JPH0770882B2 - Waveguide type dielectric filter - Google Patents
Waveguide type dielectric filterInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は導波管型誘電体フィルタに関し、特にTMモー
ドを用いた導波管型誘電体フィルタに関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a waveguide type dielectric filter, and more particularly to a waveguide type dielectric filter using a TM mode.
（従来技術） この発明の背景となるTMモード誘電体共振装置の一例が
特開昭61−121502号公報に開示されている。このTMモー
ド誘電体共振装置では、複数の角柱誘電体共振器がケー
ス内に互いに交差するように配置されている。このよう
に配置することによって、複数の角柱誘電体共振器を並
行に配置した場合に比べて、誘電体共振装置を小型化す
ることができる。(Prior Art) An example of a TM mode dielectric resonator which is the background of the present invention is disclosed in JP-A-61-121502. In this TM mode dielectric resonator, a plurality of prismatic dielectric resonators are arranged in a case so as to intersect with each other. By arranging in this way, the dielectric resonator device can be downsized as compared with the case where a plurality of prismatic dielectric resonators are arranged in parallel.
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、複数の角柱誘電体共振器を直角に交差さ
せることによってフィルタを形成すると、各共振器間で
強い結合を得ることが難しい。また、複数の角柱誘電体
共振器を直角以外の角度に交差させることによってフィ
ルタを構成すると、各共振器の取り付ける方向が異なる
ため、ケースの形状などが複雑となり、誘電体フィルタ
を製造するのが困難である。(Problems to be Solved by the Invention) However, when a filter is formed by intersecting a plurality of prismatic dielectric resonators at right angles, it is difficult to obtain strong coupling between the resonators. Further, when a filter is constructed by intersecting a plurality of prismatic dielectric resonators at an angle other than a right angle, the mounting direction of each resonator is different, the shape of the case becomes complicated, and it is difficult to manufacture a dielectric filter. Have difficulty.
それゆえに、この発明の主たる目的は、複数の共振器間
の結合が強く、小型でかつ製造が簡単な導波管型誘電体
フィルタを提供することである。Therefore, a main object of the present invention is to provide a waveguide type dielectric filter in which the coupling between a plurality of resonators is strong, the size is small, and the manufacturing is easy.
（問題点を解決するための手段） この発明は、直方体状の初段の共振器と直方体状の最終
段の共振器とが十字状に組み合わされた第１の共振器
群、および初段の共振器と平行に配置され電磁気的に直
接的あるいは間接的に結合される中段の共振器と、最終
段の共振器と平行に配置され電磁気的に直接的あるいは
間接的に結合される別の中段の共振器とが十字状にかつ
一体的に形成された第２の共振器群を含み、第２の共振
器群は、中段の共振器または別の中段の共振器の一方の
中心軸を通りかつ他方の中心軸に直交する切断面に対し
て非対称な形状となるように形成された、導波管型誘電
体フィルタである。(Means for Solving Problems) The present invention relates to a first resonator group in which a rectangular parallelepiped first-stage resonator and a rectangular parallelepiped final-stage resonator are combined in a cross shape, and a first-stage resonator. A middle-stage resonator arranged in parallel with and electromagnetically coupled directly or indirectly, and another middle-stage resonance arranged in parallel with the last-stage resonator and electromagnetically coupled directly or indirectly And a second resonator group formed integrally with each other in a cross shape, the second resonator group passing through a central axis of one of the middle-stage resonator and another middle-stage resonator and the other. Is a waveguide type dielectric filter formed to have an asymmetrical shape with respect to a cross section orthogonal to the central axis of.
第２の共振器群を前記切断面に対して非対称にするため
に、たとえば、第２の共振器群の十字状部分の少なくと
も１か所に切込部または付加部が形成される。In order to make the second resonator group asymmetric with respect to the cutting plane, for example, a cut portion or an additional portion is formed in at least one position of the cross-shaped portion of the second resonator group.
（作用） 第１の共振器群と第２の共振器群との間で、平行に配置
された共振器どうしが電磁気的に強く結合される。(Operation) Between the first resonator group and the second resonator group, the resonators arranged in parallel are electromagnetically strongly coupled to each other.
