[發明專利]一種單驅動固面可展天線

在審

• 申請號: 201710672383.0
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN107611621A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 袁茹;姚亮;高舉;盧江晟;余澍民;李浩
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: H01Q15/16
• 分類號: H01Q15/16;H01Q1/08
• 代理公司: 西北工業大學專利中心61204
• 代理人: 金鳳

技術領域

本發明涉及天線技術領域，尤其是一種可展天線。

背景技術

反射面天線因具有單個天線增益高、頻帶寬的特點，廣泛應用于衛星通信、微波通信中繼、移動通信基站、車載站等場合。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、質量高，但由于運載火箭內部空間有限，大型的衛星天線無法攜帶。隨著航天事業的發展及人們對信息需求的不斷增加，人們對衛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越大以提高其傳輸帶寬、信號增益。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，當火箭將衛星運送到太空指定位置后，天線自動展開。

目前國內外的可展天線主要包括網狀可展天線、充氣式可展天線和固面可展天線，網狀反射面天線存在展開精度低，結構復雜等缺陷，充氣式反射面天線存在易出現褶皺，熱變形較大等缺點影響精度，因而以上兩種天線無法滿足高工作頻段(如40GHz)的精度要求，現有固面可展天線一般存在多個驅動部件，導致整體結構復雜，且難以保證所有反射面板的同步展開。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提出一種單驅動固面可展天線，以解決現有網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，進一步地解決現有固面天線結構復雜，需要多驅動，難以保證同步展開的問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是所述單驅動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T型轉動軸，四個轉動軸基座，四個推桿，四個絲杠滑塊，四根螺紋齒輪軸，四個小錐齒輪，一個大錐齒輪，十六個鎖環，八根鎖鏈，八個軸承，八個軸承座和十六個鉸鏈；

所述中心板、四塊主面板和八塊角面板組成一個完整圓形，且圓形表面為拋物面，中心板為圓形正中的正方形，正方形的每個角切除一個45度角的三角形，且三角形的斜邊小于正方形的邊長，使得中心板為四個長邊和四個短邊組成的八邊形，四塊主面板和八塊角面板中與中心板相連的一側為底側，主面板的底側與中心板八邊形的長邊等長，八塊角面板的底側與中心板八邊形的短邊的一半等長，且八個角面板每兩個為一組，每組角面板鏡像對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，四個小錐齒輪呈十字形與大錐齒輪分別嚙合，且四個小錐齒輪的軸向連線分別垂直于中心板的長邊，四個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，每個螺紋齒輪軸的兩端均與軸承配合；

軸承固定于軸承座內，軸承座通過螺栓與中心板固連，每個螺紋齒輪軸的螺紋部分與絲杠滑塊配合，絲杠滑塊通過轉動副與推桿的一端連接，推桿的另一端通過轉動副與主面板連接，每個主面板的底側通過兩個鉸鏈與中心板的長邊連接，中心板的每個短邊通過螺栓分別連接一個轉動軸基座，轉動軸基座與T型轉動軸通過轉動副連接，每根T型轉動軸可繞轉動軸基座垂直于中心板凸面的切面進行旋轉，每根T型轉動軸的豎向軸的前端有一個凹槽，凹槽通過鉸鏈與兩塊角面板分別連接，每個主面板的弧面上通過螺紋固定有兩個鎖環，每個角面板的弧面上通過螺紋固定有一個鎖環，每個主面板的鎖環均與靠近該鎖環一側的角面板上的鎖環通過鎖鏈連接，鎖鏈的長度保證主面板和角面板收攏時鎖鏈拉直，主面板和角面板完全展開時，鎖鏈同樣拉直；

所述的轉動軸基座由U型安裝面和兩個轉動副組成，其中轉動副位于U型安裝面的兩端，且垂直于安裝面，安裝面有兩個安裝孔，用于將轉動軸基座固定在中心板的短邊處；

所述的軸承座上部為圓環形，圓環孔徑等于軸承外徑，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。

本發明的有益效果是由于采用齒輪與絲杠結合作為驅動部件，實現了主面板的同步展開，同時通過柔性鎖鏈帶動角面板的同步展開；本發明通過絲杠傳動的螺紋長度及推桿長度完成對主面板的限位作用，保證其能夠精確展開至預定位置，通過柔性鎖鏈的長度保證對角面板進行限位，防止其展開超過預定位置；本發明通過可展式設計，大幅度降低了天線收攏態的體積；本發明將鉸鏈、推桿、齒輪等設置于天線面板背面，保證了驅動部件和轉動部件不會影響天線工作面；本發明減少了系統自由度，保證了系統展開的同步性。

附圖說明

圖1為本發明單驅動固面可展天線收攏態時的俯視圖。

圖2為本發明單驅動固面可展天線展開后軸測圖。

圖3為本發明單驅動固面可展天線展開后工作面俯視圖。

圖4為本發明單驅動固面可展天線收攏態時的拆視圖。