitance.
The limit was about MHz. Recently, with the development of digital VTRs, data recorders, high-definition televisions, etc., the band of signals handled has been widened, and a rotary coupler having a wide band transmission characteristic is required.
そこで、本発明は、上述の如き従来のロータリートラン
スにおける問題点に鑑み、広帯域の伝送特性を有する回
転結合器を提供することを目的とするものである。Therefore, in view of the problems in the conventional rotary transformer as described above, it is an object of the present invention to provide a rotary coupler having wide band transmission characteristics.
本発明に係る回転結合器は、上述の問題点を解決するた
めに、回転部と固定部との対向面に設けられ、上記回転
部の回転中心を中心とする同心円周上に互いに対向して
電磁的に結合するようにするように配置され一方が閉ル
ープ状に形成されたマイクロストリップラインと、上記
閉ループ状のマイクロストリップライン又は該閉ループ
状のマイクロストリップラインと電磁的に結合する他方
のマイクロストリップラインに接続され、上記閉ループ
状のマイクロストリップラインの共振周波数を変化させ
る可変インピーダンス回路と、上記閉ループ状のマイク
ロストリップライン又は該閉ループ状のマイクロストリ
ップラインと電磁的に結合する他方のマイクロストリッ
プラインに接続され、上記閉ループ状のマイクロストリ
ップラインの共振周波数で発振する発振回路とを備え、
上記発振回路の発振出力を上記可変インピーダンス回路
により変調して回転部側のマイクロストリップと固定部
側のマイクロストリップとの間で信号伝送を行うように
したことを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, the rotary coupler according to the present invention is provided on the facing surfaces of the rotating portion and the fixed portion, and faces each other on a concentric circle centered on the rotation center of the rotating portion. A microstrip line that is arranged so as to be electromagnetically coupled and one of which is formed in a closed loop shape, and the other microstrip line that is electromagnetically coupled to the closed loop microstrip line or the closed loop microstrip line. A variable impedance circuit connected to the line and changing the resonance frequency of the closed loop microstrip line, and the closed loop microstrip line or the other microstrip line electromagnetically coupled to the closed loop microstrip line. Resonance of the connected and closed loop microstrip line And a oscillation circuit that oscillates at a wave number,
The oscillation output of the oscillation circuit is modulated by the variable impedance circuit so that signal transmission is performed between the microstrip on the rotating portion side and the microstrip on the fixed portion side.
本発明に係る回転結合器では、上記発振回路の発振出力
を上記可変インピーダンス回路により変調して回転部側
のマイクロストリップラインと固定部側のマイクロスト
リップラインとの間の電磁的な結合にて連続的に信号伝
送が行われる。In the rotary coupler according to the present invention, the oscillation output of the oscillation circuit is modulated by the variable impedance circuit, and continuous by electromagnetic coupling between the microstrip line on the rotating portion side and the microstrip line on the stationary portion side. Signal transmission is performed.
以下、本発明に係る回転結合器の一実施例について、図
面に従い詳細に説明する。An embodiment of the rotary coupler according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
第１図に示す実施例の回転結合器は、それぞれ誘電体材
料にて形成された回転部11および固定部12を備え、上記
回転部11の内周面が全面に亘って導体層13で覆れてお
り、また上記固定部12の外周面が全面に亘って導体層14
で覆れており、上記回転部11および固定部12の互いに対
向する各周面にマイクロストリップ15、16が互いに対向
するように配置して設けられており上記各マイクロスト
リップ15、16と上記各導体層13、14によってマイクロス
トリップラインが形成されている。なお、この実施例で
は、２チャンネルの信号伝送を行うように、２対のマイ
クロストリップラインが設けられ、各チャンネル間をシ
ールドするように上記回転部11および固定部12に金属リ
ング17、18がそれぞれ埋設されている。また、上記各マ
イクロストリップ15、16からは、外部接続用の引出線と
して同軸ケーブル19、20がそれぞれ導出されている。The rotary coupler of the embodiment shown in FIG. 1 includes a rotating portion 11 and a fixed portion 12 each made of a dielectric material, and the inner peripheral surface of the rotating portion 11 is entirely covered with a conductor layer 13. In addition, the outer peripheral surface of the fixing portion 12 is entirely covered with the conductor layer 14
The microstrips 15 and 16 are disposed so as to face each other on the respective circumferential surfaces of the rotating portion 11 and the fixed portion 12 that face each other. The conductor layers 13 and 14 form a microstrip line. In this embodiment, two pairs of microstrip lines are provided so as to carry out signal transmission of two channels, and metal rings 17 and 18 are provided on the rotating portion 11 and the fixed portion 12 so as to shield between the channels. Each is buried. Further, coaxial cables 19 and 20 are led out from the respective microstrips 15 and 16 as lead wires for external connection.
