[發(fā)明專利]立方星天線展開(kāi)機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610017247.3
• 申請(qǐng)日: 2016-01-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105470621B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張翔;張曉華;廖文和;莫乾坤;于永軍;李亮;杜金永;馬海寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q1/08
• 分類號(hào): H01Q1/08
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心32203
• 代理人: 朱沉雁

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于立方星技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種立方星天線展開(kāi)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

近些年，隨著通信、微機(jī)電系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)軟件、材料、傳感器等科技的快速發(fā)展，立方星技術(shù)發(fā)展顯著加速，將立方星應(yīng)用于通信、對(duì)地遙感等領(lǐng)域成為可能。低廉的成本促使了世界范圍內(nèi)立方星研制計(jì)劃的涌現(xiàn)。歐美已經(jīng)發(fā)射了大量的立方星，在國(guó)內(nèi)立方星也已經(jīng)開(kāi)始起步。

通信天線是立方星非常重要的分系統(tǒng)，包括通信天線和UV通信收發(fā)機(jī)。天線系統(tǒng)是衛(wèi)星系統(tǒng)組成中重要的一部分，它主要實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星與地面的相互通信，以及地面對(duì)衛(wèi)星的遙控和遙測(cè)指令的發(fā)送，因此，天線系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性決定了衛(wèi)星是否能成功執(zhí)行預(yù)定任務(wù)，由此可見(jiàn)，通信天線在立方星中占有至關(guān)重要的地位。

但由于立方星體積小，星表面積小，這就限制了立方星可帶負(fù)載的能力，因此通信天線的小型化、輕量化等成為立方星天線研究的重要方面。

為了解決立方星對(duì)天線的小型化限制問(wèn)題，行之有效的辦法就是為立方星設(shè)計(jì)可展開(kāi)天線。而可展開(kāi)天線最主要問(wèn)題則在于展開(kāi)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

目前國(guó)外也有立方星天線展開(kāi)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。如ISIS設(shè)計(jì)的立方星天線展開(kāi)機(jī)構(gòu)。該設(shè)計(jì)存在如下缺陷：（1）零件零散不完整，質(zhì)量大，尺寸大，加工零件數(shù)多成本高；（2）天線罩和弧形儲(chǔ)存框的連接處采用梯形設(shè)置，容易致使天線卡死腹中，導(dǎo)致衛(wèi)星失效；（3）扭簧旋轉(zhuǎn)軸設(shè)為螺釘螺母，而展開(kāi)系統(tǒng)容易受螺釘螺母松緊程度影響，過(guò)緊導(dǎo)致扭簧彈性失效，過(guò)松導(dǎo)致螺釘螺母失效，致使天線展開(kāi)失敗，進(jìn)而導(dǎo)致衛(wèi)星失去性能；（4）天線支承機(jī)構(gòu)強(qiáng)度不夠，容易斷折損壞；（5）燒線系統(tǒng)直接與外界接觸，燒線電阻等部件容易受外界因素影響，增加了燒線系統(tǒng)失效等風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種立方星天線展開(kāi)機(jī)構(gòu)，解決了目前國(guó)外立方星天線展開(kāi)機(jī)構(gòu)尺寸、質(zhì)量太大，無(wú)法滿足立方星對(duì)天線的小型化、輕量化要求的問(wèn)題，以及天線展開(kāi)機(jī)構(gòu)可靠度太差，容易導(dǎo)致天線展開(kāi)失敗，進(jìn)而導(dǎo)致衛(wèi)星徹底失去性能的問(wèn)題。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種立方星天線展開(kāi)機(jī)構(gòu)，包括底板、兩個(gè)UHF頻段天線展開(kāi)分機(jī)構(gòu)和兩個(gè)VHF頻段天線展開(kāi)分機(jī)構(gòu)，UHF頻段天線展開(kāi)分機(jī)構(gòu)和VHF頻段天線展開(kāi)分機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，底板中心設(shè)有排線孔，兩個(gè)UHF頻段天線展開(kāi)分機(jī)構(gòu)和兩個(gè)VHF頻段天線展開(kāi)分機(jī)構(gòu)圍繞排線孔布置，兩個(gè)UHF頻段天線展開(kāi)分機(jī)構(gòu)呈180°對(duì)稱設(shè)置在底板上，且兩個(gè)UHF頻段天線展開(kāi)分機(jī)構(gòu)展開(kāi)方向相同；兩個(gè)VHF頻段天線展開(kāi)分機(jī)構(gòu)呈180°對(duì)稱設(shè)置在底板上，且兩個(gè)VHF頻段天線展開(kāi)分機(jī)構(gòu)展開(kāi)方向相同；其中UHF頻段天線展開(kāi)分機(jī)構(gòu)和VHF頻段天線展開(kāi)分機(jī)構(gòu)展開(kāi)方向相反。

