可展開固面反射天線的制作方法

本發明涉及航天衛星通信領域，特別地，涉及一種可展開固面反射天線。

背景技術：

隨著衛星技術在移動通信、射電天文、深空探測和空間科學等方面的廣泛應用，天線發揮著越來越大的作用。隨著傳輸信息量的增大，大口徑、高精度的天線已經成為天線的發展趨勢。在衛星通信中，由于航天運載工具整流罩尺寸的限制，加之盡可能降低費用的考慮，故衛星天線必須被設計為具有可展開/收攏的結構形式——即當衛星處于發射階段時，天線需要通過折疊收攏的方式來減小自身尺寸從而使其能夠被放置于整流罩內，而當衛星進入預定空間軌道后，天線再由收攏狀態自動展開成形。由于涉及專業領域多、研制技術難度大，可展開天線是目前衡量各國衛星天線技術水平的一個重要標志。

隨著科技的發展，大口徑、高精度、輕質量的可展開天線正成為可展開天線的發展趨勢。作為可展開天線中一個重要的分支，固體反射面可展開天線具有工作頻率高、形面精度高等優點。現今普遍使用的固面反射天線大多由剛性材料制成，不能夠折疊壓縮、收納率(收攏后的最大直徑/展開后的最大直徑)大、重量大、成本高等缺陷限制了它的進一步應用。

因此，相關技術中的固面反射天線不能夠折疊壓縮、收納率大、重量大和成本高，是一個亟待解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明提供了一種可展開固面反射天線，以解決相關技術中的固面反射天線不能夠折疊壓縮、收納率大、重量大和成本高的技術問題。

本發明采用的技術方案如下：

本發明提供一種可展開固面反射天線，包括用于作為支撐基準的支撐機構、用于控制固面反射天線沿長度方向和/或寬度方向展開及收擾狀態切換的軸向展開組件、以及用于組合形成反射面天線的多個條狀固面天線，

軸向展開組件包括用于控制多個條狀固面天線沿長度方向展開或收擾的x向展開裝置以及用于控制多個條狀固面天線沿寬度方向展開或收擾的y向展開裝置，支撐機構包括用于支撐條狀固面天線的支架組件及用于帶動支架組件移動的支座組件，x向展開裝置與支座組件連接，用于帶動支座組件在長度方向上移動以在長度方向向上展開或收擾多個條狀固面天線；y向展開裝置，與支架組件連接，用于帶動支架組件在寬度方向上移動以在寬度方向上展開或收擾多個條狀固面天線。

進一步地，x向展開裝置上設置有伸縮機構，伸縮機構與支座組件相連，用于帶動支座組件在長度方向上做伸縮運動以在長度方向向上展開或收擾條狀固面天線。

進一步地，伸縮機構包括多組可伸縮的連桿，支座組件上對應設置有與連桿相匹配的多個支座，連桿之間通過鉸鏈相互鉸接，多個連桿對應帶動多個支座在長度方向上相對移動以在長度方向向上展開或收擾多個條狀固面天線。

進一步地，每組連桿包括設置在支座兩端部的端部連桿及交錯設置在支座中部的中部連桿，中部連桿，用于通過轉動來帶動相鄰的兩個支座相對移動以在長度方向向上展開或收擾條狀固面天線。

進一步地，y向展開裝置上設置有滑動機構，滑動機構與支架組件相連，用于帶動支架組件在寬度方向上滑動以在寬度方向上展開或收擾條狀固面天線。

進一步地，支架組件上設置有多個支架，每個支架對應固定設置在每個條狀固面天線的兩端，每個支架的正面設置有凹槽，滑動機構包括設置在相鄰支架的背面且與凹槽相適配的多個滑塊，多個支架通過相對應的多個滑塊依次疊合或散開以收擾或展開條狀固面天線。

進一步地，還包括與軸向展開組件相連，用于在條狀固面天線展開狀態時鎖緊定位的限位鎖緊機構。

進一步地，限位鎖緊機構包括設置在伸縮機構上的第一限位彈簧插銷，第一限位彈簧插銷設置在端部連桿的端部上，用于在條狀固面天線沿長度方向向上展開狀態時鎖緊定位。

進一步地，限位鎖緊機構還包括設置在滑動機構上的第二限位彈簧插銷，第二限位彈簧插銷設置在滑塊上，用于在條狀固面天線沿寬度方向上展開狀態時鎖緊定位。

進一步地，條狀固面天線由碳纖維復合增強材料制成。

本發明具有以下有益效果：

本發明提供的可展開固面反射天線，采用x向展開裝置和y向展開裝置，x向展開裝置控制條狀固面天線沿長度方向展開或收擾，y向展開裝置控制條狀固面天線沿寬度方向展開或收擾。本發明提供的可展開固面反射天線，可在長度方向和寬度方向上折疊壓縮、收納率小、重量小和成本低。

