CN105846108B - 一种索网结构支撑的静电成形薄膜反射面装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种索网结构支撑的静电成形薄膜反射面装置，包括架设在基础支撑结构上的铺有电极的前索网，铺有电极的前索网上设有布有若干段索段的前索网，保形隔板架设在前索网上，由多片薄膜拼接而成的薄膜反射面设在保形隔板上，并通过拼接分片薄膜的竖向索与保形隔板相连接，分片薄膜的拼接缝与前索网上的若干索段相对应。本发明采用分片形式薄膜反射面和基础电极，大大降低了薄膜反射面和电极的制作难度；保形隔板支撑在薄膜反射面和铺有电极的前索网之间，能提高薄膜反射面的形面精度，且达到电气绝缘的目的；相邻两片三角形薄膜电极之间通过啮合条与前索网连接，简化了分片电极的安装过程。

Description

一种索网结构支撑的静电成形薄膜反射面装置
技术领域
本发明涉及一种天线反射面，具体是指一种以索网结构为支撑结构的静电成形薄膜反射面装置。
背景技术
静电成形薄膜反射面天线利用静电力将柔性薄膜反射面张拉成所需抛物面形状，可达到很高的形面精度。由于薄膜反射面具有低面密度，高形面精度和高收纳率的优点，越来越受到研发者的青睐。
静电成形薄膜天线由薄膜反射面、铺有电极的前索网和基础支撑结构组成，在薄膜反射面和电极间施加高电压，便可通过静电力对薄膜反射面的形状进行控制。
薄膜反射面的形面精度要求非常高，一种方法是利用预成形技术把薄膜反射面预先做成曲面，再利用静电力调整薄膜反射面的形状，但这种整体预成形薄膜的制作难度很高，加工误差大，极大影响了薄膜反射面的形面精度；另一种方法是拼接法，将分片薄膜粘贴在一起形成薄膜反射面，虽然制作过程简单，但接缝处易产生褶皱，也影响反射面的形面精度。
为更好地调节薄膜反射面形状，基础电极需要做成分片形式，通常做法是把分片的三角形薄膜电极依次粘贴在前索网上。但如何简单的粘贴众多的三角形薄膜电极一直是令人关注的问题。
因此，设计一种简单安装分片电极且薄膜反射面形面以索网结构为支撑的高精度静电成形薄膜反射面天线装置是目前本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
为克服以上现有技术的不足，本发明要解决的问题是提供一种提高薄膜反射面形面精度，简化分片电极的安装过程的以索网结构为支撑的静电成形薄膜反射面天线装置。
为实现以上目的，本发明的设计方案如下：
一种索网结构支撑的静电成形薄膜反射面装置，包括架设在基础支撑结构上的铺有电极的前索网，铺有电极的前索网上设有布有若干段索段的前索网，保形隔板架设在前索网上，由多片薄膜拼接而成的薄膜反射面架设在保形隔板上，并通过拼接分片薄膜的竖向索与保形隔板相连接，分片薄膜的拼接缝与前索网上的若干索段相对应。
进一步，所述薄膜反射面是由多片分片薄膜粘贴在由弹性支撑环和柔性加强索构成的支撑骨架上拼接而成；所述弹性支撑环包括内外环，内外环之间连接有均布的柔性加强索，柔性加强索和弹性支撑环内环上分布有垂直向下的竖向索。
进一步，多片薄膜正反面均用胶带沿弹性支撑环的内外环和柔性加强索在其拼接缝处粘贴在一起，薄膜反射面最外缘粘接在弹性支撑环外环上。
进一步，所述保形隔板包括一个圆环和沿圆环周壁呈放射状延伸的支撑臂构成的柔性薄壁结构，圆环和支撑臂为凹弧形结构，圆环和支撑臂上分布有均布的通孔，将与柔性加强索连接的竖向索穿过保形隔板的通孔连接到前索网对应结点上，从而使得保形隔板支撑在前索网上。
进一步，所述保形隔板的圆环和支撑臂上端面的形状与薄膜反射面弹性支撑环和柔性加强索曲线形状完全相同，隔板下端面的形状与拼接缝对应在前索网上各索段的形状相同。
进一步，所述保形隔板的高度为薄膜反射面相对于前索网沿公共轴线Z轴平移离开的距离。
进一步，所述铺有电极的前索网是将若干片三角形薄膜电极通过啮合条连接在前索网上。