この実施例において、上記回転部11側のマイクロストリ
ップ15は、第２図に模式的に示すように、閉ループ状に
形成され、それ自身で共振器をなしている。そして、上
記閉ループ状のマイクロストリップ15には、切り換えス
イッチ21を介して変調回路22と復調回路23が選択的に接
続されるようになっている。また、上記固定部12側のマ
イクロストリップ16は、第２図に模式的に示すように、
開ループ状に形成され、上記回転部11側のマイクロスト
リップ15と対向して電磁的に結合している。上記固定部
12側のマイクロストリップ16には、その一端に変調回路
31と発振回路32が接続され、他端に復調回路33が接続さ
れている。上記発振回路32は、上記回転部11側の閉ルー
プ状のマイクロストリップ15の共振周波数、例えば10GH
z程度で発振するようになっている。In this embodiment, the microstrip 15 on the rotating unit 11 side is formed in a closed loop shape as shown in FIG. 2 and forms a resonator by itself. A modulation circuit 22 and a demodulation circuit 23 are selectively connected to the closed-loop microstrip 15 via a changeover switch 21. In addition, the microstrip 16 on the side of the fixed portion 12 is, as schematically shown in FIG.
It is formed in an open loop shape and faces the microstrip 15 on the rotating portion 11 side and is electromagnetically coupled. Fixed part
The microstrip 16 on the 12 side has a modulation circuit at one end.
31 and the oscillation circuit 32 are connected, and the demodulation circuit 33 is connected to the other end. The oscillator circuit 32 has a resonance frequency of the closed-loop microstrip 15 on the rotating unit 11 side, for example, 10 GHz.
It oscillates at about z.
なお、この実施例において、上記回転部11側のマイクロ
ストリップ15は、上記発振回路32が発振する高周波信号
の信号波長λの整数ｎ倍すなわちｎ・λの円周長L0を有
する閉ループ状に形成されて上記高周波信号に共振する
共振回路をなしている。また、上記固定部12側のマイク
ロストリップ16は、その長さL1が上記高周波信号の信号
波長λの1/2波長の整数ｎ倍すなわちｎ・λ/2の開ルー
プ状に形成されて上記高周波信号に共振する共振回路を
なしている。さらに、上記固定部12側のマイクロストリ
ップ16は、上記高周波信号の信号波長λの1/4波長の奇
数倍すなわち（2n＋１）・λ/4の長さL2だけ上記回転部
11側のマイクロストリップ15と対向して部分で、上記固
定部12側の上記マイクロストリップ16と電磁的に結合し
ている。In this embodiment, the microstrip 15 on the rotating portion 11 side is formed in a closed loop shape having an integer n times the signal wavelength λ of the high frequency signal oscillated by the oscillation circuit 32, that is, a circumferential length L 0 of n · λ. A resonance circuit is formed which resonates with the high frequency signal. Further, the length L 1 of the microstrip 16 on the side of the fixing portion 12 is formed in an open loop shape of an integral number n times the signal wavelength λ of the high frequency signal, ie, n · λ / 2. It forms a resonant circuit that resonates with high-frequency signals. Further, the microstrip 16 on the side of the fixed part 12 is an odd multiple of 1/4 wavelength of the signal wavelength λ of the high frequency signal, that is, the length L 2 of (2n + 1) · λ / 4.
