HAM:设备+天线

天线:请继续参考《业余无线电》

天线:不同的天线有对应的适应频段; 一般是1/2波长或者1/4波长的形式;
有简单的鞭状天线,也有复杂的八木天线、对数周期天线等多振子的定向天线。更是有多个天线组成的阵列。

天线的衡量指标有:

  • 最大容许功率

    power/W power/mW dBw dBm
    1000 30
    100 20
    25 14 44
    10 10 40
    5 7 37
    2.5 4 34
    1 0 30
    500 27
    250 24
    50 17
    25 14
    10 10
    5 7
    1 0
  • 适用频率:以下的参数基本都与频率有关,只有在适用频率范围内才能获取较好的天线性能

  • 驻波比(SWR):衡量天线中驻波反射的比例,用于确定天线是否匹配载波;是一个大于1的值,理想的天线驻波比为1

  • 辐射效率:衡量天线消耗能量转换为发射电磁波的效率

  • 增益:与点状的、三维空间中均匀的辐射源/偶极振子相比发射强度的提升

    • 0 dBd = 2.15 dBi
  • 阻抗:发射/接收电路要求阻抗匹配,即天线阻抗=内阻,才能实现最高效率的能量转移

  • +3 dB = 2×

  • +7 dB = 5×

  • +10 dB = 10×

常用的天线(手台)

  • 国产 华鸿HH-518+ :8 cm的小型天线,适用于业余UV段,约¥25–27
    • 145/435 mHz
    • 50.0 Ohm
    • SWR <= 1.5
    • Gain = 2 dBi
    • Wmax = 10 W
    • length = 80 mm
    • beam = FALSE
    • 极化方式:垂直极化
  • 日产 钻石SRH-771:40 cm的天线,可能是手台业余UV段增益最好的天线,约¥125
    • 145/435 mHz: Tx+Rx 144–146(1/4 wavelength)/430–440(1/2 wavelength) mHz Rx 150/300/450/900 mHz
    • 50.0 Ohm
    • Gain = 2.15 dBi (430 mHz)
    • Wmax = 10 W
    • length = 400 mm
    • width = 11 mm/4.5 mm for oscillator
    • weight = 38 g
  • TODO: 某个拉杆天线
  • 手台天线就这样吧,能有多高增益呢还是固定台或者车台的定向天线增益够高!

设备

关注的参数:

  • 支持的(Rx & Tx)频段:一般手台关注业余UV段
  • 支持的调制方式(请参考《通信原理》)
    • FM
      • DMR/C4FM
      • APRS(Automatic Packet Reporting System)可以报告GPS地理位置
    • AM
      • SSB: USB/LSB
    • CW:常用于波长较短、信息容量低的短波等波段
  • 功放:发射功率
  • 品质+品控
    • 杂散
    • 偏频
    • 温度补偿晶振TXCO
    • 接收滤波
  • 其他功能
    • 双守:同时守听多个频道
    • 差频:允许发射频率与接收频率不同,并自动完成切换。适用于连接上行频率与下行频率不同的中继。
    • 手动写频:不需要借助其他设备即可动态调整工作的频率与模式
    • 亚音支持:CTCSS/DCS等等,同时还有PTTID/DMRID过滤与组网等等
    • 卫星支持:OpenGD77(开源固件)=> 寻星+自动多普勒偏频修正=> 一键打卫星
    • 扫频,一键对频+亚音=> 这方面似乎手台都比专业的扫频设备与SDR慢10倍以上
    • 天调:短波/基地台常用
    • IPxx机器三防,防水防尘防爆