进一步，所述啮合条包括上啮合条和下啮合条，上下两个啮合条分别设有相互配合的凸齿和凹槽，在凹槽的根端设有限位槽，凸齿的端部两侧设有凸棱，所述凸棱卡在限位槽中将上啮合条和下啮合条相互紧密扣合。
进一步，所述上啮合条和下啮合条中都开有能够容纳前索网上索段的半圆形槽。
进一步，所述薄膜电极放在上下两啮合条之间，且薄膜电极边缘在啮合条上的两个凸齿内。
本发明有如下优点：
1.薄膜反射面和基础电极均采用分片形式，大大降低了薄膜反射面和电极的制作难度；
2.薄膜反射面和铺有电极的前索网之间支撑有保形隔板，既能提高薄膜反射面的形面精度，又能达到电气绝缘的目的；
3.相邻两片三角形薄膜电极之间通过啮合条与前索网连接，大大简化了薄膜电极的安装过程。
附图说明
图1是本发明静电成形薄膜反射面整体结构示意图；
图2是本发明薄膜反射面局部示意图；
图3是本发明薄膜片拼接缝粘接示意图；
图4是本发明保形隔板三维图；
图5是本发明啮合条三维图；
图6是本发明啮合条与索段连接剖视图；
图7是本发明三角形薄膜电极与上下啮合条连接局部示意图。
图中：1-薄膜反射面；2-铺有电极的前索网；3-基础支撑结构；4-保形隔板；5-竖向索；6-柔性加强索；7-弹性支撑环；8-前索网；9-胶带；10-分片薄膜；11-上啮合条；12-下啮合条；12-1-限位槽。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对发明作进一步的详细说明，但并不作为对发明做任何限制的依据。
如图1所示，本发明提供了一种索网结构支撑的静电成形薄膜反射面装置，包括架设在基础支撑结构3上的铺有电极的前索网2，铺有电极的前索网2上设有布有若干段索段的前索网8，保形隔板4架设在前索网8上，由多片薄膜10拼接而成的薄膜反射面1设在保形隔板4上，并通过拼接分片薄膜10的竖向索5与保形隔板4相连接，分片薄膜10的拼接缝与前索网8上的若干索段相对应。
如图1、3所示，所述薄膜反射面1是由多片分片薄膜10拼接而成，要求的反射面形面精度越高，需要的薄膜分片数就越多。如图2所示，薄膜反射面1粘贴在由弹性支撑环7和柔性加强索6构成支撑骨架上，弹性支撑环7包括内外环，内外环之间连接有均布的柔性加强索6，柔性加强索6和弹性支撑环7内环上设有垂直向下分布有竖向索5，在薄膜反射面和前索网公共轴线Z轴方向上，竖向索5与前索网8上的若干索结点相对应，即竖向索的另一端沿薄膜公共轴线方向连接到前索网的对应索结点上；多片薄膜10沿弹性支撑环7的内外环和柔性加强索6拼接，薄膜正反面均用胶带9在其拼接缝处粘贴在一起，如图3所示。薄膜反射面最外缘粘接在弹性支撑环7外环上。
薄膜反射面相对于铺有电极的前索网沿公共轴线Z轴平移离开一定的距离，薄膜反射面分片时的拼接缝沿Z轴方向在前索网面上的投影全部位于索段上。
保形隔板4是放在薄膜反射面1和前索网8之间的装置，其外观如图4所示，保形隔板4是一柔性薄壁结构，包括一个圆环和沿圆环周壁呈放射状延伸的支撑臂。圆环和支撑臂为凹弧形结构，保形隔板4上端面的形状与薄膜反射面弹性支撑环7和柔性加强索6拼接缝曲线形状完全相同，隔板下端面的形状与弹性支撑环7和柔性加强索6拼接缝对应在前索网上各索段的形状相同，隔板高度即为薄膜反射面1相对于前索网8沿公共轴线Z轴平移离开的距离。进一步，在圆环和支撑臂上分布有均布的通孔，分别在保形隔板4与弹性支撑环7和柔性加强索6上的竖向索5对应位置处沿Z轴方向打通孔。将与柔性加强索6和弹性支撑环7连接的竖向索5穿过保形隔板4的通孔连接到前索网8对应结点上，从而使得保形隔板4支撑在前索网8上，隔板上端面形状与所需反射面形状完全相同，这样薄膜片的拼接缝贴覆在隔板上端面上，即可有效地提高薄膜反射面的形面精度。
