[發(fā)明專利]一種繩索驅(qū)動的可折展傘狀天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110366005.6
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113131172B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙杰亮;吳祥兵;王文中
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號: H01Q1/08
• 分類號: H01Q1/08;H01Q15/16
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 廖輝;仇蕾安

本發(fā)明公開了一種繩索驅(qū)動的可折展傘狀天線，涉及航空航天技術(shù)領(lǐng)域，包括：扇形陣列、中間柱、鎖定組件、繩索驅(qū)動組件、球頭及連桿驅(qū)動機構(gòu)；三組以上所述扇形陣列沿球頭的一個圓周方向均勻分布形成可折展的傘狀天線，中間柱抵觸在球頭上，中間柱和每個扇形陣列之間設(shè)有連桿驅(qū)動機構(gòu)，其可驅(qū)動所有扇形陣列相對中間柱同步展開或二級折疊；其中，每組扇形陣列上設(shè)有鎖定組件，鎖定組件和球頭之間設(shè)有繩索驅(qū)動組件，傘狀天線展開時，繩索驅(qū)動組件驅(qū)動鎖定組件鎖緊，傘狀天線需要折疊時，繩索驅(qū)動組件驅(qū)動鎖定組件解鎖，每組扇形陣列可沿周向進行一級折疊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空航天技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種繩索驅(qū)動的可折展傘狀天線。

背景技術(shù)

天線作為廣播、電視、導(dǎo)航、雷達和通信等無線電系統(tǒng)中用來有效發(fā)射和接收無線電波的裝置，在航空航天領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。對于曲面天線的雷達，其展開狀態(tài)下會占據(jù)較大的空間位置，嚴重制約其機動性能。為了在非工作狀態(tài)下節(jié)省空間，提高曲面天線的運輸性能，許多天線反射面被設(shè)計為可折展的，但現(xiàn)有的構(gòu)架式、固面式、充氣式及周邊桁架式等可展開天線都難以同時滿足高剛度、高收納比、高精度、大口徑的要求。相比之下，傘狀可展開天線在面密度、展開性能以及收納比等方面，具有突出優(yōu)勢，因此受到眾多國內(nèi)外研究機構(gòu)的高度關(guān)注和廣泛研究。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種繩索驅(qū)動的可折展傘狀天線，其在非工作狀態(tài)下可實現(xiàn)二級折疊，以節(jié)省空間，方便運輸；工作狀態(tài)下，天線可在彈簧作用下恢復(fù)展開；同時，該折展機構(gòu)還設(shè)計了天線展開的鎖定組件，保證天線展開后具有較高的剛度。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種繩索驅(qū)動的可折展傘狀天線，包括：扇形陣列、中間柱、鎖定組件、繩索驅(qū)動組件、球頭及連桿驅(qū)動機構(gòu)；三組以上所述扇形陣列沿球頭的一個圓周方向均勻分布形成可折展的傘狀天線，中間柱抵觸在球頭上，中間柱和每個扇形陣列之間設(shè)有連桿驅(qū)動機構(gòu)，其可驅(qū)動所有扇形陣列相對中間柱同步展開或二級折疊；其中，每組扇形陣列上設(shè)有鎖定組件，鎖定組件和球頭之間設(shè)有繩索驅(qū)動組件，傘狀天線展開時，繩索驅(qū)動組件驅(qū)動鎖定組件鎖緊，傘狀天線需要折疊時，繩索驅(qū)動組件驅(qū)動鎖定組件解鎖，每組扇形陣列可沿周向進行一級折疊。

優(yōu)選地，每組所述扇形陣列包括：低側(cè)板、高側(cè)板和中側(cè)板，所述中側(cè)板兩側(cè)分別與高側(cè)板、低側(cè)板通過彈簧合頁連接在一起，高側(cè)板、低側(cè)板可繞各自連接的彈簧合頁的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動到中側(cè)板內(nèi)側(cè)；其中，每個扇形陣列中低側(cè)板、高側(cè)板的展開由折疊彈簧合頁所儲存的彈性勢能驅(qū)動，彈簧合頁兩端分別拉拽中側(cè)板與其兩側(cè)的低側(cè)板和高側(cè)板處于展開狀態(tài)，且其與繩索驅(qū)動組件相連，在繩索驅(qū)動組件的驅(qū)動下可使低側(cè)板和高側(cè)板克服彈簧合頁的彈簧阻力并繞彈簧合頁的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動到中側(cè)板的內(nèi)側(cè)，進行一級折疊。

優(yōu)選地，所述低側(cè)板、高側(cè)板和中側(cè)板均為扇形板，展開狀態(tài)下，低側(cè)板、高側(cè)板和中側(cè)板與球頭均為無縫貼合。

優(yōu)選地，所述繩索驅(qū)動組件包括：小齒輪、大齒輪、連接件、固定件Ⅰ、電機Ⅰ、電機Ⅱ、定滑輪Ⅰ、定滑輪Ⅱ、定滑輪Ⅲ、定滑輪Ⅳ和繩索；

所述球頭上固定有兩個固定件Ⅰ，兩個固定件Ⅰ上通過連接件對應(yīng)安裝電機Ⅰ和電機Ⅱ，電機Ⅰ和電機Ⅱ的輸出軸上分別安裝一個小齒輪，每個小齒輪和同軸套裝在中間柱上的一個大齒輪對應(yīng)嚙合；每個大齒輪周向設(shè)有溝槽，用于纏繞繩索；

所述鎖定組件設(shè)置在每個扇形陣列中的低側(cè)板和中側(cè)板之間，其包括：鎖定基座A、鎖定基座B、鎖定銷和彈簧；鎖定基座A和鎖定基座B分別安裝在中側(cè)板和低側(cè)板上，且二者之上設(shè)有同軸的盲孔，鎖定銷一端同軸安裝在鎖定基座B的盲孔內(nèi)，另一端通過彈簧安裝在鎖定基座A的盲孔內(nèi)；傘狀天線處于展開狀態(tài)時，鎖定銷在彈簧作用下鎖緊在鎖定基座A和鎖定基座B中，對低側(cè)板和中側(cè)板之間的相對轉(zhuǎn)動限位；折疊時，鎖定銷在繩索拉動下，壓縮彈簧、脫離鎖定基座B，鎖定組件解鎖，低側(cè)板可繞彈簧合頁的轉(zhuǎn)軸折疊在中側(cè)板內(nèi)側(cè)；