CN110994118B - 一种绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构 - Google Patents

一种绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构，包括中心轮毂、辐射肋、馈源喇叭、副面、弹簧、主面绳索、副面绳索、绕线机构，中心轮毂为一固定构件；辐射肋的一端与中心轮毂铰接；馈源喇叭与中心轮毂同轴心固定连接于中心轮毂内部上表面；副面与馈源喇叭同轴心连接；弹簧套设在馈源喇叭上，且与副面底部相接触，在天线展开时弹出副面；主面绳索穿过辐射肋的开槽和中心轮毂侧面的开孔，且两端分别与辐射肋、副面固定连接；副面绳索穿过中心轮毂底面的开孔，且两端分别与副面、绕线机构固定连接。本发明展开过程平稳，受到的冲击小，在副面展开的同时辐射肋展开，使得天线展开同步性较好，且能够完成自动收拢，进行多次展收。

Description

一种绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构
技术领域
本发明属于星载天线技术领域，具体涉及一种绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构。
背景技术
星载可展开天线是卫星结构的重要组成部分，指的是发射时折叠收蔵于整流罩内，一旦到达预定位置便自动展开形成工作态形状的天线。由于火箭口径限制，大口径卫星天线不能直接运到太空，因此，如何将卫星天线折叠使其体积尽量缩小，以便利用火箭进行运输已经成为非常迫切需要解决的课题。
目前，发展较为成熟的星载可展开天线，例如固面式、充气式、构架式及周边桁架等，都难以同时满足自动收拢、高收纳比、高精度的要求。而伞状可展开天线在收纳比、面密度、展开性能，以及在轨热环境下的形面保持等方面，具有突出的优势，因此受到了众多国际宇航研究机构的高度关注和广泛研究。伞状展开天线是指柔性反射面由辐射肋支撑，收拢时支撑肋收拢，在轨后支撑肋展开带动柔性反射面展开到工作状态的可展开式天线。伞状可展开天线最早由美国研制，后来多个国家多家单位对该类型天线进行研制，并应用到发射型号上。2017年，加州理工学院喷气推进实验室(JPL)Jonathan Sauder等人公开了一种伞状可展开天线的原理样机(Jonathan Sauder，Nacer Chahat,Brian Hirsch,RichardHodges,Eva Peral，From prototype to flight:qualifying a Ka-band parabolicdeployable antenna(KaPDA)for CubeSats，4th AIAA Spacecraft StructuresConference,9-13 January 2017,Grapevine,Texas)，该伞状可展开天线主要由轮毂、尖肋、根肋、恒力弹簧和副面等组成，副反射面通过单一的螺旋弹簧进行展开，每一根辐射肋通过各自的恒力弹簧和弹簧片联合作用完成辐射肋的展开。
但该伞状可展开天线具有两次较大冲击，分别是副面完全展开瞬间和辐射肋完全展开瞬间，且辐射肋展开时同步性较差，无法保证每根辐射肋同时进行展开，且展开后无法进行自动收拢，即发射后无法二次展开。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
本发明实施例提供了一种绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构，包括：中心轮毂、辐射肋、馈源喇叭、副面、弹簧、主面绳索、副面绳索、绕线机构，其中，
所述中心轮毂为一固定构件，所述中心轮毂侧面、底面均设置有开孔；
所述辐射肋的一端与所述中心轮毂铰接，所述辐射肋内部设有开槽；
所述馈源喇叭与所述中心轮毂同轴心固定连接于中心轮毂内部上表面；
所述副面与所述馈源喇叭同轴心连接，且围绕所述馈源喇叭上下滑动；
所述弹簧套设在所述馈源喇叭上，且与所述副面底部相接触，在天线展开时弹出副面；
所述主面绳索穿过所述辐射肋的开槽和所述中心轮毂侧面的开孔，且两端分别与所述辐射肋、所述副面固定连接；
所述副面绳索穿过所述中心轮毂底面的开孔，且两端分别与所述副面、所述绕线机构固定连接，以形成所述绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构；
其中，天线展开时，所述辐射肋的一端在所述展开机构的作用下进行展开固定，所述副面上升，所述副面的展开行程大于所述辐射肋的展开行程，所述副面上升至所述馈源喇叭中间位置时，所述辐射肋的另一端开始展开，直至所述副面和所述辐射肋完全展开。
在本发明的一个实施例中，所述中心轮毂包括肋槽、馈源连接孔、主面穿绳孔、副面穿绳孔，其中，
所述肋槽均分布于桶状凸起物的外圈，用于所述辐射肋的限位；
所述馈源连接孔位于所述中心轮毂的正中心，用于馈源喇叭的同轴心固定；
所述主面穿绳孔，用于穿过所述主面绳索，所述主面绳索两端分别与所述辐射肋和所述副面固定连接，且两端同时拉着所述辐射肋和所述副面；
所述副面穿绳孔，用于穿过副面绳索，所述副面绳索两端分别与所述绕线机构和所述副面固定连接，且两端同时拉着所述绕线机构和所述副面。
在本发明的一个实施例中，所述辐射肋包括根肋、尖肋、肋间销、扭簧、弹簧连接销、恒力弹簧、换向孔，其中，
所述根肋与所述尖肋上表面均为抛物线形状，所述根肋与所述尖肋之间通过所述肋间销铰接，所述尖肋围绕所述肋间销完成所述辐射肋的收拢展开；
所述扭簧正常状态下为辐射肋提供收拢力矩，用于尖肋的收拢；
所述弹簧连接销用于连接所述恒力弹簧与所述尖肋；
所述恒力弹簧外连接点与所述主面绳索的一端相连，用于防止绳索的缠绕，可拉伸长度为所述副面上升行程减去所述尖肋展开时所述主面绳索的行程；
所述换向孔用于改变所述主面绳索的拉力方向，使所述主面绳索完成所述尖肋的展开。
在本发明的一个实施例中，所述根肋包括出绳孔、内部开槽，其中，
所述出绳孔用于穿过所述主面绳索；
所述内部开槽用于使所述主面绳索保持在所述根肋内部。