进一步，铺有电极的前索网2是将若干片三角形薄膜电极通过啮合条连接在前索网8上，啮合条的外观如图5所示，所述啮合条包括上啮合条11和下啮合条12，上下两个啮合条分别设有相互配合的凸齿和凹槽，在凹槽的根端设有限位槽12-1，凸齿的端部两侧设有凸棱，凸棱卡在限位槽中将上啮合条11和下啮合条12相互紧密扣合。其中，上啮合条11和下啮合条12中都开有半圆形槽，半圆形槽的半径与前索网8上索段的半径相同。如图6所示，将前索网上的索段放在上下两啮合条的半圆槽中。薄膜电极放在上下两啮合条之间，薄膜电极边缘要盖过啮合条上的两个凸齿，将凸齿挤压到凹槽内即可使第一片薄膜电极与第二片薄膜电极连接在前索网上，周而复始，如图7所示，使用不同的啮合条使所有的分片电极对应的连接到索网上。
进一步，根据设计的电极通道给三角形电极进行电路连接，并对不同的通道进行编号；将前后索网用不同长度的调节索连接，给电极板通电，利用静电力使薄膜曲率发生变化，微调分片电极各个部分电压达到最优静电成形薄膜反射面形面精度。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种索网结构支撑的静电成形薄膜反射面装置，其特征在于：包括架设在基础支撑结构(3)上的铺有电极的前索网(2)，铺有电极的前索网(2)上设有布有若干段索段的前索网(8)，保形隔板(4)架设在前索网(8)上，由分片薄膜(10)拼接而成的薄膜反射面(1)设在保形隔板(4)上，并通过拼接分片薄膜(10)的竖向索(5)与保形隔板(4)相连接，分片薄膜(10)的拼接缝与前索网(8)上的若干索段相对应；
所述薄膜反射面(1)是由多片分片薄膜(10)粘贴在由弹性支撑环(7)和柔性加强索(6)构成的支撑骨架上拼接而成；所述弹性支撑环(7)包括内外环，内外环之间连接有均布的柔性加强索(6)，柔性加强索(6)和弹性支撑环(7)内环上分布有垂直向下的竖向索(5)。
2.根据权利要求1所述的一种索网结构支撑的静电成形薄膜反射面装置，其特征在于：分片薄膜(10)正反面均用胶带(9)沿弹性支撑环(7)的内外环和柔性加强索(6)在其拼接缝处粘贴在一起，薄膜反射面最外缘粘接在弹性支撑环(7)外环上。
3.根据权利要求1所述的一种索网结构支撑的静电成形薄膜反射面装置，其特征在于：所述保形隔板(4)包括一个圆环和沿圆环周壁呈放射状延伸的支撑臂构成的柔性薄壁结构，圆环和支撑臂为凹弧形结构，圆环和支撑臂上分布有均布的通孔，将与柔性加强索(6)和弹性支撑环(7)内环连接的竖向索(5)穿过保形隔板(4)的通孔连接到前索网(8)对应结点上，从而使得保形隔板(4)支撑在前索网(8)上。
4.根据权利要求3所述的一种索网结构支撑的静电成形薄膜反射面装置，其特征在于：所述保形隔板(4)的圆环和支撑臂上端面的形状与薄膜反射面弹性支撑环(7)和柔性加强索(6)的曲线形状完全相同，隔板下端面的形状与拼接缝对应在前索网上各索段的形状相同。
5.根据权利要求3所述的一种索网结构支撑的静电成形薄膜反射面装置，其特征在于：所述保形隔板(4)的高度为薄膜反射面(1)相对于前索网(8)沿公共轴线Z轴平移离开的距离。
6.根据权利要求1所述的一种索网结构支撑的静电成形薄膜反射面装置，其特征在于：所述铺有电极的前索网(2)是将若干片三角形薄膜电极通过啮合条连接在前索网(8)上。
7.根据权利要求6所述的一种索网结构支撑的静电成形薄膜反射面装置，其特征在于：所述啮合条包括上啮合条(11)和下啮合条(12)，上下两个啮合条分别设有相互配合的凸齿和凹槽，在凹槽的根端设有限位槽(12-1)，凸齿的端部两侧设有凸棱，所述凸棱卡在限位槽中将上啮合条(11)和下啮合条(12)相互紧密扣合。
8.根据权利要求7所述的一种索网结构支撑的静电成形薄膜反射面装置，其特征在于：所述上啮合条(11)和下啮合条(12)中都开有能够容纳前索网(8)上索段的半圆形槽。
9.根据权利要求7所述的一种索网结构支撑的静电成形薄膜反射面装置，其特征在于：所述薄膜电极放在上下两啮合条之间，且薄膜电极边缘在啮合条上的两个凸齿内。
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