The portion facing the microstrip 15 on the 11 side is electromagnetically coupled to the microstrip 16 on the fixing portion 12 side.
上述の如き構成の実施例において、上記回転部11側の閉
ループ状のマイクロストリップ15は、上記切り換えスイ
ッチ21を介して接続された上記変調回路22のインピーダ
ンスが例えば図示しない回転磁気ヘッドにて得られる再
生ビデオ信号に応じて変化すると、上記インピーダンス
の変化に応じて共振周波数が変化する。上記回転部11側
の閉ループ状のマイクロストリップ15に電磁的に結合し
ている上記固定部12側のマイクロストリップ16に接続さ
れた上記発振回路32は、上記回転部11側の閉ループ状の
マイクロストリップ15の共振周波数の変化に応じて発振
周波数が変化する。上記発振回路32の発振周波数の変
化、すなわち、上記再生ビデオ信号は、上記固定部12側
のマイクロストリップ16に接続された上記復調回路33に
よって復調される。すなわち、図示しない回転磁気ヘッ
ドによって磁気テープから再生される再生ビデオ信号
が、上記回転部11側から固定部12側に各マイクロストリ
ップラインの電磁的な結合によって伝送される。In the embodiment having the above-described configuration, the closed loop microstrip 15 on the rotating unit 11 side has the impedance of the modulation circuit 22 connected via the changeover switch 21 obtained by, for example, a rotating magnetic head (not shown). When it changes according to the reproduced video signal, the resonance frequency changes according to the change of the impedance. The oscillation circuit 32 connected to the microstrip 16 on the fixed portion 12 side that is electromagnetically coupled to the closed-loop microstrip 15 on the rotating portion 11 side is a closed-loop microstrip on the rotating portion 11 side. The oscillation frequency changes according to the change of the resonance frequency of 15. The change in the oscillation frequency of the oscillation circuit 32, that is, the reproduced video signal is demodulated by the demodulation circuit 33 connected to the microstrip 16 on the fixed portion 12 side. That is, a reproduced video signal reproduced from a magnetic tape by a rotating magnetic head (not shown) is transmitted from the rotating portion 11 side to the fixed portion 12 side by electromagnetic coupling of each microstrip line.
また、この実施例において、上記固定部12側から上記回
転部11側に信号伝送を行うには、上記固定部12側のマイ
クロストリップ16に接続された上記変調回路31のインピ
ーダンスを例えば記録ビデオ信号に応じて変化させるこ
とによって、上記各マイクロストリップライン15、16の
電磁的な結合を通じて上記回転部11側の閉ループ状のマ
イクロストリップ15の共振周波数を変化させる。上記回
転部11側の閉ループ状のマイクロストリップ15に電磁的
に結合している上記固定部12側のマイクロストリップ16
に接続された上記発振回路32は、上記回転部11側の閉ル
ープ状のマイクロストリップ15の共振周波数の変化に応
じて発振周波数が変化する。上記発振回路32の発振周波
数の変化、すなわち、上記記録ビデオ信号は、上記回転
部11側のマイクロストリップ15に上記スイッチ20を介し
て選択的に接続される上記復調回路22によって復調され
る。すなわち、上記記録ビデオ信号が、固定部12側から
上記回転部11側に伝送され、図示しない回転磁気ヘッド
によって磁気テープに記録される。Further, in this embodiment, in order to perform signal transmission from the fixed portion 12 side to the rotary portion 11 side, the impedance of the modulation circuit 31 connected to the microstrip 16 on the fixed portion 12 side is set to, for example, a recording video signal. The resonance frequency of the closed-loop microstrip 15 on the rotating unit 11 side is changed by electromagnetically coupling the microstrip lines 15 and 16 according to the above. The microstrip 16 on the fixed part 12 side that is electromagnetically coupled to the closed-loop microstrip 15 on the rotary part 11 side.
