本实用新型涉及天线领域，特别是涉及一种可展开式碟型天线系统。
背景技术：
微纳卫星具有体积小、重量轻等特点，对于一个微纳卫星来说所带的天线系统也需要体积小、重量轻，目前微纳卫星的通信系统一般采用多普勒型天线系统，多普勒型天线系统的发射功率受到卫星上供电系统和天线的尺寸的限制而对地面的信号接受装置提出了很高的要求；另外，由于多普勒型天线系统的增益小，所以其接受灵敏度给星载通信系统的低噪声放大系统和地面的发射装置提出了较高的要求。这就局限了微纳卫星在一些领域的应用，比如通信领域。
技术实现要素：
基于此，有必要提供一种可用于微纳卫星的可展开式碟型天线系统。
一种可展开式碟型天线系统，包括天线盒、驱动装置、传动装置和天线组件，所述驱动装置和所述传动装置设置于所述天线盒内，所述传动装置包括内螺旋杆、外螺旋杆和滑块，所述内螺旋杆与所述驱动装置连接，所述外螺旋杆与所述内螺旋杆螺纹连接，所述滑块套设在所述外螺旋杆外，并和所述外螺旋杆螺纹连接；所述驱动装置能够带动所述内螺旋杆相对于所述天线盒升降和旋转，当所述内螺旋杆旋转时，能够使所述外螺旋杆相对所述内螺旋杆旋转上升或旋转下降，并使所述滑块相对于所述外螺旋杆上升或下降；所述天线组件包括多个天线面辐条、多个天线支撑辐条和柔性天线面，所述多个天线面辐条围绕所述外螺旋杆呈辐射状分布，所述多个天线支撑辐条分别与所述多个天线面辐条对应并围绕所述外螺旋杆呈辐射状分布；每一所述天线面辐条均固定在所述柔性天线面上，并且一端与所述滑块连接；每一所述天线支撑辐条的一端与对应的所述天线面辐条铰接，另一端与在所述滑块远离所述驱动装置一侧的外螺旋杆铰接；所述柔性天线面在所述多个天线面辐条的支撑下能够形成伞状结构；所述天线组件能够折叠并容纳于所述天线盒内，并能够在所述驱动装置的带动下伸出或缩回所述天线盒。
在其中一个实施例中，所述天线盒为矩形框架结构，所述矩形框架结构的侧面设置有多个分别与所述矩形框架结构的两侧连接的侧面支撑辐条。
在其中一个实施例中，所述可展开式碟型天线系统还包括机械转动舱，所述驱动装置设置于所述机械转动舱内。
在其中一个实施例中，所述机械转动舱设置有MicroD信号接口和射频SMA接口。
在其中一个实施例中，还包括馈电单元，所述馈电单元设置于所述外螺旋杆的顶端。
在其中一个实施例中，所述外螺旋杆与所述内螺旋杆为中空结构，所述馈电单元的馈线通过所述中空结构与卫星的通信系统连接。
在其中一个实施例中，所述天线盒上设置有多个装配孔，所述可展开式碟型天线系统通过所述多个装配孔连接到卫星上。
在其中一个实施例中，所述天线支撑辐条由PEEK材料制成。
在其中一个实施例中，所述天线支撑辐条通过连接片与所述外螺旋杆连接，所述连接片固定于所述外螺旋杆上，且与所述外螺旋杆的旋转轴平行设置，所述天线支撑辐条与所述连接片铰接。
在其中一个实施例中，所述连接片固定于连接筒上，所述连接筒固定套设于所述外螺旋杆上，以将所述连接片固定到所述外螺旋杆上。
本实用新型提供的可展开式碟型天线系统，天线组件能够收纳于天线盒内，内外旋杆机构的传动装置可以减少整个天线系统的重量的同时减小其发射前的体积，从而可以使该可展开式碟型天线系统能够应用于微纳卫星上。所述可展开式碟型天线系统可以通过天线盒装载到卫星上，当卫星进入外太空预定轨道时，在所述驱动装置和传动装置的作用下，所述天线组件能够伸出所述天线盒并在所述天线盒外完全展开，从而形成一个高增益的碟型天线。另外，可以通过控制内螺旋杆的转动方向使所述天线组件伸开和缩回，方便测试和运输。
本实用新型通过设计合理的内外螺旋机构和可折叠的柔性天线面，使得天线系统在收到天线打开指令前保证天线以折叠的方式存放在天线盒内，在系统收到天线打开指令后，内外螺旋机构推动天线组件顺利滑出天线盒并在天线盒外展开，实现整个柔性天线面的打开。