电台设备推荐

  • Baofeng UV5R:入门神器,早年¥75包邮,我入手约¥90。便宜就是了,反正能响有核准
    • 基础功能很齐全
      • 能够MR电脑写频,VFO手动置频
      • 支持UV双段1W/3W/5W/8W 差频收发
        • 宝峰生产线的型号分类很诡异,不同机型共用型号。其中有一类8W版本,成本大概高¥15,在频率模式下按#后,如果是H/M/L切换则是8/5/1 W版本,如果是空白/L切换,则是5/1 W版本。
      • 双段双守
      • 64–108 MHz WFM收听
      • 接收与发射CTCSS/DCS
      • 据说还能扫描亚音,在设置页面长按SCAN,等信号来了就能扫描
      • DTMF发送
      • 接收灵敏度比8800还好
    • 当然,一分钱一分货,品控不是很好(但是也算合格)。
      • 电池容量据说有缩水的情况,标称2800 mAh实际大概1800 mAh;
      • 虽然有核准码,但是只有U段的,某些地区无法验机;
      • 杂散太高、滤波不行也是大家的共识了;偏频的控制肯定也比不上正经机型了;
      • 厂家做的也很不用心,我自己买的时候,机身上的标签都贴错了,还是只有英文标签的、据说是外贸货的,一看就很不正经,网上也说品质不如国内版。后来换了一个中文标签的,感觉外放音响与FM接收都好了不少。
      • 据说也没有假货的价值。
    • 所以,只要是新机,基本功能能用,那便宜就好了吧!
  • Yaesu FT5DR:C4FM旗舰机型,5 W,2021的新型号吧。参考价位¥3.2k。还有¥1.4k的VX-6R呢。贵
  • Yaesu FTM-400xdr:车台旗舰机型,50 W,¥5k左右。贵
  • Baofeng DM-1801(2022年前一代版本)/DM-1801A:DMR入门,无业余段核准,支持OpenGD77 MMDVM,参考价格¥300
  • AnyTone AT-D878UVII:据说是DMR手台比较好的,MMDVM商家亲情推荐一代价格应该是¥800上下,二代的似乎¥1.3k左右了。高功率,大内存,支持蓝牙,支持APRS。II代暂时没有核准。似乎没有很好的自由固件,但是有破解固件。破解似乎需要一个密码5*0#来启用mode 0014似乎由于软件问题有经常死机的问题,需要调查一下
  • Radioddity GD-88: next-gen OpenGD77??
  • Motorola XiR-P8668i:估计是DMR旗舰机型了,IP68+防爆,¥ 4.9k 谁买得起呀!似乎公款报销的很多?保安人手一个(笑
  • Wouxun 9dplus:入门类型,有航空接收,¥0.9k
  • 泉盛TG-K10AT(大金刚):10 W U段,¥350
  • 泉盛TG-UV2PLUS:10 W UV双段的款式可当作入门级别车台用,¥450
  • 协谷G90S:推荐的短波电台
    • Rx 0.5–30 MHz
    • Tx
      • 1.8-2.0
      • 3.5–3.9
      • 7.0–7.2
      • 10.1–10.15
      • 14.0–14.35
      • 18.068–18.168
      • 21.0–21.45
      • 24.89–24.99
      • 28.0–29.7
    • 工作模式:CW、AM、SSB
    • 20 W QRP,可验机,¥2.5k。
  • 国产 国赫Q900:全段SDR电台,Rx 300k–1600M Tx 160m–70cm
  • icom 7100
  • icom ic-705
  • 南山对讲/滔滔对讲:网络对讲机软件

全波段收音机推荐

全波段收音机常覆盖的范围:

  • 德生PL368:国产高端品牌的中端型号,支持AM SSB 64–108MHz FM,LW的频段有点阉割,大概¥350,性价比比较高吧
  • PL660/680高端机,LW全频段支持,还有更多航空频段,通道更多种,大概¥600吧
  • 汉荣达737,支持UV和航空段FM,但是据说UV段不如手台、短波不如368,而且推荐到人也不是很多

MMDVM分类

G4KLX的MMDVM 是运行于ARM单片机上的Multi-Mode Digital Voice Modem多模数字音频调解器,可以做到:

  • 不同数字模式的解码、编码(甚至可以不限于数字模式,比如NFM)

