一种折叠式可展开伞状天线结构骨架及展开方法
【专利摘要】一种折叠式可展开伞状天线结构骨架及展开方法，该结构骨架由底座，一级杆，转轴，二级杆，扭簧，卡位件，弹簧，拉绳，连杆，螺母，丝杠组成；底座周向与一级杆底端通过转轴连接；一级杆顶端与二级杆底端通过扭簧铰链连接；卡位件—弹簧—拉绳—转轴构成卡位结构，二级杆折叠弯曲顶端卡位于卡位结构内；一级杆下部通过连杆与螺母周向连接，螺母安装于丝杠，构成丝杠螺母结构；丝杠驱动螺母向上移动，结构骨架收拢；丝杠驱动螺母向下移动，结构骨架打开，转轴转过一定角度，拉动拉绳打开卡位结构解除约束，扭簧驱动二级杆打开；以此实现结构骨架展开；本发明伞状天线结构骨架，具有收拢尺寸小，展开尺寸大，重复收放，结构轻巧，高可靠性的特点。
【专利说明】
一种折叠式可展开伞状天线结构骨架及展开方法
技术领域
[0001]本发明涉及可展开天线技术领域，具体涉及一种折叠式可展开伞状天线结构骨架及展开方法。
【背景技术】
[0002]可展开伞状天线是一种结构比较简单的可展开天线，它主要由径向折叠的刚性肋和反射面组成，因其展开和折叠与日常生活中的雨伞类似而得名。这种天线将径向肋做成一定的形状(如抛物线形状)，反射网固定在可绕枢轴旋转的径向肋的正面，而调整网位于径向肋的背面，通过对调整网中各根拉索的调节，保证反射网面在展开状态下能够精确地达到所期望的抛物面形状。
[0003]这种伞状可展开天线具有结构简单，展开可靠性高的优点。但其收缩率小、口径尺寸小、仅适用于低频段，难以满足现代通信技术对收缩率大，口径尺寸大，适用频段宽等的技术要求。
【发明内容】
[0004]为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种折叠式可展开伞状天线结构骨架及展开方法，具有收拢尺寸小，展开尺寸大，重复收放，结构轻巧，高可靠性等特点，实现大型伞状天线收拢和展开的功能。
[0005]为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0006]一种折叠式可展开伞状天线结构骨架，包括底座I，底座I周向与多个辐射状的一级杆2底端通过转轴8连接;一级杆2顶端与二级杆3底端通过扭簧4铰链连接;拉绳10—端绑定于转轴8，一端绑定于卡位件9，弹簧11两端分别连接卡位件9和一级杆2，卡位件9一弹簧11一拉绳10—转轴8构成卡位结构，二级杆3呈折叠状态时，二级杆3顶端圆柱凹槽卡位于卡位件9 ； 一级杆2下部通过连杆5与螺母6周向连接，螺母6安装于丝杠7上，构成丝杠螺母结构;丝杠7—端套在底座I下部，一端连接驱动设备。
[0007]所述伞状天线结构骨架通过一级杆2和二级杆3折叠的形式进行收拢，一级杆2和二级杆3为抛物线形状杆件。
[0008]所述拉绳10采用凯夫拉纤维材料以适应复杂的环境要求。
[0009]所述折叠式可展开伞状天线结构骨架的展开方法，丝杠7驱动螺母6向上移动，结构骨架开始收拢，螺母6上端面与底座I下端面接触后，结构骨架完成收拢;丝杠7驱动螺母6向下移动，连杆5拉动伞状天线结构骨架开始打开，一级杆2转过一定角度后，转轴8相对于一级杆2转过相同角度，拉动拉绳10和卡位件9，并拉伸弹簧11，打开卡位结构，二级杆3卡位约束解除，扭簧4驱动二级杆3打开;以此实现伞状天线结构骨架完成展开。
[0010]本发明和现有技术相比，具有如下优点:
[0011 ] I)相比于传统伞状天线，折叠式可展开伞状天线结构骨架采用两级杆件向内折叠的形式，有效减小了结构尺寸。
[0012]2)相比于传统伞状天线，折叠式可展开伞状天线结构骨架展开尺寸比单级杆件可展开伞状天线结构骨架大一倍。
[0013]3)—级杆2和二级杆3均为抛物线形状杆件，保证伞状天线展开后为严格的抛物面形状。
[0014]4)卡位结构内，拉绳10连接转轴8和弹簧11，卡位件9卡在二级杆3顶端圆柱凹槽内，此卡位结构内简单可靠，可重复收放。
[0015]5)伞状天线结构骨架的收拢和展开均由丝杠螺母结构驱动完成，具有结构紧凑，可靠性高的特点。
[0016]总之，本发明能够避免传统伞状天线展开尺寸小、结构复杂等缺点，具有收拢尺寸小，展开尺寸大，重复收放，结构轻巧，高可靠性等特点，实现大型伞状天线收拢和展开的功會K。
【附图说明】