中段の共振器または別の中段の共振器の一方の中心軸を
通りかつ他方の中心軸に直交する切断面に対して非対称
となるように形成することにより、第２の共振器群のod
dモードにおける共振周波数とevenモードにおける共振
周波数に差が生じる。それにより、第２の共振器群に含
まれる２つの共振器が電磁気的に結合し、共振器の占め
るスペースが小さくなる。By forming the middle-stage resonator or another middle-stage resonator so as to be asymmetrical with respect to a cross section that passes through one central axis and is orthogonal to the other central axis, the second resonator group od
A difference occurs between the resonance frequency in d mode and the resonance frequency in even mode. As a result, the two resonators included in the second resonator group are electromagnetically coupled, and the space occupied by the resonators is reduced.
（発明の効果） 本発明によれば、小型でかつ各共振器が電磁気的に強く
結合した導波管型誘電体フィルタを得ることができる。
さらに、導波管型誘電体フィルタの形状が複雑にならな
いため、その製造が簡単である。(Effects of the Invention) According to the present invention, it is possible to obtain a compact waveguide-type dielectric filter in which resonators are electromagnetically strongly coupled.
Further, since the waveguide type dielectric filter does not have a complicated shape, its manufacture is simple.
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。The above-mentioned objects, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the embodiments with reference to the drawings.
（実施例） 第１図はこの発明の一実施例を示す斜視図である。この
導波管型誘電体フィルタ10はケース11を含む。このケー
ス11はTE10金属性遮断方形導波管として機能する。ケー
ス11内には、第１の共振器群12が取り付けられる。第１
の共振器群12は、TM110モードを有する初段の共振器14
とTM110モードを有する最終段の共振器16とで構成され
る。初段の共振器14および最終段の共振器16は、たとえ
ばセラミック誘電体などで形成される。(Embodiment) FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention. The waveguide type dielectric filter 10 includes a case 11. This case 11 functions as a TE 10 metallic blocking rectangular waveguide. A first resonator group 12 is mounted in the case 11. First
The resonator group 12 of the first resonator 14 has the TM 110 mode.
And a final stage resonator 16 having the TM 110 mode. The first-stage resonator 14 and the last-stage resonator 16 are formed of, for example, a ceramic dielectric.
初段の共振器14はたとえば直方体状に形成される。初段
の共振器14の一方端面には、その中央部に第１の導体層
14aが形成され、その周縁部に第２の導体層14bが形成さ
れる。また、初段の共振器14の他方端面にはその全面に
導体層14cが形成される。The first-stage resonator 14 is formed, for example, in a rectangular parallelepiped shape. The first conductor layer is provided at the center of one end face of the first-stage resonator 14.
14a is formed, and the second conductor layer 14b is formed on the peripheral portion thereof. Further, a conductor layer 14c is formed on the entire other end surface of the resonator 14 in the first stage.
また、最終段の共振器16は、その中央部に孔16aを有す
る直方体状に形成される。そして、最終段の共振器16の
孔16aには、初段の共振器14が嵌め込まれる。こうする
ことによって初段の共振器14と最終段の共振器16とが十
字状に組み合わされる。最終段の共振器16の一方端面に
も、初段の共振器14と同様に、第１の導体層16bおよび
第２の導体層16cが形成される。さらに、最終段の共振
器16の他方端面には、その全面に導体層16dが形成され
る。The final stage resonator 16 is formed in a rectangular parallelepiped shape having a hole 16a in the center thereof. Then, the first-stage resonator 14 is fitted into the hole 16a of the last-stage resonator 16. By doing so, the first-stage resonator 14 and the last-stage resonator 16 are combined in a cross shape. Similar to the first-stage resonator 14, the first conductor layer 16b and the second conductor layer 16c are formed on one end surface of the last-stage resonator 16 as well. Further, the conductor layer 16d is formed on the entire other end face of the resonator 16 at the final stage.
