一种太阳花式固体可展开天线的制作方法
【专利摘要】一种太阳花式固体可展开天线，它涉及一种天线。本发明为了解决目前网格式和充气式天线型面精度不高和工作频率受限制的问题。本发明的基座为正十二边形板体，六个驱动轴和六个万向轴沿基座的边缘交错设置，每个驱动轴分别各通过一个驱动轴支架与基座上相对应的一边连接，每个驱动轴的两端分别与相邻近的一个万向轴的一端连接，每个驱动轴分别与一个主球壳件的下端连接，每个副球壳件的另一侧分别各通过一个所述球铰机构与相邻近的一个副球壳件的另一侧连接，每个万向轴的中部分别各与一个连杆的下端连接，每个连杆的上端分别与相对应的一个所述球铰机构连接。本发明用于天线领域。
【专利说明】—种太阳花式固体可展开天线
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种天线，具体涉及一种太阳花式固体可展开天线。
【背景技术】
[0002]发展航天事业是我国长期科技发展规划的重要内容，我国的很多重大航天科技工程都与空间可展开结构有密切的关系。目前，可展开天线广泛应用于军事、航天、信息等领域。随着科技的发展，大口径、高精度、轻质量的可展开天线正成为可展开天线的发展趋势。
[0003]根据工作面的材质，可展开天线可简单划分为3类:网络式、充气式和固体反射面式。前两种天线的主要缺点是型面精度不够高和工作频率受限制，对于一个直径10-15m的天线，其型面精度被限制在大约2mmrms ;其工作频段被限制在5GHz以下。当天线工作频段很高(比如40GHz)时，网格式和充气式折展天线已经满足不了卫星、航天飞机等对天线型面精度的要求，而固体反射面天线以其固体盘面的物理性质和高刚度的联动系统，可以提供很高的型面精度。运载工具直径的限制大大制约了发射时天线的最大直径，展开后天线工作时的直径会比发射时大很多。因而需要提出一个合理的收拢方案，尽可能追求小的收纳率(收拢后的最大直径/完全展开后的最大直径)，以满足空间站，地球资源探测，气象学，海洋学，导航，通信卫星等多方面的需求。
【发明内容】
[0004]本发明为解决目前网格式和充气式天线型面精度不高和工作频率受限制的问题，进而提出一种太阳花式固体可展开天线。
[0005]本发明为解决上述问题采取的技术方案是:本发明包括基座、六个驱动轴、六个驱动轴支架、六个万向轴、六个主球壳件、十二个副球壳件、六个连杆、十二个主铰链和多个球铰机构，基座为正十二边形板体，六个驱动轴和六个万向轴沿基座的边缘交错设置，且每个驱动轴的轴线均与基座相对应的一个边平行，每个万向轴的轴线均与基座的相对应的一个边平行，每个驱动轴分别各通过一个驱动轴支架与基座上相对应的一边连接，每个驱动轴的两端分别与相邻近的一个万向轴的一端连接，每个驱动轴分别与一个主球壳件的下端连接，每个球壳件的两侧分别各通过一个主铰链与一个副球壳件的一侧连接，每个副球壳件的另一侧分别各通过一个所述球铰机构与相邻近的一个副球壳件的另一侧连接，每个万向轴的中部分别各与一个连杆的下端连接，每个连杆的上端分别与相对应的一个所述球铰机构连接。
[0006]本发明的有益效果是:本发明提出了展开式固体反射面天线的外包络圆盘面折展切割方案，实现了将一个抛物面割成若干个盘面的目的；本发明通过铰链连接方式将主球壳件和副球壳件连接在一起，并通过球铰机构完成了系统的限位，从而防止系统转动超过预定位置；本发明减少了系统的自由度，保证了系统的运动的唯一性。本发明型面精度较高，且工作频率不受限制。本发明通过可折展式设计，大大降低了天线非工作状态下的体积。本发明设计了使用联轴器把驱动轴和万向轴连接成闭环的结构，保证了对每个盘面同时施加相等的力矩，以保证展开的同步性。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本发明展开后的俯视图，图2是图1中A处放大图，图3是本发明未展开时的主视图，图4是图3的俯视图，图5是图3中B处放大图，图6是基座的俯视图，图7是图6的左视图。
【具体实施方式】
[0008]【具体实施方式】一:结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述一种太阳花式固体可展开天线包括基座1、六个驱动轴2、六个驱动轴支架3、六个万向轴4、六个主球壳件
5、十二个副球壳件6、六个连杆7、十二个主铰链8和多个球铰机构,基座I为正十二边形板体，六个驱动轴2和六个万向轴4沿基座I的边缘交错设置，且每个驱动轴2的轴线均与基座I相对应的一个边平行，每个万向轴4的轴线均与基座I的相对应的一个边平行，每个驱动轴2分别各通过一个驱动轴支架3与基座I上相对应的一边连接，每个驱动轴2的两端分别与相邻近的一个万向轴4的一端连接，每个驱动轴2分别与一个主球壳件5的下端连接，每个球壳件5的两侧分别各通过一个主铰链8与一个副球壳件6的一侧连接，每个副球壳件6的另一侧分别各通过一个所述球铰机构与相邻近的一个副球壳件6的另一侧连接，每个万向轴4的中部分别各与一个连杆7的下端连接，每个连杆7的上端分别与相对应的一个所述球铰机构连接。