除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本發明還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1是本發明可展開固面反射天線優選實施例展開狀態時的立體結構示意圖；

圖2是本發明可展開固面反射天線優選實施例收擾狀態時的立體結構示意圖；

圖3是本發明可展開固面反射天線沿長度方向展開到位后的立體結構示意圖；

圖4是本發明可展開固面反射天線沿寬度方向展開過程中的立體結構示意圖；

圖5為圖1中一組連桿與一個支座的組合體的結構示意圖；

圖6為圖1中條狀固面天線、支架及y向展開裝置的組合結構示意圖。

附圖標號說明：

10、支撐機構；20、軸向展開組件；30、條狀固面天線；11、支架組件；12、支座組件；21、連桿；121、支座；211、端部連桿；212、中部連桿；111、支架；1111、凹槽；22、滑塊；41、第一限位彈簧插銷；42、第二限位彈簧插銷。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。

參照圖1，本發明的優選實施例提供了一種可展開固面反射天線，包括用于作為支撐基準的支撐機構10、用于控制固面反射天線沿長度方向和/或寬度方向展開及收擾狀態切換的軸向展開組件20、以及用于組合形成反射面天線的多個條狀固面天線30，在本實施例中，條狀固面天線30作為反射面天線的一部分，共有19片，本領域技術人員可以理解，此處的數量僅為示例，并非對其進行限制，19片條狀固面天線30展開到位后可組合成完整的反射面天線。

具體地，請見圖1，軸向展開組件20包括用于控制多個條狀固面天線30沿長度方向展開或收擾的x向展開裝置以及用于控制多個條狀固面天線30沿寬度方向展開或收擾的y向展開裝置，支撐機構10包括用于支撐多個條狀固面天線30的支架組件11及用于帶動支架組件11移動的支座組件12，x向展開裝置與支座組件12連接，用于帶動支座組件12在長度方向上移動以在長度方向向上展開或收擾多個條狀固面天線30；y向展開裝置，與支架組件11連接，用于帶動支架組件11在寬度方向上移動以在寬度方向上展開或收擾多個條狀固面天線30。

本實施例提供的可展開固面反射天線，采用x向展開裝置和y向展開裝置，x向展開裝置控制條狀固面天線沿長度方向展開或收擾，y向展開裝置控制條狀固面天線沿寬度方向展開或收擾。本實施例提供的可展開固面反射天線，可在長度方向和寬度方向上折疊壓縮、收納率小、重量小和成本低。

進一步地，如圖2和圖3所示，本實施例提供的可展開固面反射天線，x向展開裝置上設置有伸縮機構，伸縮機構與支座組件12相連，用于帶動支座組件12在長度方向上做伸縮運動以在長度方向向上展開或收擾條狀固面天線30。其中，伸縮機構包括多組可伸縮的連桿21，支座組件12上對應設置有與連桿21相匹配的多個支座121，連桿21之間通過鉸鏈相互鉸接，多個連桿21對應帶動多個支座121在長度方向上相對移動以在長度方向向上展開或收擾條狀固面天線30。在本實施例中，x向展開裝置由32組可伸縮的連桿21組成，每個支座121的左右兩邊各安裝有1組連桿21，相鄰的兩組連桿21之間相互鉸接。支座組件12安裝在支架組件11的下方。支座組件12的支座121共有16個，位于兩端部的支座121分別與支架組件11上的最外側支架相連。在支座121的帶動下，支架組件11可以進行展開運動。每組連桿21包括設置在支座121兩端部的端部連桿211及交錯設置在支座121中部的中部連桿212，中部連桿212，用于通過轉動來帶動相鄰的兩個支座121相對移動以在長度方向向上展開或收擾條狀固面天線30。在本實施例中，中部連桿212的轉動可以帶動相鄰兩個支座121的相對移動，從而實現支座121在長度方向向上的移動。同時支座121的移動可以帶動端部連桿211的轉動。本實施例提供的可展開固面反射天線，采用支座驅動，具有結構簡單，高效的特點，更加利于使用。