    D-Star, DMR, System Fusion, P25, NXDN, M17, POCSAG, AX.25, and FM modes

  • 通过USB/UART等接口,与上位机运行的MMDVMHost Pi-Star 进行数据传输,并借此与网络服务器连接
  • 配合ADF7021 射频芯片,进行信号的发射、接收、中转
  • 作为上位机 ,控制电台的射频发射与信号接收

tips for MMDVM_HS firmware:

refer to this forunlocking satellite freqs as well asremove other freq limits
AFD7021 band switching

MMDVM总结
  • 已经有了一定的协议框架:各种数字模式的编解码与调制解调、板与主机的通讯、主机与网络服务器的通信,以及板与电台的通信。甚至可以传输不少元数据,比如呼号显示一类的
  • 软件开发似乎在缓慢进行
  • 硬件开发自从2018–2020年来看起来就停滞了
  • 国内创新力度也不太足,不知道国外如何
    • PCB板的协议是CC-BY-NC-SA的,对商用不友好呢。而且国内的行为其实是侵犯版权许可的
  • 我自己也没办法研究太深入,毕竟单片机固件和PCB硬件方面我感觉都有很大发展空间
  • 如果有闲钱可以玩玩,不然还是去玩音频调制的短波算了

NFC

  • PN532入门,¥10级别的超级入门设备
    • 搭配几张特种Chinese clone Mifare Card
      • UID: 后门指令写全部扇区
      • CUID: 普通指令可写0扇区
      • FUID: 0扇区出场后可写一次
      • UFUID: 后门指令锁定0扇区写入(不可解锁)
  • 变色龙嗅探器Proxmark
  • IC卡ID卡读写啦就过于复杂了

SDR

设备 价格 频率 能力 ADC分辨率 发售日期 备注
RTL2832U + R820T2 $ 10 500k–1.75G Rx 8bit RTL SDR方案的芯片
RTL SDR + HF LPF $19.95=>$30 500k–1.75G Rx 8bit 国内产国外销售,溢价严重
SDRPlay RSP1 $139 1k–2G Rx 12bit/2–10.66MSPS, USB2 MSI SDR方案的芯片,约¥188
SDRPlay RSP1A $99 1k–2G Rx 14bit/6 MHz, USB2 Nov 2017
LimeSDR $299 100k–3.8G Rx+Tx 12bit/61.44 MHz, USB3 Apr 2016
HackRF Rx+Tx
PlutoSDR/USRP/xxxSDR 开源

我的欲望

  • 树莓派// 之前就买了
  • PN532 (pcr532) // 国产的小方块,十几块钱,功能齐全
  • Baofeng UV5R // 百元神机
  • 华鸿HH-518+小天线×1 // 短棒硬质天线
  • 有某宝BG7YZF家晨科创的¥188的基于RSP1的MSI1000+MSI2500的MSI SDR方案// 在RTL SDR价格居高不下时可能是更好的入门选择
    • 这家店还有有源小环天线,ADS-B SAW LPF // 两个一起买年龄段返现¥16喵
  • 花¥50入了个流金LNA,据说最高支持到6 GHz呢
  • 顺便去PDD上搞了个1090 SAW LNA,看上去像是BG7YZF的,但是SAW不是TA1090EC而是TA970EC,虽然频点一样,但是卖价似乎低一些// 反正是没花钱搞的
  • 顺带咸鱼入了BA5SBA的小蓝MSI SDR,到手价¥100 // 看上去太可爱了!
    • BA5SBA还有上变频版本的RTL SDR,是一个小黑盒
  • RTL-SDR.COM blog v3,似乎UV段比RSP1要好,软件支持比较好。但是HF不如(RSP1的HF比较好)// 降价$20左右后再考虑!
  • 其他的电子元件
    • 万用表UT-890C // PDD上旗舰店¥70.3入,测量电容似乎是谐振法?我只用耳机听见不同频率的声音连续变化,估计不是用阻抗法
    • 有超大的电容包,但是一百起包邮
    • 电感估计得自己去绕?但是没有LCR表
    • 电阻包
    • 贴片电感电容电阻都有那种样品包,不同规格都带十来个的那种
      • 但是想做贴片的从打样打钢网到上锡都有一套流程
    • LCR表?便宜的做工感人,贵的又有点舍不得
  • PL-368收音机// PDD上¥262.19入了
  • 考A证// 疫情深圳鸽了一次又一次
  • A类电台操作证+呼号// 反正UV5R就能上,看看有没有必要入更高级的手台吗?大概不需要吧
  • 注册个DMR ID和BrandMeister,日后玩DMR用
  • Baofeng DM-1801/DM-1801A,DMR入门机,支持OpenGD77和热点模式
  • MMDVM full-duplex hotspot (after acquiring DMR devices) // 似乎有些华而不实,价格虚高
  • 钻石SRH-771/SRJ-77CA天线// 增益提升似乎不大(但是还是¥115左右入了)
  • tinySA,频谱仪,全新版¥288 // 我用BD6CR/BI4TMT的优惠价¥240
  • NanoVNA-H,二手开价低的¥150,全新¥279 // 同样用BD6CR优惠返现¥60(¥220左右)
  • 纳胜RS-50,二手价¥300,可以在电台与天线之间连接,测量功率和SWR呢!
  • 玩一下定向八木天线。似乎有UV双段7单元的尺寸,自己做似乎需要仿真。不知道十字交叉的会不会有增益加成呢?
  • Anytone AT-D878UV II Plus吧,DMR中端机器
  • 考B证
  • 短波台// 是QPR的XIEGU还是100 W的大机器呢?这些都是四位数价格呢!
  • 考C证
  • 买车买房上车台固定台在高楼楼顶立一个大大的天线!!!
  • RSP1A // 也有Chinese Clone呢
  • LimeSDR/HackRF
  • 变色龙,NFC嗅探
  • 抓包无线网卡