The oscillation frequency of the oscillation circuit 32 connected to changes with the resonance frequency of the closed-loop microstrip 15 on the rotating unit 11 side. The change in the oscillation frequency of the oscillation circuit 32, that is, the recorded video signal is demodulated by the demodulation circuit 22 selectively connected to the microstrip 15 on the rotating unit 11 side via the switch 20. That is, the recording video signal is transmitted from the fixed portion 12 side to the rotating portion 11 side and recorded on a magnetic tape by a rotating magnetic head (not shown).
すなわち、この実施例では、信号伝送に用いる上記発振
回路32の発振周波数がマイクロストリップラインの共振
周波数に応じて変化するので、マイクロストリップライ
ンのＱによる帯域制限を受けることなく信号伝送を行う
ことができ、しかも、回転部11部側に発振回路を設ける
ことなく、回転部11と固定部12との間で双方向の信号伝
送を行うことができ、回路構成が極めて簡単になる。That is, in this embodiment, since the oscillation frequency of the oscillation circuit 32 used for signal transmission changes according to the resonance frequency of the microstrip line, signal transmission can be performed without being limited by the Q band of the microstrip line. In addition, bidirectional signal transmission can be performed between the rotating unit 11 and the fixed unit 12 without providing an oscillation circuit on the rotating unit 11 side, and the circuit configuration becomes extremely simple.
なお、上述の各実施例では、上記固定部12側のマイクロ
ストリップ16の長さL1を上記発振回路33が発振する高周
波信号の信号波長λの1/2波長の整数ｎ倍すなわちｎ・
λ/2に設定して、上記高周波信号に共振する共振回路と
して働くようにしたが、第３図に示す実施例のように、
固定部側のマイクロストリップ116の一端を無反射終端
抵抗134にて終端するようにして、任意の長さに設定し
ても良い。この実施例では、上記固定部側のマイクロス
トリップ116の他端に変調回路131を接続するとともに、
切り換えスイッチ135を介して発振回路132と復調回路13
3が接続してある。また、回転部部側のマイクロストリ
ップ115にも、変調回路123を接続するとともに、切り換
えスイッチ121を介して復調回路122と発振回路124が接
続してある。さらに、上述の実施例では円筒形状の回転
部および固定部を有する回転結合器に本発明を適用した
が、本発明は、上述の実施例にのみ限定されるものでな
く、例えば円板形状の回転部および固定部を有する回転
結合器に適用することもできる。In each of the above-described embodiments, the length L 1 of the microstrip 16 on the fixed portion 12 side is an integer n times the signal wavelength λ of the high frequency signal oscillated by the oscillation circuit 33, that is, n ·
Although it is set to λ / 2 so as to function as a resonance circuit which resonates with the high frequency signal, as in the embodiment shown in FIG.
One end of the microstrip 116 on the side of the fixed portion may be terminated by the non-reflective terminating resistor 134 and may be set to an arbitrary length. In this embodiment, the modulation circuit 131 is connected to the other end of the microstrip 116 on the fixed part side,
Oscillation circuit 132 and demodulation circuit 13 via changeover switch 135
3 is connected. The modulation circuit 123 is also connected to the microstrip 115 on the rotating unit side, and the demodulation circuit 122 and the oscillation circuit 124 are connected via the changeover switch 121. Furthermore, although the present invention is applied to the rotary coupler having the cylindrical rotating portion and the fixed portion in the above-described embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be, for example, a disc-shaped one. It can also be applied to a rotary coupler having a rotating part and a fixed part.
上述の実施例の説明から明らかなように本発明に係る回
転結合器では、回転部と固定部との対向面に設けた各マ
イクロストリップライン間の電磁的な結合により、上記
回転部と固定部との間で信号伝送を行ない、この信号伝
送に用いる発振回路が閉ループ状のマイクロストリップ
ラインの共振周波数で発振し、その発振出力を上記閉ル
ープ状のマイクロストリップラインの共振周波数を変化
させる可変インピーダンス回路により変調するようにし
てあるので、マイクロストリップラインのＱによる帯域
制限を受けることなく極めて広帯域な信号伝送特性を実
現することができる。As is apparent from the above description of the embodiments, in the rotary coupler according to the present invention, the rotary section and the fixed section are electromagnetically coupled between the microstrip lines provided on the facing surfaces of the rotary section and the fixed section. A variable impedance circuit that transmits a signal to and from the oscillator circuit, and the oscillation circuit used for this signal oscillation oscillates at the resonance frequency of the closed loop microstrip line, and the oscillation output changes the resonance frequency of the closed loop microstrip line. Since it is modulated by, it is possible to realize an extremely wide band signal transmission characteristic without being limited by the band of Q of the microstrip line.