初段の共振器14の導体層14a,14b,14cおよび最終段の共
振器の導体層1b,16c,16dは、たとえば銀ペーストなどを
印刷、焼付することなどによって形成される。なお、ケ
ース11には、初段の共振器14の導体層14aおよび最終段
の共振器16の導体層16bが露出するための透孔11aおよび
11bが形成される。そして、初段の共振器14の導体層14
b,14cおよび最終段の共振器16の導体層16c,16dがケース
11にたとえばはんだ付けされることによって、第１の共
振器群12が固定される。このとき、初段の共振器14の導
体層14aおよび最終段の共振器16の導体層16bは、それぞ
れ、透孔11aおよび11b部分に位置する。The conductor layers 14a, 14b, 14c of the first-stage resonator 14 and the conductor layers 1b, 16c, 16d of the last-stage resonator are formed by, for example, printing or baking silver paste or the like. The case 11 has a through hole 11a for exposing the conductor layer 14a of the first-stage resonator 14 and the conductor layer 16b of the last-stage resonator 16 and
11b is formed. Then, the conductor layer 14 of the first-stage resonator 14
b, 14c and the conductor layers 16c, 16d of the resonator 16 at the final stage are cases
The first resonator group 12 is fixed by being soldered to 11, for example. At this time, the conductor layer 14a of the first-stage resonator 14 and the conductor layer 16b of the last-stage resonator 16 are located in the through holes 11a and 11b, respectively.
さらに、ケース11の内部には、第２の共振器群20が固定
される。第２の共振器群20は、第２図に示すように、TM
110モードを有する２段目の共振器22とTM110モードを有
する３段目の共振器24とで構成される。２段目の共振器
22と３段目の共振器24とは十字状にかつ一体的に形成さ
れる。この第２の共振器群20も、第１の共振器群12と同
様に、たとえばセラミック誘電体などで形成される。２
段目の共振器22の両端面には、その全面にたとえば銀ペ
ーストを印刷、焼付けすることによって導体層22aおよ
び22bが形成される。同様に、３段目の共振器24の両端
面には、その全面に導体層24aおよび24bが形成される。
そして、２段目の共振器22の導体層22a,22bおよび３段
目の共振器24の導体層24a,24bがケース11にたとえばは
んだ付け付けされることによって、第２の共振器群20が
固定される。Further, the second resonator group 20 is fixed inside the case 11. As shown in FIG. 2, the second resonator group 20 has a TM
Constituted by the resonator 24 of the third stage with resonator 22 and TM 110 mode in the second stage with a 110 mode. Second stage resonator
22 and the third-stage resonator 24 are formed in a cross shape and integrally. Like the first resonator group 12, the second resonator group 20 is also formed of, for example, a ceramic dielectric. Two
Conductor layers 22a and 22b are formed on both end surfaces of the resonator 22 of the stage by printing and baking silver paste on the entire surface. Similarly, conductor layers 24a and 24b are formed on the entire surfaces of both end surfaces of the third-stage resonator 24.
Then, the conductor layers 22a, 22b of the second-stage resonator 22 and the conductor layers 24a, 24b of the third-stage resonator 24 are soldered to the case 11, for example, so that the second resonator group 20 is formed. Fixed.
２段目の共振器22は初段の共振器14に平行になるように
配置され、３段目の共振器24は最終段の共振器16に平行
になるように配置される。したがって、初段の共振器14
と２段目の共振器22とは電磁気的に結合される。同様
に、最終段の共振器16と３段目の共振器24とは電磁気的
に結合される。The second-stage resonator 22 is arranged in parallel with the first-stage resonator 14, and the third-stage resonator 24 is arranged in parallel with the last-stage resonator 16. Therefore, the first stage resonator 14
And the second-stage resonator 22 are electromagnetically coupled. Similarly, the resonator 16 at the final stage and the resonator 24 at the third stage are electromagnetically coupled.
第２の共振器群20の交わった部分のうち一方の対角部分
には切込部26aおよび26bが形成される。さらに、第２の
共振器群20の交わった部分のうち他方の対角部分には付
加部28aおよび28bが形成される。Notches 26a and 26b are formed in one diagonal portion of the intersecting portion of the second resonator group 20. Further, additional portions 28a and 28b are formed on the other diagonal portion of the intersecting portion of the second resonator group 20.