附录:7段数码管的字母显示

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Yagi-Uda Antenna八木-宇田天线

Design & Structure

  • 反射器reflector ×1
  • 激励元driven element ×1
  • 引向器director ×(n-2)

Yagi Calculator

Antenna Simulation Release ,属于很原始很粗糙的算法,不能与工业界的那些仿真软件比就是了。

Javascript Version 2022-06-09 by Valery Kustarev,
based on Rothammel / DL6WU
Long-yagi DL6WU
-------------------------------------------------------------
Frequency f: 435 MHz
Wavelength λ: 689 mm
Element diameter d: 10 mm
Boom diameter D: 20 mm

Total number of elements: 12
Boom length: 1984 mm
Gain: 14.9 dBi (approx.)
-------------------------------------------------------------
Reflector length R: 338 mm
Reflector position R: 0 mm
-------------------------------------------------------------
Dipole length F: 321 mm
Dipole position F (R-F): 138 mm
Gap at connection point g <= 9 mm
-------------------------------------------------------------
Director position D1 (R-D1): 190 mm,  Length D1: 294 mm
Distance F-D1: 52 mm
-------------------------------------------------------------
Director position D2 (R-D2): 314 mm,  Length D2: 290 mm
Distance D1-D2: 124 mm
-------------------------------------------------------------
Director position D3 (R-D3): 462 mm,  Length D3: 285 mm
Distance D2-D3: 148 mm
-------------------------------------------------------------
Director position D4 (R-D4): 634 mm,  Length D4: 281 mm
Distance D3-D4: 172 mm
-------------------------------------------------------------
Director position D5 (R-D5): 827 mm,  Length D5: 278 mm
Distance D4-D5: 193 mm
-------------------------------------------------------------
Director position D6 (R-D6): 1034 mm,  Length D6: 275 mm
Distance D5-D6: 207 mm
-------------------------------------------------------------
Director position D7 (R-D7): 1251 mm,  Length D7: 272 mm
Distance D6-D7: 217 mm
-------------------------------------------------------------
Director position D8 (R-D8): 1478 mm,  Length D8: 270 mm
Distance D7-D8: 227 mm
-------------------------------------------------------------
Director position D9 (R-D9): 1716 mm,  Length D9: 268 mm
Distance D8-D9: 238 mm
-------------------------------------------------------------
Director position D10 (R-D10): 1964 mm,  Length D10: 266 mm
Distance D9-D10: 248 mm
-------------------------------------------------------------
Boom with round cross section.
The elements are mounted in the center of the metal boom and electrically connected to it.
The calculation is taking into account the boom-correction.
-------------------------------------------------------------
Dimensions of the matching coaxial cable (balun).
Length U1: 340 mm
Length U2: 113 mm
Javascript Version 2022-06-09 by Valery Kustarev,
based on Rothammel / DL6WU
Long-yagi DL6WU
-------------------------------------------------------------
Frequency f: 145 MHz
Wavelength λ: 2068 mm
Element diameter d: 10 mm
Boom diameter D: 20 mm

