[發明專利]可展開網狀拋物柱面天線

有效

• 申請號: 201310234093.X
• 申請日: 2013-06-13
• 公開（公告）號: CN103354303A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 郝佳;張樹新;段寶巖;張逸群;宗亞靂;楊癸庚
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01Q1/08
• 分類號: H01Q1/08;H01Q15/16
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

技術領域

本發明屬于衛星天線技術領域，特別是一種的可展開網狀拋物柱面天線，可應用于空中搜索目標和測定目標方位角。

背景技術

在未來的衛星通信、無線廣播系統、地球觀測、陸地遙感、深空探測和深空通信等領域，衛星天線是必不可少的關鍵設備之一。為了滿足多功能、多波段、大容量、大功率、長壽命等需要，衛星天線不可避免的趨于大口徑化，然而，為了壓縮運輸空間，降低發送成本，衛星天線需做成可折疊式的。

傳統的拋物柱面反射器天線由金屬或金屬化的拋物面反射表面構成，由支持構件來支撐，結構整體尺寸與質量較大，不宜直接運用于衛星天線。采用展開形式的拋物柱面反射器天線多為充氣展開式或可展開固體表面式。其中，充氣天線采用充氣的形式將結構展開到位，可展開固體表面式采用形狀記憶聚合物材料作為展開驅動，這兩種結構雖然降低了收納體積，但存在相同的缺點，即型面精度一般不及網狀可展開反射面天線，同時，充氣天線的穩定性也不及網狀可展開反射面天線。

網狀可展開反射面天線結構主要有以下兩種形式：

一種是類似于傘狀結構，該結構多適用于反射面旋轉成型的結構，如拋物面天線，不適用于反射面拉伸成型的結構，如柱面天線。

另一種為可展開桁架結構，該結構利用大量可展開桁架單元，由鉸鏈連接構成支撐骨架，再在支撐骨架上鋪設金屬網。可展開桁架結構能夠單向展開，或者做成環形進行展開。該結構只能提供拋物柱面天線的一個自由度，即整體的單向展開。這種單一自由度的形式無法形成拋物柱面。

發明內容

本發明的目的在于克服上述已有技術的不足，提出一種可展開網狀拋物柱面天線，以提高天線的型面精度，減小天線收攏體積。

實現本發明目的技術構思是：將網狀可展開天線結構中的傘狀結構與可展開桁架單元結構相結合，即采用傘狀結構中的鉸接肋展開結構實現網面的展開成型，采用可展開桁架結構實現天線的展開。整個天線包括：

展開機構、網面支撐機構、柔索、金屬絲網，該金屬絲網固定在柔索上，其特征在于：

所述的展開機構，采用一維展開桁架，實現天線的收攏與展開；

所述的網面支撐機構，包括m個鉸接肋展開單元，這些鉸接肋展開單元對稱安裝在展開機構的兩側，構成支撐金屬絲網的骨架，m≥4；

所述的柔索，交錯的設置在網面支撐機構之上，輔助金屬絲網形成所需的拋物柱面形狀。

上述可展開網狀拋物柱面天線，其特征在于：所述的一維展開桁架，包括m個單元長肋、m個單元短肋、2m-4個縱向連接桿和2m個五向接頭；

每個縱向連接桿包括一個前縱向桿、一個后縱向桿和一個同步接頭，前縱向桿與后縱向桿通過同步接頭連接，且前縱向桿與后縱向桿繞同步接頭旋轉；每個五向接頭，具有五個方向的連接點，即下側接點，右側接點，前側接點，后側接點，左側接點，這些連接點分別對應連接一個單元長肋、一個單元短肋、一個后縱向桿、一個前縱向桿和一個連接肋；每四個五向接頭通過兩個單元長肋與兩個單元短肋組成一個平面矩形單元，所有平面矩形單元通過縱向連接桿相連接，且前縱向桿繞五向接頭后側接點轉動，后縱向桿繞前側接點轉動，構成能進行收攏與展開的折疊桁架。

上述可展開網狀拋物柱面天線，其特征在于：每個同步接頭，由圓柱齒輪接頭、圓柱齒輪接頭和夾板組成，且夾板固定在圓柱齒輪接頭和圓柱齒輪接頭的兩側，能夠實現前縱向桿與后縱向桿的同步轉動。

上述可展開網狀拋物柱面天線，其特征在于：每個五向接頭的前側接點，后側接點處有桁架驅動扭簧和桁架限位塊，該桁架驅動扭簧為折疊桁架展開提供驅動力，該桁架限位塊用以限制折疊桁架的展開范圍。

上述可展開網狀拋物柱面天線，其特征在于：所述五向接頭采用一體結構，且下側接點與單元長肋，右側接點與單元短肋均采用軸孔連接；前側接點與后縱向桿，后側接點與前縱向桿，左側接點與連接肋均采用銷連接。

上述的可展開網狀拋物柱面天線，其特征在于：每個鉸接肋展開單元，包括一個連接肋、一個鉸接接頭和一個丫字肋；連接肋與丫字肋通過鉸接接頭連接，繞鉸接接頭旋轉；連接肋同時通過五向接頭的接點與展開結構連接，連接肋繞五向接頭的接點旋轉；

所述的鉸接接頭與連接肋連接處設有鉸接肋驅動扭簧和鉸接肋限位塊，該鉸接肋驅動扭簧為鉸接肋展開單元的展開提供驅動力，該鉸接肋限位塊用以限制轉動范圍；

所述的連接肋與五向接頭的接點連接處設有連接肋驅動扭簧和連接肋限位塊，該連接肋驅動扭簧為網面支持機構的展開提供驅動力，該鉸接肋限位塊用以限制網面支持機構轉動范圍；