[發(fā)明專利]一種單驅(qū)動(dòng)固面可展天線

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710672383.0
• 申請(qǐng)日: 2017-08-08
• 公開（公告）號(hào): CN107611621A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁茹;姚亮;高舉;盧江晟;余澍民;李浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q15/16
• 分類號(hào): H01Q15/16;H01Q1/08
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心61204
• 代理人: 金鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種可展天線。

背景技術(shù)

反射面天線因具有單個(gè)天線增益高、頻帶寬的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星通信、微波通信中繼、移動(dòng)通信基站、車載站等場(chǎng)合。地面固定的剛性材料反射面天線一般均不能夠折疊壓縮，且體積大、質(zhì)量高，但由于運(yùn)載火箭內(nèi)部空間有限，大型的衛(wèi)星天線無(wú)法攜帶。隨著航天事業(yè)的發(fā)展及人們對(duì)信息需求的不斷增加，人們對(duì)衛(wèi)星的信息傳輸能力要求日益增大，必然要求天線的口徑越來(lái)越大以提高其傳輸帶寬、信號(hào)增益。目前的主要解決方案是將天線做成可折疊的形式放入有限的空間，當(dāng)火箭將衛(wèi)星運(yùn)送到太空指定位置后，天線自動(dòng)展開。

目前國(guó)內(nèi)外的可展天線主要包括網(wǎng)狀可展天線、充氣式可展天線和固面可展天線，網(wǎng)狀反射面天線存在展開精度低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺陷，充氣式反射面天線存在易出現(xiàn)褶皺，熱變形較大等缺點(diǎn)影響精度，因而以上兩種天線無(wú)法滿足高工作頻段(如40GHz)的精度要求，現(xiàn)有固面可展天線一般存在多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件，導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且難以保證所有反射面板的同步展開。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種單驅(qū)動(dòng)固面可展天線，以解決現(xiàn)有網(wǎng)狀天線和充氣式天線展開精度不高和工作頻率受限的問題，進(jìn)一步地解決現(xiàn)有固面天線結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要多驅(qū)動(dòng)，難以保證同步展開的問題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是所述單驅(qū)動(dòng)固面可展天線包括一塊中心板、四塊主面板、八塊角面板，四個(gè)T型轉(zhuǎn)動(dòng)軸，四個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸基座，四個(gè)推桿，四個(gè)絲杠滑塊，四根螺紋齒輪軸，四個(gè)小錐齒輪，一個(gè)大錐齒輪，十六個(gè)鎖環(huán)，八根鎖鏈，八個(gè)軸承，八個(gè)軸承座和十六個(gè)鉸鏈；

所述中心板、四塊主面板和八塊角面板組成一個(gè)完整圓形，且圓形表面為拋物面，中心板為圓形正中的正方形，正方形的每個(gè)角切除一個(gè)45度角的三角形，且三角形的斜邊小于正方形的邊長(zhǎng)，使得中心板為四個(gè)長(zhǎng)邊和四個(gè)短邊組成的八邊形，四塊主面板和八塊角面板中與中心板相連的一側(cè)為底側(cè)，主面板的底側(cè)與中心板八邊形的長(zhǎng)邊等長(zhǎng)，八塊角面板的底側(cè)與中心板八邊形的短邊的一半等長(zhǎng)，且八個(gè)角面板每?jī)蓚€(gè)為一組，每組角面板鏡像對(duì)稱且每組角面板位于主面板的兩兩之間；

所述大錐齒輪位于中心板凸面的中心，且大錐齒輪的中軸線與中心板的凸面的切面垂直，四個(gè)小錐齒輪呈十字形與大錐齒輪分別嚙合，且四個(gè)小錐齒輪的軸向連線分別垂直于中心板的長(zhǎng)邊，四個(gè)小錐齒輪分別與四根螺紋齒輪軸通過鍵連接，四根螺紋齒輪軸兩兩分組，每組螺紋齒輪軸的軸向相同，且兩組螺紋齒輪軸的軸向連線互相垂直，每個(gè)螺紋齒輪軸的兩端均與軸承配合；

軸承固定于軸承座內(nèi)，軸承座通過螺栓與中心板固連，每個(gè)螺紋齒輪軸的螺紋部分與絲杠滑塊配合，絲杠滑塊通過轉(zhuǎn)動(dòng)副與推桿的一端連接，推桿的另一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副與主面板連接，每個(gè)主面板的底側(cè)通過兩個(gè)鉸鏈與中心板的長(zhǎng)邊連接，中心板的每個(gè)短邊通過螺栓分別連接一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸基座，轉(zhuǎn)動(dòng)軸基座與T型轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，每根T型轉(zhuǎn)動(dòng)軸可繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸基座垂直于中心板凸面的切面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，每根T型轉(zhuǎn)動(dòng)軸的豎向軸的前端有一個(gè)凹槽，凹槽通過鉸鏈與兩塊角面板分別連接，每個(gè)主面板的弧面上通過螺紋固定有兩個(gè)鎖環(huán)，每個(gè)角面板的弧面上通過螺紋固定有一個(gè)鎖環(huán)，每個(gè)主面板的鎖環(huán)均與靠近該鎖環(huán)一側(cè)的角面板上的鎖環(huán)通過鎖鏈連接，鎖鏈的長(zhǎng)度保證主面板和角面板收攏時(shí)鎖鏈拉直，主面板和角面板完全展開時(shí)，鎖鏈同樣拉直；

所述的轉(zhuǎn)動(dòng)軸基座由U型安裝面和兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副組成，其中轉(zhuǎn)動(dòng)副位于U型安裝面的兩端，且垂直于安裝面，安裝面有兩個(gè)安裝孔，用于將轉(zhuǎn)動(dòng)軸基座固定在中心板的短邊處；

所述的軸承座上部為圓環(huán)形，圓環(huán)孔徑等于軸承外徑，軸承座的下部固定于中心板，且軸承座下部與中心板相接的面為與中心板凸面相同弧度的弧面。

本發(fā)明的有益效果是由于采用齒輪與絲杠結(jié)合作為驅(qū)動(dòng)部件，實(shí)現(xiàn)了主面板的同步展開，同時(shí)通過柔性鎖鏈帶動(dòng)角面板的同步展開；本發(fā)明通過絲杠傳動(dòng)的螺紋長(zhǎng)度及推桿長(zhǎng)度完成對(duì)主面板的限位作用，保證其能夠精確展開至預(yù)定位置，通過柔性鎖鏈的長(zhǎng)度保證對(duì)角面板進(jìn)行限位，防止其展開超過預(yù)定位置；本發(fā)明通過可展式設(shè)計(jì)，大幅度降低了天線收攏態(tài)的體積；本發(fā)明將鉸鏈、推桿、齒輪等設(shè)置于天線面板背面，保證了驅(qū)動(dòng)部件和轉(zhuǎn)動(dòng)部件不會(huì)影響天線工作面；本發(fā)明減少了系統(tǒng)自由度，保證了系統(tǒng)展開的同步性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明單驅(qū)動(dòng)固面可展天線收攏態(tài)時(shí)的俯視圖。

圖2為本發(fā)明單驅(qū)動(dòng)固面可展天線展開后軸測(cè)圖。

圖3為本發(fā)明單驅(qū)動(dòng)固面可展天線展開后工作面俯視圖。

圖4為本發(fā)明單驅(qū)動(dòng)固面可展天線收攏態(tài)時(shí)的拆視圖。