Total number of elements: 6
Boom length: 1922 mm
Gain: 11.1 dBi (approx.)
-------------------------------------------------------------
Reflector length R: 1011 mm
Reflector position R: 0 mm
-------------------------------------------------------------
Dipole length F: 975 mm
Dipole position F (R-F): 414 mm
Gap at connection point g <= 28 mm
-------------------------------------------------------------
Director position D1 (R-D1): 569 mm,  Length D1: 910 mm
Distance F-D1: 155 mm
-------------------------------------------------------------
Director position D2 (R-D2): 941 mm,  Length D2: 900 mm
Distance D1-D2: 372 mm
-------------------------------------------------------------
Director position D3 (R-D3): 1385 mm,  Length D3: 890 mm
Distance D2-D3: 445 mm
-------------------------------------------------------------
Director position D4 (R-D4): 1902 mm,  Length D4: 880 mm
Distance D3-D4: 517 mm
-------------------------------------------------------------
Boom with round cross section.
The elements are mounted in the center of the metal boom and electrically connected to it.
The calculation is taking into account the boom-correction.
-------------------------------------------------------------
Dimensions of the matching coaxial cable (balun).
Length U1: 1020 mm
Length U2: 340 mm

TinySA device specific configuration data

for TinySA4 V0.3.1_EL SA-22100518, stock config. Also see https://tinysa.org/wiki/pmwiki.php?n=Main.UpdatingTheFirmware .

tinySA Shell
ch> leveloffset
leveloffset low -2.7
leveloffset high 0.0
leveloffset low output 0.0
leveloffset high output 0.0
leveloffset switch -5.0
leveloffset receive_switch 3.0
ch> correction low
index frequency value
correction low 0 10000 6.0
correction low 1 100000 2.8
correction low 2 200000 1.6
correction low 3 500000 -0.4
correction low 4 30000000 0.0
correction low 5 140000000 -0.4
correction low 6 200000000 0.4
correction low 7 300000000 3.0
correction low 8 330000000 4.0
correction low 9 350000000 8.1
ch> correction high
index frequency value
correction high 0 240000000 0.0
correction high 1 280000000 0.0
correction high 2 300000000 0.0
correction high 3 400000000 0.0
correction high 4 500000000 0.0
correction high 5 600000000 0.0
correction high 6 700000000 0.0
correction high 7 800000000 0.0
correction high 8 900000000 0.0
correction high 9 960000000 0.0
ch>

只有leveloffset是有更改的,我有办法自己校准吗?

NanoVNA calibration data

can be exported to SD card ???

