CN107742772B - 花瓣式可展开固面天线展开机构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种花瓣式可展开固面天线展开机构，其包括中心面板、弧形面板、基座、正交铰链、驱动杆、支撑杆、等速万向联轴器、电机等，弧形面板位于中心面板的一侧，弧形面板位于基座的上方，弧形面板通过正交铰链连接至基座，中心面板位于基座的上方，驱动杆和基座之间通过第一铰链副相连，驱动杆和支撑杆之间通过第三铰链副相连，弧形面板和支撑杆之间通过第一球铰副相连，正交铰链通过第二铰链副连接至基座，第一铰链副采用等速联轴器串联直至电机。本发明为花瓣式可展开固面天线展开提供工程解决途径；采用单一电机驱动，需要硬件资源少，降低整体方案重量；展开机构的铰链副平行或者共面，无复杂空间指向，结构简单。

Description

花瓣式可展开固面天线展开机构
技术领域
本发明涉及一种航天机构设计，具体地，涉及一种花瓣式可展开固面天线展开机构。
背景技术
为了实现更宽覆盖区域、更高发射接收功率、或者高精度型面，固体反射面可展开天线是实现方案之一。但由于运载包络限制，整体式的固面天线的尺寸收到限制。花瓣式展开固面天线实现将整个天线进行分块，外围天线收拢靠近中心，大大减小发射阶段的外包络尺。收拢状态，弧形面板收拢靠近中心面板，满足运载整流罩包络要求；入轨后，展开机构将弧形面板展开至特定位置并保持锁定，最终与中心面板形成完整天线阵面。本发明所涉及的花瓣式可展开固面天线展开机构，目前国内没有发现类似技术的方法。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种花瓣式可展开固面天线展开机构，其为花瓣式可展开固面天线展开提供工程解决途径；采用单一电机驱动，需要硬件资源少，降低整体方案重量；展开机构的铰链副平行或者共面，无复杂空间指向，结构简单。
根据本发明的一个方面，提供一种花瓣式可展开固面天线展开机构，其特征在于，其包括中心面板、弧形面板、基座、正交铰链、驱动杆、支撑杆、等速万向联轴器、电机、第一铰链副、第二铰链副、第三铰链副、第四铰链副、第一球铰副，弧形面板位于中心面板的一侧，弧形面板位于基座的上方，弧形面板通过正交铰链连接至基座，中心面板位于基座的上方，驱动杆和基座通过第一铰链副连接，驱动杆和支撑杆之间通过第三铰链副相连，弧形面板和支撑杆之间通过第一球铰副相连，弧形面板和正交铰链通过第四铰链副连接，正交铰链通过第二铰链副连接基座，第二铰链副位于第四铰链副的一侧，中心面板位于第二铰链副的上方，弧形面板位于驱动杆的上方；第一铰链副采用等速联轴器串联直至电机。
优选地，所述第二铰链副的轴线和第四铰链副的轴线垂直且共面，第三铰链副的轴线与第一铰链副的轴线共面但不平行，第一铰链副的轴线是以中心面板中心线为中心呈周向相切。
优选地，所述弧形面板和驱动杆之间采用等速万向联轴器依次串接，保证弧形面板的驱动杆转动角度和速度相同。
优选地，所述弧形面板由一台电机提供展开动力，保证所有弧形面板展开运动的唯一性和同步性。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明为花瓣式可展开固面天线展开提供工程解决途径；采用单一电机驱动，需要硬件资源少，降低整体方案重量；展开机构的铰链副平行或者共面，无复杂空间指向，结构简单。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1(a)为本发明的俯视图。
图1(b)为本发明的正视图。
图2为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1至图2所示，本发明花瓣式可展开固面天线展开机构包括中心面板1、弧形面板2、基座3、正交铰链4、驱动杆5、支撑杆6、等速万向联轴器7、电机8、第一铰链副9、第二铰链副10、第三铰链副11、第四铰链副12、第一球铰副13，弧形面板2位于中心面板1的外侧，弧形面板2位于基座3的上方，弧形面板通过正交铰链4连接至基座3，中心面板1位于基座3的上方，驱动杆5和基座3通过第一铰链副9相连，驱动杆5和支撑杆6之间通过第三铰链副11相连，弧形面板2和支撑杆6之间通过第一球铰副13相连，弧形面板2和正交铰链4之间通过第四铰链副12相连，正交铰链4通过第二铰链副10连接至基座3，第二铰链副10位于第四铰链副12的一侧，中心面板1位于第二铰链副10的上方，弧形面板2位于驱动杆5的上方；第一铰链副采用等速联轴器串联直至电机。
第二铰链副10的轴线和第四铰链副12的轴线垂直且共面，第三铰链副11的轴线与第一铰链副9的轴线共面但不平行，第一铰链副9轴线是以中心面板中心线为中心呈周向相切。
弧形面板2由一台电机提供展开动力，保证所有弧形面板2展开运动的唯一性和同步性。
本发明的工作原理如下：花瓣式可展开固面天线由固定的中心面板和若干周向辐射状布置的、可展开的弧形面板构成，每块弧形面板配置一套展开机构，即正交铰链-弧形面板-支撑杆-驱动杆-基座构成空间连杆机构，实现弧形面板展开运功和侧身摆动；每块弧形面板的运动由驱动杆控制，所有驱动杆两两之间采用等速万向联轴器依次串接，在首端连接电机，实现弧形面板的展开过程同步性和唯一性；第二铰链副实现弧形天线从收拢至展开，第四铰链副实现弧形天线之间避让，第二铰链副的轴线和第四铰链副的轴线相互垂直且共面；正交铰链-弧形面板-支撑杆-驱动杆-基座构成空间连杆机构，实现弧形面板展开运功和侧身摆动；支撑杆与弧形面板之间采用球铰副连接；驱动杆的第一铰链副以中心面板中心线为中心呈周向相切，和驱动杆的第三铰链副的轴线与第一铰链副的轴线共面但不平行。
其他构件两两之间采用普通铰链副连接，且铰链副的轴线平行，以中心面板中心线为中心呈周向相切；弧形面板的球铰副位置必须偏离弧形面板对称平面；各个弧形面板随展开机构从收拢状态下逐渐到展开状态，动力传递路径：电机-等速万向联轴器-驱动杆-支撑杆-弧形面板，弧形面板到达特定位置后，展开机构停止运动并保持锁定，中心面板和所有弧形面板形成完整的天线阵面。
综上所述，本发明为花瓣式可展开固面天线展开提供工程解决途径；采用单一电机驱动，需要硬件资源少，降低整体方案重量；展开机构的铰链副平行或者共面，无复杂空间指向，结构简单。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (3)