附图说明
图1为本实用新型提供的可展开式碟型天线系统的立体结构示意图；
图2为本实用新型提供的机械转动舱的俯视结构示意图；
图3为本实用新型提供的外螺旋杆与天线支撑辐条的连接结构示意图；
其中，
10-天线盒；110-框架结构；120-侧面支撑辐条；130-装配孔；
20-机械转动舱；210-MicroD信号接口；220-射频SMA接口；
30-传动装置；310-内螺旋杆；320-外螺旋杆；330-滑块；
40-馈电单元；
50-天线组件；510-天线面辐条；520-天线支撑辐条；530-柔性天线面。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1至图3，本实用新型提供一种可展开式碟型天线系统，包括天线盒10、驱动装置(图未示)、传动装置30和天线组件50。所述驱动装置可设置于所述天线盒10内。
所述传动装置30可包括内螺旋杆310、外螺旋杆320和滑块330。所述内螺旋杆310可与所述驱动装置连接。所述外螺旋杆320可与所述内螺旋杆310螺纹连接。所述滑块330可套设在所述外螺旋杆320外，并和所述外螺旋杆320螺纹连接。所述驱动装置能够带动所述内螺旋杆310相对于所述天线盒10升降和旋转。当所述内螺旋杆310旋转时，能够使所述外螺旋杆320相对所述内螺旋杆310旋转上升或旋转下降，并使所述滑块330相对于所述外螺旋杆320上升或下降。
所述天线组件50可包括多个天线面辐条510、多个天线支撑辐条520和柔性天线面530。所述多个天线面辐条510可围绕所述外螺旋杆320呈辐射状分布。所述多个天线支撑辐条520可分别与所述多个天线面辐条510一一对应并围绕所述外螺旋杆320呈辐射状分布。每一所述天线面辐条510均固定在所述柔性天线面530上，并且一端与所述滑块330连接。每一所述天线支撑辐条520的一端与对应的所述天线面辐条510铰接，另一端与在所述滑块330远离所述驱动装置一侧的外螺旋杆320铰接。所述柔性天线面530在所述多个天线面辐条510的支撑下能够形成伞状结构。所述天线组件50能够折叠并容纳于所述天线盒10内，并能够在所述驱动装置30的带动下伸出或缩回所述天线盒10。
在所述天线系统未展开前，所述内螺旋杆310和所述外螺旋杆320均下降到底，所述滑块330位于所述外螺旋杆320的底部；所述天线组件50折叠容纳于所述天线盒10中。当需要展开所述天线组件50时，所述驱动装置驱动所述内螺旋杆310旋转，使得所述外螺旋杆320旋转上升，并使得所述滑块330上升，从而将所述天线组件50推出天线盒10外并在所述天线盒10外展开。当需要收回所述天线组件50时，驱动装置带动所述内螺旋杆310反向旋转即可。其中，当所述内螺旋杆310旋转时，会产生一促使所述外螺旋杆320相对于天线盒10旋转的力，而当外螺旋杆320相对于所述天线盒10旋转时，也会产生一促使所述滑块330相对于所述天线盒10旋转的力，然而由于与所述滑块330连接的天线组件50与所述天线盒10之间存在一定的旋转阻力，会阻止所述滑块330相对于所述天线盒10旋转从而使得所述滑块330相对于所述外螺旋杆320上升或下降，并且会降低所述外螺旋杆320的旋转速度，从而使得所述外螺旋杆320相对于所述内螺旋杆310旋转上升或旋转下降。
本实用新型提供的可展开式碟型天线系统，天线组件50能够收纳于天线盒10内，内外旋杆机构的传动装置可以减少整个天线系统的重量的同时减小其发射前的体积，从而可以使该可展开式碟型天线系统能够应用于微纳卫星上。所述可展开式碟型天线系统可以通过天线盒10装载到卫星上，当卫星进入外太空预定轨道时，在所述驱动装置和传动装置30的作用下，所述天线组件50能够伸出所述天线盒10并在所述天线盒10外完全展开，从而形成一个高增益的碟型天线。另外，可以通过控制内螺旋杆310的转动方向使所述天线组件50伸开和缩回，方便测试和运输。