このような第２の共振器群20の結合共振モードの電磁界
分布が第3A図および第3B図に示される。これと比較する
ために、切込部および付加部の形成されていない共振器
群の電磁界分布が、第4A図および第4B図に示される。こ
の第２の共振器群20のoddモードにおける電気力線の数
は、第3A図に示すように、付加部28aおよび28bが形成さ
れていることによって、第4A図に示す電気力線の数より
も多い。そのため、第２の共振器群20のoddモードにお
ける共振周波数foddは、第4A図に示す共振器群の共振周
波数よりも小さくなる。また、この第２の共振器群20の
evenモードにおける電気力線の数は、第3B図に示すよう
に、切込部26aおよび26bが形成されていることによっ
て、第4B図に示す電気力線の数よりも少ない。そのた
め、第２の共振器群20のevenモードにおける共振周波数
fevenは、第4B図に示す共振器群の共振周波数よりも大
きくなる。The electromagnetic field distribution of the coupled resonance mode of the second resonator group 20 is shown in FIGS. 3A and 3B. For comparison with this, the electromagnetic field distribution of the resonator group in which the cut portion and the additional portion are not formed is shown in FIGS. 4A and 4B. The number of electric lines of force in the odd mode of the second resonator group 20 depends on the number of electric lines of force shown in FIG. 4A because the additional portions 28a and 28b are formed as shown in FIG. 3A. More than. Therefore, the resonance frequency f odd in the odd mode of the second resonator group 20 becomes lower than the resonance frequency of the resonator group shown in FIG. 4A. In addition, in this second resonator group 20
The number of electric lines of force in the even mode is smaller than the number of electric lines of force shown in FIG. 4B because the cutouts 26a and 26b are formed as shown in FIG. 3B. Therefore, the resonance frequency in the even mode of the second resonator group 20
f even becomes larger than the resonance frequency of the resonator group shown in FIG. 4B.
第4A図および第4B図に示す共振器群の例では、oddモー
ドにおける共振周波数foddとevenモードにおける共振周
波数fevenとが等しいため、 で示される結合係数ｋが０となる。したがって、このよ
うな共振器群は電磁気的に結合しない。それに対して、
第２の共振器群20では、結合係数ｋは０とならず、それ
によって２段目の共振器22と３段目の共振器24とは電磁
気的に結合される。これにより、初段の共振器14の最終
段の共振器16とは、２段目の共振器22および３段目の共
振器24を介して電磁気的に結合される。In the example of the resonator group shown in Figures 4A and Figure 4B, and the resonance frequency f even at the resonance frequency f odd and even mode in the odd mode equal, The coupling coefficient k represented by is 0. Therefore, such a resonator group is not electromagnetically coupled. On the other hand,
In the second resonator group 20, the coupling coefficient k does not become 0, so that the second-stage resonator 22 and the third-stage resonator 24 are electromagnetically coupled. As a result, the resonator 16 at the final stage of the resonator 14 at the first stage is electromagnetically coupled with the resonator 22 at the second stage and the resonator 24 at the third stage.
初段の共振器14には、メスコネクタ30およびオスコネク
タ（図示せず）を介して同軸ケーブルが接続される。そ
して、初段の共振器14の第１の導体層14aと第２の導体
層14bとの間に同軸ケーブルを通して入力信号が与えら
れる。A coaxial cable is connected to the first-stage resonator 14 via a female connector 30 and a male connector (not shown). Then, an input signal is applied through a coaxial cable between the first conductor layer 14a and the second conductor layer 14b of the resonator 14 at the first stage.
最終段の共振器16にも、メスコネクタ34およびオスコネ
クタ（図示せず）を介して同軸ケーブルが接続される。
そして、この同軸ケーブルを通して出力信号が得られ
る。A coaxial cable is also connected to the final stage resonator 16 via a female connector 34 and a male connector (not shown).
Then, an output signal is obtained through this coaxial cable.
なお、ケース11の角から第１の共振器群12に向かって、
必要に応じて結合調整用のねじ38が取り付けられる。こ
のねじ38によって初段の共振器14と最終段の共振器16と
の結合度が調整され、それによって導波管型誘電体フィ
ルタ10の特性が調整される。In addition, from the corner of the case 11 toward the first resonator group 12,
A screw 38 for adjusting the coupling is attached as necessary. The screw 38 adjusts the degree of coupling between the resonator 14 in the first stage and the resonator 16 in the final stage, thereby adjusting the characteristics of the waveguide dielectric filter 10.