[0009]【具体实施方式】二:结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种太阳花式固体可展开天线的每个所述球铰机构包括副球壳件第一铰链座9、副球壳件第二铰链座
10、铰链连接块11、两个副球壳件第一铰链杆12、副球壳件第二铰链杆13和连杆铰链杆14，副球壳件第一铰链座9通过两个副球壳件第一铰链杆12与铰链连接块11连接，副球壳件第二铰链座10通过副球壳件第二铰链杆13与铰链连接块11连接，铰链连接块11通过连杆铰链杆14与相对应的一个连杆7的上端连接。
[0010]本实施方式的技术效果是:如此设置，以满足每一个球铰相连的两个副盘面的两种耦合运动条件:副盘面围绕主盘面上的定轴旋转运动和副盘面和主盘面一起围绕底座上的定轴旋转运动，并且将副盘面与相邻的副盘面连接。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0011]【具体实施方式】三:结合图1、图3、图4、图6和图7说明本实施方式，本实施方式所述一种太阳花式固体可展开天线的每个万向轴4两端分别各通过一个万向节15与相邻的驱动轴2的一端连接。
[0012]本实施方式的技术效果是:如此设置，把驱动轴2和万向轴连接成十二边形的闭合结构，使驱动装置对结构施加的力矩对等地和同时地传递到每一个球铰机构上，进而作用在与之相连的两个副盘面上，以保证展开的同步性。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一或二相同。
[0013]【具体实施方式】四:结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种太阳花式固体可展开天线的基座I上与主球壳件5相对应的一边的中部并排设有两个支撑转板16，两个支撑转板16通过转轴17连接，转轴17通过轴座安装在基座I边缘的中部。[0014]本实施方式的技术效果是:如此设置，将六个主盘面安装在正六边形的边上，并且实现主盘面围绕基座I上的定轴转动。其它组成及连接关系与【具体实施方式】三相同。
[0015]【具体实施方式】五:结合图5说明本实施方式，本实施方式所述一种太阳花式固体可展开天线的每个主球壳件5下端的中部设有豁口 5-1。
[0016]本实施方式的效果是:如此设置，在机构收拢过程中，球铰机构中的轴件旋转到豁口 5-1的内壁边缘即被挡住，起到了收拢完成时的限位作用。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。
【权利要求】
1.一种太阳花式固体可展开天线，其特征在于:所述一种太阳花式固体可展开天线包括基座(I)、六个驱动轴(2)、六个驱动轴支架(3)、六个万向轴(4)、六个主球壳件(5)、十二个副球壳件(6 )、六个连杆(7 )、十二个主铰链(8 )和多个球铰机构，基座(I)为正十二边形板体，六个驱动轴(2)和六个万向轴(4)沿基座(I)的边缘交错设置，且每个驱动轴(2)的轴线均与基座(I)相对应的一个边平行，每个万向轴(4)的轴线均与基座(I)的相对应的一个边平行，每个驱动轴(2)分别各通过一个驱动轴支架(3)与基座(I)上相对应的一边连接，每个驱动轴(2)的两端分别与相邻近的一个万向轴(4)的一端连接，每个驱动轴(2)分别与一个主球壳件(5)的下端连接，每个球壳件(5)的两侧分别各通过一个主铰链(8)与一个副球壳件(6)的一侧连接,每个副球壳件(6)的另一侧分别各通过一个所述球铰机构与相邻近的一个副球壳件(6)的另一侧连接，每个万向轴(4)的中部分别各与一个连杆(7)的下端连接，每个连杆(7)的上端分别与相对应的一个所述球铰机构连接。
2.根据权利要求1所述一种太阳花式固体可展开天线，其特征在于:每个所述球铰机构包括副球壳件第一铰链座(9 )、副球壳件第二铰链座(10 )、铰链连接块(11)、两个副球壳件第一铰链杆(12)、副球壳件第二铰链杆(13)和连杆铰链杆(14)，副球壳件第一铰链座(9)通过两个副球壳件第一铰链杆(12)与铰链连接块(11)连接，副球壳件第二铰链座(10)通过副球壳件第二铰链杆(13)与铰链连接块(11)连接，铰链连接块(11)通过连杆铰链杆(14)与相对应的一个连杆(7)的上端连接。
3.根据权利要求1或2所述一种太阳花式固体可展开天线，其特征在于:每个万向轴(4)两端分别各通过一个万向节(15)与相邻的驱动轴(2)的一端连接。
4.根据权利要求3所述一种太阳花式固体可展开天线，其特征在于:基座(I)上与主球壳件(5)相对应的一边的中部并排设有两个支撑转板(16),两个支撑转板(16)通过转轴(17)连接，转轴(17)通过轴座安装在基座(I)边缘的中部。
5.根据权利要求4所述一种太阳花式固体可展开天线，其特征在于:每个主球壳件(5)下端的中部设有豁口(5-1)。
【文档编号】H01Q1/08GK103545591SQ201310552082
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年11月8日 优先权日:2013年11月8日
【发明者】邓宗全, 李忠杰, 郭宏伟, 刘荣强 申请人:哈尔滨工业大学