[0017]图1为本发明结构示意图。
[0018]图2为卡位结构示意图。
[0019]图3为本发明结构收拢立体图。
[0020]图4为本发明结构展开立体图。
【具体实施方式】
[0021]以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步的详细描述。
[0022]如图1和图2所示，本发明折叠式可展开伞状天线结构骨架，包括底座I，一级杆2，转轴8，二级杆3，扭簧4，卡位件9，弹簧11，拉绳10，连杆5，螺母6，丝杠7 ；底座I周向与多个福射状的一级杆2底端通过转轴8连接，转轴8固定于底座I周向圆孔内；一级杆2顶端与二级杆3底端通过扭簧4铰链连接;卡位件9 一弹簧11 一拉绳10—转轴8构成卡位结构，拉绳10—端绑定于转轴8，一端绑定于卡位件9，弹簧11两端分别连接卡位件9和一级杆2; 二级杆3折叠弯曲，二级杆3顶端圆柱向下插入一级杆2圆孔内，圆柱凹槽卡位于一级杆2底端卡位结构内；卡位件9受弹簧作用锁止二级杆3顶端圆柱;一级杆2下部通过连杆5与螺母6周向连接，螺母6安装于丝杠7上，构成丝杠螺母结构;丝杠7—端套在底座I下部，一端连接驱动设备；底座I下端连接固定设备;未工作时，折叠式可展开伞状天线结构骨架处于折叠状态。
[0023]作为本发明的优选实施方式，伞状天线结构骨架通过一级杆2和二级杆3折叠的形式进行收拢，一级杆2和二级杆3为抛物线形状杆件。抛物线杆件的尺寸需经过严格计算和力学分析，保证抛物面形面精度。
[0024]作为本发明的优选实施方式，拉绳10采用凯夫拉纤维材料以适应复杂的环境要求。
[0025]本发明折叠式可展开伞状天线结构骨架的展开方法，驱动设备驱动丝杠7朝顺时针或逆时钟方向转动，丝杠7驱动螺母6向上移动，伞状天线结构骨架开始收拢，螺母6上端面与底座I下端面接触后，位置保持，伞状天线结构骨架完成收拢;驱动设备驱动丝杠7反向转动，丝杠7驱动螺母6向下移动，伞状天线结构骨架开始打开，一级杆2转过一定角度后，转轴8相对于一级杆2转过相同角度，拉动拉绳10和卡位件9，并拉伸弹簧11，打开卡位结构，二级杆3顶端圆柱卡位约束解除，扭簧4驱动二级杆3打开，二级杆3转动到一定角度后，抛物线与一级杆2抛物线重合，扭簧4停止驱动，一级杆2和二级杆3构成伞状天线结构骨架；以此实现伞状天线结构骨架完成展开。
【主权项】
1.一种折叠式可展开伞状天线结构骨架，其特征在于:包括底座(I)，底座(I)周向与多个辐射状的一级杆(2)底端通过转轴(8)连接;一级杆(2)顶端与二级杆(3)底端通过扭簧(4)铰链连接;拉绳(10) —端绑定于转轴(8)，一端绑定于卡位件(9)，弹簧(11)两端分别连接卡位件(9)和一级杆(2)，卡位件(9)一弹簧(11)一拉绳(10) —转轴(8)构成卡位结构，二级杆(3)呈折叠状态时，二级杆(3)顶端圆柱凹槽卡位于卡位件(9);一级杆(2)下部通过连杆(5)与螺母(6)周向连接，螺母(6)安装于丝杠(7)上，构成丝杠螺母结构;丝杠(7) 一端套在底座(I)下部，一端连接驱动设备。2.根据权利要求1所述折叠式可展开伞状天线结构骨架，其特征在于:所述伞状天线结构骨架通过一级杆(2)和二级杆(3)折叠的形式进行收拢，一级杆(2)和二级杆(3)为抛物线形状杆件。3.根据权利要求1所述折叠式可展开伞状天线结构骨架，其特征在于:所述拉绳(10)采用凯夫拉纤维材料。4.权利要求1所述折叠式可展开伞状天线结构骨架的展开方法，其特征在于:丝杠(7)驱动螺母(6)向上移动，结构骨架开始收拢，螺母(6)上端面与底座(I)下端面接触后，结构骨架完成收拢;丝杠(7)驱动螺母(6)向下移动，连杆(5)拉动伞状天线结构骨架开始打开，一级杆(2)转过一定角度后，转轴(8)相对于一级杆(2)转过相同角度，拉动拉绳(10)和卡位件(9)，并拉伸弹簧(11)，打开卡位结构，二级杆(3)卡位约束解除，扭簧(4)驱动二级杆(3)打开;以此实现伞状天线结构骨架完成展开。
【文档编号】H01Q1/12GK105846044SQ201610213354
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月7日
【发明人】马国亮, 徐明龙, 高博, 吴成松, 邵妍
【申请人】西安交通大学