このような導波管型誘電体フィルタ10では、ケース11内
に十字状に組み合わされた第１の共振器群12と、一体的
に形成された第２の共振器群20とが取り付けられること
により、従来の導波管型誘電体フィルタよりも小型にす
ることができる。さらに、初段の共振器14と２段目と共
振器22とが平行に配置され、３段目の共振器24と最終段
の共振器16とが平行に配置されるため、大きな結合度を
得ることができ、それによって広帯域の導波管型誘電体
フィルタ10を得ることができる。また、ケース11は方形
などの簡単な形状にすることができ、そのため導波管型
誘電体フィルタ10の製造が容易である。In such a waveguide type dielectric filter 10, the first resonator group 12 combined in a cross shape in the case 11 and the second resonator group 20 integrally formed are mounted. As a result, the size can be made smaller than that of the conventional waveguide type dielectric filter. Furthermore, since the first-stage resonator 14, the second-stage resonator 22, and the third-stage resonator 24 are arranged in parallel, and the third-stage resonator 24 and the last-stage resonator 16 are arranged in parallel, a large degree of coupling is obtained. Thus, a broadband waveguide dielectric filter 10 can be obtained. Further, the case 11 can be made into a simple shape such as a square, and therefore the waveguide type dielectric filter 10 can be easily manufactured.
第１の共振器群12の構造は、スプリアス特性の点で第２
の共振器群20より優れているが、共振器間の結合がとり
にくい。逆に第２の共振器群20の構造は、共振器間の結
合がとりやすいがスプリアス特性の点で第１の共振器群
12より劣っている。したがって、スプリアス発生を極力
抑える必要がある一方結合をあまり強くとる必要のない
初段および最終段の共振器の組合せ構造を上述の実施例
のようにし、またスプリアス特性よりは結合を十分とる
必要のある段間共振器の組合せ構造を上述の実施例のよ
うにすることは十分意義のあることである。The structure of the first resonator group 12 is second in terms of spurious characteristics.
Although it is superior to the resonator group 20 of, the coupling between the resonators is difficult. On the contrary, the structure of the second resonator group 20 is such that the coupling between the resonators is easy, but the first resonator group has a spurious characteristic.
Inferior to twelve. Therefore, it is necessary to make the combination structure of the resonators of the first stage and the final stage that does not require strong coupling while suppressing spurious generation as much as possible, and sufficiently secure coupling rather than spurious characteristics. It is of sufficient significance to make the combined structure of the interstage resonators as in the above-mentioned embodiment.
なお、上述の実施例では、４段の共振器を有する導波管
型誘電体フィルタについて説明したが、この発明では、
４段以上の多段の共振器を有する導波管型誘電体フィル
タにも適用され得る。たとえば、６段の共振器を有する
導波管型誘電体フィルタを構成するためには、上述の実
施例において、第１の共振器群12と第２の共振器群20と
の間に第１または第２の共振器群と同じ構成の共振器群
を配置すればよい。この場合、初段の共振器14と最終段
の共振器16とは、２つの共振器群を介して電磁気的に結
合される。要は、この発明では、初段の共振器と中段の
共振器とが直接的あるいは間接的に結合されていればよ
く、最終段の共振器と別の中段の共振器とが直接的ある
いは間接的に結合されていればよい。Although the waveguide type dielectric filter having the four-stage resonator has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this.
It can also be applied to a waveguide-type dielectric filter having a multi-stage resonator having four or more stages. For example, in order to form a waveguide type dielectric filter having 6 stages of resonators, in the above-described embodiment, the first resonator group 12 and the second resonator group 20 are arranged between the first resonator group 12 and the second resonator group 20. Alternatively, a resonator group having the same configuration as the second resonator group may be arranged. In this case, the first-stage resonator 14 and the last-stage resonator 16 are electromagnetically coupled via the two resonator groups. In short, in the present invention, the first-stage resonator and the middle-stage resonator may be directly or indirectly coupled, and the last-stage resonator and another middle-stage resonator may be directly or indirectly coupled. Be connected to.