attachments

145-yagi.nec

CM --- NEC2 Input File created or edited by xnec2c 3.5 ---
CM E12 Yagi for 145 MHz
CE --- End Comments ---
GW  1  24  0.00000E+00  -5.05500E-01  0.00000E+00  0.00000E+00  5.05500E-01  0.00000E+00  5.00000E-03
GW  2  24  4.14000E-01  -4.87500E-01  0.00000E+00  4.14000E-01  4.87500E-01  0.00000E+00  5.00000E-03
GW  3  22  5.69000E-01  -4.55000E-01  0.00000E+00  5.69000E-01  4.55000E-01  0.00000E+00  5.00000E-03
GW  4  22  9.41000E-01  -4.50000E-01  0.00000E+00  9.41000E-01  4.50000E-01  0.00000E+00  5.00000E-03
GW  5  22  1.38500E+00  -4.45000E-01  0.00000E+00  1.38500E+00  4.45000E-01  0.00000E+00  5.00000E-03
GW  6  21  1.90200E+00  -4.40000E-01  0.00000E+00  1.90200E+00  4.40000E-01  0.00000E+00  5.00000E-03
GM  0  0  4.50000E+01  0.00000E+00  0.00000E+00  -4.14000E-01  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00
GE  0  0  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00
FR     0   121     0     0  4.00000E+02  1.00000E+00  5.20000E+02  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00
FR     0    39     0     0  1.36000E+02  1.00000E+00  1.74000E+02  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00
EX     0     2    13      0  1.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00
LD     5     0     0      0  3.70000E+07  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00
NH     0     0     0      0  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00
NE     0    20    15      1 -1.40000E+00 -1.40000E+00  5.00000E-02  2.00000E-01  2.00000E-01  0.00000E+00
RP     0    37    73   1000  0.00000E+00  0.00000E+00  5.00000E+00  5.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00
EN     0     0     0      0  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00

435-yagi.nec

CM --- NEC2 Input File created or edited by xnec2c 3.5 ---
CM E12 Yagi for 145 MHz
CE --- End Comments ---
GW     1    25   0.00000E+00 -1.69000E-01  0.00000E+00  0.00000E+00  1.69000E-01  0.00000E+00  5.00000E-03
GW     2    23   1.38000E-01 -1.60500E-01  0.00000E+00  1.38000E-01  1.60500E-01  0.00000E+00  5.00000E-03
GW     3    21   1.90000E-01 -1.47000E-01  0.00000E+00  1.90000E-01  1.47000E-01  0.00000E+00  5.00000E-03
GW     4    21   3.14000E-01 -1.45000E-01  0.00000E+00  3.14000E-01  1.45000E-01  0.00000E+00  5.00000E-03
GW     5    21   4.62000E-01 -1.42500E-01  0.00000E+00  4.62000E-01  1.42500E-01  0.00000E+00  5.00000E-03
GW     6    20   6.34000E-01 -1.40500E-01  0.00000E+00  6.34000E-01  1.40500E-01  0.00000E+00  5.00000E-03
GW     7    20   8.27000E-01 -1.39000E-01  0.00000E+00  8.27000E-01  1.39000E-01  0.00000E+00  5.00000E-03
GW     8    20   1.03400E+00 -1.37500E-01  0.00000E+00  1.03400E+00  1.37500E-01  0.00000E+00  5.00000E-03
GW     9    20   1.25100E+00 -1.36000E-01  0.00000E+00  1.25100E+00  1.36000E-01  0.00000E+00  5.00000E-03
GW    10    20   1.47800E+00 -1.39500E-01  0.00000E+00  1.47800E+00  1.39500E-01  0.00000E+00  5.00000E-03
GW    11    19   1.71600E+00 -1.34000E-01  0.00000E+00  1.71600E+00  1.34000E-01  0.00000E+00  5.00000E-03
GW    12    19   1.96400E+00 -1.33000E-01  0.00000E+00  1.96400E+00  1.33000E-01  0.00000E+00  5.00000E-03
GM     0     0   4.50000E+01  0.00000E+00  0.00000E+00 -1.38000E-01  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00
GE     0     0   0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00
FR     0   121     0     0  4.00000E+02  1.00000E+00  5.20000E+02  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00
FR     0    39     0     0  1.36000E+02  1.00000E+00  1.74000E+02  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00
EX     0     2    13      0  1.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00
LD     5     0     0      0  3.70000E+07  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00
NH     0     0     0      0  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00
NE     0    20    15      1 -1.40000E+00 -1.40000E+00  5.00000E-02  2.00000E-01  2.00000E-01  0.00000E+00
RP     0    37    73   1000  0.00000E+00  0.00000E+00  5.00000E+00  5.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00
EN     0     0     0      0  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00  0.00000E+00

updated on 7 Feb 2025

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