所述天线盒10可具有至少一个开口，以使得所述天线组件50能够伸出所述天线盒10外。优选地，所述天线盒10为框架结构，框架结构的天线盒10的重量更轻。在一实施例中，所述天线盒10包括矩形框架结构110，所述矩形框架结构110的侧面设置有多个侧面支撑辐条120，每一所述侧面支撑辐条120分别与所述矩形框架结构110的两侧连接，以使得所述天线盒10的机械结构更稳定，保证整个天线系统满足发射的应力要求。所述天线盒10上可进一步设置有多个装配孔130，所述天线系统可以通过所述多个装配孔130和卫星装配到一起。当所述天线组件50处于未展开状态时，所述天线面辐条510可以与所述矩形框架结构110的顶部接触，用于提供所述滑块330与所述天线盒10之间的旋转阻力。
所述可展开式碟型天线系统还可包括机械转动舱20，所述驱动装置可设置于所述机械转动舱20内。请参阅图2，所述机械转动舱20上可设置有MicroD信号接口210，用于卫星的控制和电源系统的连接。卫星可通过所述MicroD信号接口210向设置于所述机械转动舱20内的驱动装置发送信号，来控制所述内螺旋杆310的升降和旋转。所述机械转动舱20上还可设置有射频SMA接口220。
所述驱动装置可为电机。所述电机可与所述内螺旋杆310连接，用于带动所述内螺旋杆310升降和旋转。通过改变所述电机的转动方向，可以实现所述天线组件50的展开和缩回。
所述可展开式碟型天线系统还可包括馈电单元40。所述馈电单元40可设置于所述外螺旋杆320的顶部，当所述内螺旋杆310和/或所述外螺旋杆320上升时，可使得所述馈电单元40伸出所述天线盒10外。优选地，当所述内螺旋杆310上升到底时，使得所述馈电单元40伸出所述天线盒10外。所述内螺旋杆310和所述外螺旋杆320可均为中空结构，所述馈电单元40的馈线可通过所述中空结构与所述射频SMA接口220连接，从而实现与微纳卫星的通信系统连接。所述天线支撑辐条520的一端可设置于所述馈电单元40与所述滑块330之间的外螺旋杆320上。
所述天线面辐条510和所述天线支撑辐条520共同构成所述天线组件的伞状骨架结构。所述天线面辐条510可采用具有弹性的金属材料制成，以保证所述天线面辐条510的刚性和弹性。在所述天线组件50展开时，所述天线支撑辐条520用于支撑所述天线面辐条510，以维持所述伞状结构。所述天线支撑辐条520可采用具有自润滑作用和没有微波干扰的材料，例如PEEK(polyetheretherketone)材料制成，PEEK材料具有质量轻，自润滑，结构可靠，承载能力强的特点。
请参阅图3，在一实施例中，所述天线支撑辐条520通过连接片522与所述外螺旋杆320连接。所述连接片522可固定于所述外螺旋杆320上，且与所述外螺旋杆320的旋转轴平行设置，所述天线支撑辐条520可与所述连接片522铰接。进一步地，所述连接片522可固定于连接筒524上，所述连接筒524可固定套设于所述外螺旋杆320上，以将所述连接片522固定到所述外螺旋杆320上。
本实用新型通过设计合理的内外螺旋机构和可折叠的柔性天线面，使得天线系统在收到天线打开指令前保证天线以折叠的方式存放在天线盒内，在系统收到天线打开指令后，内外螺旋机构推动天线组件顺利滑出天线盒并在天线盒外展开，实现整个柔性天线面的打开。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。