第１図はこの発明の一実施例を示す斜視図である。 第２図は第１図実施例の線II−IIにおける断面図であ
る。 第3A図は第１図実施例に用いられる第２の共振器群のod
dモードにおける電磁界分布を示す図解図であり、第3B
図はevenモードにおける電磁界分布を示す図解図であ
る。 第4A図は切込部および付加部の形成されていない共振器
群のoddモードにおける電磁界分布を示す図解図であ
り、第4B図はevenモードにおける電磁界分布を示す図解
図である。 第５図は第１図実施例の線Ｖ−Ｖにおける断面図であ
る。 第６図は第１図実施例の線VI−VIにおける断面図であ
る。 図において、10は導波管型誘電体フィルタ、12は第１の
共振器群、14は初段の共振器、16は最終段の共振器、20
は第２の共振器群、22は２段目の共振器、24は３段目の
共振器を示す。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of the embodiment shown in FIG. FIG. 3A is an od of the second resonator group used in the embodiment of FIG.
FIG. 3B is an illustrative view showing an electromagnetic field distribution in d mode,
The figure is an illustrative view showing an electromagnetic field distribution in the even mode. FIG. 4A is an illustrative view showing an electromagnetic field distribution in an odd mode of a resonator group in which a cut portion and an additional portion are not formed, and FIG. 4B is an illustrative view showing an electromagnetic field distribution in an even mode. FIG. 5 is a sectional view taken along the line VV of the embodiment shown in FIG. FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI of the embodiment shown in FIG. In the figure, 10 is a waveguide type dielectric filter, 12 is a first resonator group, 14 is a first-stage resonator, 16 is a last-stage resonator, 20
Is a second resonator group, 22 is a second-stage resonator, and 24 is a third-stage resonator.
Claims (3)
段の共振器とが十字状に組み合わされた第１の共振器
群、および 前記初段の共振器と平行に配置され電磁気的に直接的あ
るいは間接的に結合される中段の共振器と、前記最終段
の共振器と平行に配置され電磁気的に直接的あるいは間
接的に結合される別の中段の共振器とが十字状にかつ一
体的に形成された第２の共振器群を含み、 前記第２の共振器群は、前記中段の共振器または前記別
の中段の共振器の一方の中心軸を通りかつ他方の中心軸
に直交する切断面に対して非対称な形状となるように形
成された、導波管型誘電体フィルタ。1. A first resonator group in which a rectangular parallelepiped first-stage resonator and a rectangular parallelepiped final-stage resonator are combined in a cross shape, and electromagnetically arranged in parallel with the first-stage resonator. A middle-stage resonator that is directly or indirectly coupled with another middle-stage resonator that is arranged in parallel with the last-stage resonator and is electromagnetically directly or indirectly coupled has a cross shape and A second resonator group integrally formed, wherein the second resonator group passes through a central axis of one of the middle-stage resonator or the another middle-stage resonator and is arranged on the other central axis. A waveguide type dielectric filter formed to have an asymmetrical shape with respect to a cross section orthogonal to each other.
とも１か所に切込部が形成された、特許請求の範囲第１
項記載の導波管型誘電体フィルタ。2. A notch according to claim 1, wherein a notch is formed in at least one position of the cross-shaped portion of the second resonator group.
A waveguide type dielectric filter according to the item.
とも１か所に付加部が形成された、特許請求の範囲第１
項記載の導波管型誘電体フィルタ。3. The first resonator according to claim 1, wherein an additional portion is formed in at least one position of the cross-shaped portion of the second resonator group.
A waveguide type dielectric filter according to the item.
Priority Applications (1)
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| JP15002187A JPH0770882B2 (en) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | Waveguide type dielectric filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15002187A JPH0770882B2 (en) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | Waveguide type dielectric filter |
Related Child Applications (1)
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| JPS63313901A JPS63313901A (en) | 1988-12-22 |
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1987
- 1987-06-16 JP JP15002187A patent/JPH0770882B2/en not_active Expired - Lifetime
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