1.一种花瓣式可展开固面天线展开机构，其特征在于，其包括中心面板、弧形面板、基座、正交铰链、驱动杆、支撑杆、等速万向联轴器、电机、第一铰链副、第二铰链副、第三铰链副、第四铰链副、第一球铰副，弧形面板位于中心面板的一侧，弧形面板位于基座的上方，弧形面板通过正交铰链连接至基座，中心面板位于基座的上方，驱动杆和基座通过第一铰链副连接，驱动杆和支撑杆之间通过第三铰链副相连，弧形面板和支撑杆之间通过第一球铰副相连，弧形面板和正交铰链通过第四铰链副连接，正交铰链通过第二铰链副连接基座，第二铰链副位于第四铰链副的一侧，中心面板位于第二铰链副的上方，弧形面板位于驱动杆的上方；第一铰链副采用等速联轴器串联直至电机。
2.根据权利要求1所述的花瓣式可展开固面天线展开机构，其特征在于，所述第二铰链副的轴线和第四铰链副的轴线垂直且共面，第三铰链副的轴线与第一铰链副的轴线共面但不平行，第一铰链副的轴线是以中心面板中心线为中心呈周向相切。
3.根据权利要求1所述的花瓣式可展开固面天线展开机构，其特征在于，所述弧形面板由一台电机提供展开动力，保证所有弧形面板展开运动的唯一性和同步性。
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