優選地，如圖2和圖3所示，本實施例提供的可展開固面反射天線，y向展開裝置上設置有滑動機構，滑動機構與支架組件11相連，用于帶動支架組件11在寬度方向上滑動以在寬度方向上展開或收擾多個條狀固面天線30。具體地，支架組件11上設置有多個支架111，每個支架111對應固定設置在每個條狀固面天線30的兩端，每個支架111的正面設置有凹槽1111，滑動機構包括設置在相鄰支架111的背面且與凹槽1111相適配的多個滑塊22，多個支架111通過相對應的多個滑塊22依次疊合或散開以收擾或展開條狀固面天線30。在本實施中，支架111與條狀固面天線30固定設置在條狀固面天線30的兩端，共有38個。每個條狀固面天線30的兩端分別各安裝有1個支座121，支架111的正面設置有兩條相互平行的凹槽1111，用于與另一支架111背面上對應設置的兩條滑塊22進行滑動連接。在本實施例中，在支架111的帶動下，條狀固面天線30可以進行展開運動。本實施例提供的可展開固面反射天線，采用支架驅動，具有結構簡單，高效的特點，更加利于使用。

可選地，如圖5和圖6所示，本實施例提供的可展開固面反射天線，還包括與條狀固面天線30相連，用于在條狀固面天線30展開狀態時鎖緊定位的限位鎖緊機構。具體地，請見圖5，在本實施例中，限位鎖緊機構包括設置在伸縮機構上的第一限位彈簧插銷41，第一限位彈簧插銷41設置在端部連桿211的端部上，用于在條狀固面天線30沿長度方向向上展開狀態時鎖緊定位。請見圖6，在本實施例中，限位鎖緊機構還包括設置在滑動機構上的第二限位彈簧插銷42，第二限位彈簧插銷42設置在滑塊22上，用于在條狀固面天線30沿寬度方向上展開狀態時鎖緊定位。在本實施例中，第一限位彈簧插銷41和第二限位彈簧插銷42共有96個，其中，第一限位彈簧插銷41安裝在每組連桿21的端部連桿211上，當端部連桿211轉動到位后，第一限位彈簧插銷41在內部彈簧的作用下向外彈出，與端部連桿211上相應的孔配合，從而限制連桿21的相對轉動，達到鎖死的功能；第二限位彈簧插銷42對應安裝在y向展開裝置的滑塊22上，當滑塊22相對于凹槽1111滑動到位后，從而限制滑塊22的相對滑動。本實施例提供的可展開固面反射天線，采用第一限位彈簧插銷41確保條狀固面天線30沿長度方向向上完全展開，采用第二限位彈簧插銷42確保條狀固面天線30沿寬度方向上完全展開，從而將條狀固面天線30組合成整體，保證了天線的反射精度。

優選地，本實施例提供的可展開固面反射天線，條狀固面天線30由碳纖維復合增強材料制成，可進行折疊卷曲。每個條狀固面天線30在收擾狀態時相互疊合并折疊在一起。可展開天線采用碳纖維薄壁的壁面，精度高，質量輕，收攏后相對尺寸小。本發明可用于地面車載移動通信系統和航天衛星通信系統中。

本實施例提供的可展開固面反射天線，在信號觸發下可進行兩步展開：

1)、x向展開裝置的連桿21伸展開，帶動支座121在長度方向的移動。在支座121的帶動下，安裝于支座121上的支架111也同時在長度方向進行移動。同時，條狀固面天線30在兩端支架111的帶動下由卷曲折疊狀態展開伸直，展開到位后由位于端部連桿211上的第一限位彈簧插銷41鎖死定位。

2)、y向展開裝置的滑塊22在支架111的凹槽1111內進行滑動，帶動支架111在寬度方向移動，同時，相互疊合的條狀固面天線30在支架111的帶動下進行滑動展開，展開到位后由位于滑塊22上的第二限位彈簧插銷42鎖死定位。

本實施例提供的可展開固面反射天線，與現有的可展開天線相比，采用碳纖維薄壁的固面，精度高、質量輕、可卷曲折、收攏后相對尺寸小；并且展開方式簡單高效，結構新穎，更利于使用。本發明可用于地面車載移動通信系統和航天衛星通信系統中。

以上僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。