UHF頻段天線展開(kāi)分機(jī)構(gòu)包括天線儲(chǔ)存機(jī)構(gòu)、天線支承機(jī)構(gòu)和燒線系統(tǒng)，天線儲(chǔ)存機(jī)構(gòu)一端開(kāi)口，天線儲(chǔ)存機(jī)構(gòu)外壁設(shè)有燒線系統(tǒng)，開(kāi)口端設(shè)有天線支承機(jī)構(gòu)。

天線儲(chǔ)存機(jī)構(gòu)包括弧形儲(chǔ)存框、天線罩、第一連接塊、第二連接塊、扇葉和旋轉(zhuǎn)軸，弧形儲(chǔ)存框一端外壁設(shè)有燒線系統(tǒng)，第一連接塊設(shè)置在弧形儲(chǔ)存框設(shè)有燒線系統(tǒng)的一端，且與燒線系統(tǒng)外壁連接，弧形儲(chǔ)存框另一端設(shè)有扇葉，扇葉上設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸，扇葉側(cè)壁設(shè)有第二連接塊，第一連接塊和第二連接塊分別與立方星主框架固連；天線罩設(shè)置在弧形儲(chǔ)存框中部，天線罩和底板分別位于弧形儲(chǔ)存框兩側(cè)，天線罩、弧形儲(chǔ)存框和底板構(gòu)成的內(nèi)腔中放置立方星天線。

所述天線罩、弧形儲(chǔ)存框的連接處設(shè)置斜坡，斜坡角度為30°—60°。

所述弧形儲(chǔ)存框上設(shè)有通槽，通槽與扇葉位于同一側(cè)，通槽內(nèi)放置分離開(kāi)關(guān)。

所述底板采用PCB板。

所述天線支承機(jī)構(gòu)包括天線固定板、擋板和扭簧，擋板和底板分別位于天線固定板的兩側(cè)，立方星天線固定在天線固定板上；擋板一端通過(guò)扭簧與天線儲(chǔ)存機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端車(chē)有斜面，天線固定板對(duì)應(yīng)的端部設(shè)有斜面，所述斜面與天線儲(chǔ)存機(jī)構(gòu)的第一連接塊接觸。

所述天線固定板靠近斜面的端部設(shè)有燒線孔。

所述燒線系統(tǒng)包括電阻保護(hù)盒、尼龍燒線、拉簧、拉簧固定軸和燒線固定軸，電阻保護(hù)盒設(shè)置在弧形儲(chǔ)存框設(shè)有第一連接塊端的外壁，第一連接塊與電阻保護(hù)盒外壁連接，燒線固定軸設(shè)置在第一連接塊外壁，電阻保護(hù)盒內(nèi)設(shè)有電阻，電阻保護(hù)盒上對(duì)稱設(shè)有通孔，拉簧固定軸設(shè)置在弧形儲(chǔ)存框外壁；拉簧設(shè)置在拉簧固定軸上，尼龍燒線一端與拉簧固連，另一端依次穿過(guò)電阻保護(hù)盒的通孔和天線固定板的燒線孔后，固定在燒線固定軸上。

所述通孔高度低于電阻保護(hù)盒內(nèi)電阻高度，保證尼龍燒線緊貼電阻。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)：