第１図は本発明に係る回転結合器の一実施例を示す一部
断面外観斜視図であり、第２図は上記実施例の回転結合
器の構成を模式的に示す模式図であり、第３図は本発明
に係る回転結合器の他の実施例の要部構成を模式的に示
す模式図である。 第４図は従来の回転結合器として知られているロータリ
ートランスの構造を示す一部断面外観斜視図である。 11……回転部 12……固定部 13、14……導体層 15、16、115、116……マイクロストリップ 22、31、123、131……変調回路 23、33、122、133……復調回路 24、32、124、132……発振器回路FIG. 1 is a partial cross-sectional external perspective view showing an embodiment of the rotary coupler according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic view showing the configuration of the rotary coupler of the above embodiment. FIG. 3 is a schematic diagram schematically showing a main part configuration of another embodiment of the rotary coupler according to the present invention. FIG. 4 is a partial sectional external perspective view showing the structure of a rotary transformer known as a conventional rotary coupler. 11 ... Rotating part 12 ... Fixed part 13, 14 ... Conductor layer 15, 16, 115, 116 ... Microstrip 22, 31, 123, 131 ... Modulation circuit 23, 33, 122, 133 ... Demodulation circuit 24, 32, 124, 132 ... Oscillator circuit
Claims (1)
記回転部の回転中心を中心とする同心円周上に互いに対
向して電磁的に結合するようにするように配置され一方
が閉ループ状に形成されたマイクロストリップライン
と、 上記閉ループ状のマイクロストリップライン又は該閉ル
ープ状のマイクロストリップラインと電磁的に結合する
他方のマイクロストリップラインに接続され、上記閉ル
ープ状のマイクロストリップラインの共振周波数を変化
させる可変インピーダンス回路と、 上記閉ループ状のマイクロストリップライン又は該閉ル
ープ状のマイクロストリップラインと電磁的に結合する
他方のマイクロストリップラインに接続され、上記閉ル
ープ状のマイクロストリップラインの共振周波数で発振
する発振回路とを備え、 上記発振回路の発振出力を上記可変インピーダンス回路
により変調して回転部側のマイクロストリップと固定部
側のマイクロストリップとの間で信号伝送を行うように
したことを特徴とする回転結合器。1. A rotary unit and a fixed unit, which are provided on opposing surfaces, are arranged so as to face each other on a concentric circle centered on the rotation center of the rotary unit so as to be electromagnetically coupled to each other. Resonance of the closed-loop microstrip line connected to the closed-loop microstrip line and the closed-loop microstrip line or the other microstrip line electromagnetically coupled to the closed-loop microstrip line. It is connected to a variable impedance circuit that changes the frequency and the closed loop microstrip line or the other microstrip line electromagnetically coupled to the closed loop microstrip line, and at the resonance frequency of the closed loop microstrip line. And an oscillation circuit that oscillates. Rotation coupler the oscillation output of the road, characterized in that to perform the signal transmission between the microstrip of the variable impedance circuit and microstrip modulation to rotate side by the fixed portion.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP59228262A JPH0685483B2 (en) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | Rotary coupler |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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| JPS61105905A JPS61105905A (en) | 1986-05-24 |
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ID=16873714
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP59228262A Expired - Lifetime JPH0685483B2 (en) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | Rotary coupler |
Country Status (1)
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| JP (1) | JPH0685483B2 (en) |
Families Citing this family (3)
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|---|---|---|---|---|
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- 1984-10-30 JP JP59228262A patent/JPH0685483B2/en not_active Expired - Lifetime
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