在本发明的一个实施例中，所述副面包括反射面、N个撑腿、底座、主面连接孔、副面连接孔，其中，
N个所述撑腿呈预设角度均匀分布在所述反射面周围，用来连接所述反射面和所述底座，N为大于1的整数；
所述底座下表面与所述弹簧相接触，承受弹簧的弹力；
所述主面连接孔用于连接与所述恒力弹簧相连的所述主面绳索的另一端；
所述副面连接孔用于连接与所述绕线机构相连的所述副面绳索的另一端。
在本发明的一个实施例中，所述反射面下表面为双曲面。
在本发明的一个实施例中，所述N为3。
在本发明的一个实施例中，所述预设角度为120度。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明采用的是绳索机构(副面绳索)与弹簧联合作用完成伞状天线副面的展开，以及绳索机构(主面绳索)与扭簧的联合作用完成辐射肋展开，展开过程平稳，受到的冲击小，在副面展开的同时进行辐射肋展开，天线展开的同步性较好，且能够完成自动收拢，可以进行多次展收。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构的整体结构展开态剖面示意图；
图2为本发明实施例提供的一种绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构的整体结构收拢态剖面示意图；
图3为本发明实施例提供的一种绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构中主面绳索、副面绳索在天线内连接方式剖面示意图；
图4为本发明实施例提供的一种绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构中中心轮毂结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构中辐射肋零部件爆炸示意图；
图6为本发明实施例提供的一种绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构中辐射肋与主面绳索连接的剖面示意图；
图7为本发明实施例提供的一种绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构中副面结构示意图。
附图标记说明：
1-中心轮毂；2-辐射肋；3-馈源喇叭；4-副面；5-弹簧；6-主面绳索；7-副面绳索；8-绕线机构；11-肋槽；12-馈源链接孔；13-主面穿绳孔；21-根肋；22-尖肋；23-肋间销；24-扭簧；25-弹簧连接销；26-恒力弹簧；27-换向孔；211-出绳孔；212-内部开槽；41-副面；42-撑腿；43-底座；44-主面连接孔；45-副面连接孔
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一
请参见图1、图2，图1为本发明实施例提供的一种绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构的整体结构展开态剖面示意图，图2为本发明实施例提供的一种绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构的整体结构收拢态剖面示意图。本实施例提供了一种绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构，该绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构包括：
中心轮毂1、辐射肋2、馈源喇叭3、副面4、弹簧5、主面绳索6、副面绳索7、绕线机构8。
具体而言，由上述可知，传统的伞状可展开天线具有两次较大冲击，分别是副面完全展开瞬间和辐射肋完全展开瞬间，且辐射肋展开时同步性较差，无法保证每根辐射肋同时进行展开，且展开后无法进行自动收拢，即发射后无法二次展开。基于上述问题，本实施例提出了一种绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构，具体地，请再参见图1、图2，以及图3，图3为本发明实施例提供的一种绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构中主面绳索、副面绳索在天线内连接方式剖面示意图，可见，本实施例中中心轮毂1为一固定构件，中心轮毂1侧面、底面均设置有开孔，辐射肋2的一端与中心轮毂1铰接，辐射肋2内部设有开槽，馈源喇叭3与中心轮毂1同轴心固定连接于中心轮毂1内部上表面，副面4与馈源喇叭3同轴心连接，且围绕馈源喇叭3上下滑动，弹簧5套设在馈源喇叭3上，且与副面4底部相接触，在天线展开时弹出副面4，主面绳索6穿过辐射肋2的开槽和中心轮毂1侧面的开孔，且两端分别与辐射肋2、副面4固定连接，副面绳索7穿过中心轮毂1底面的开孔，且两端分别与副面4、绕线机构8固定连接，以形成绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构。其中，辐射肋2的一端为下述根肋21。
请再参见图1、图2，天线展开时，辐射肋2的根肋在展开机构的作用下进行展开固定，由于副面4的展开行程大于辐射肋2的展开行程，副面4首先上升，当副面4上升至馈源喇叭3的中间位置时，辐射肋2的另一端开始展开，直至副面4和辐射肋2完全展开；收拢过程与展开过程顺序相反。其中，辐射肋2的另一端为下述尖肋22。
进一步地，本实施例中心轮毂1包括肋槽11、馈源连接孔12、主面穿绳孔13、副面穿绳孔14。
具体而言，请参见图4，图4为本发明实施例提供的一种绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构中中心轮毂结构示意图，可见，本实施例中肋槽11均分布于桶状凸起物的外圈，用于辐射肋2的限位，馈源连接孔12位于中心轮毂1的正中心，用于馈源喇叭3的同轴心固定，主面穿绳孔13，用于穿过主面绳索6，主面绳索6两端分别与辐射肋2和副面4固定连接，且两端同时拉着辐射肋2和副面4，副面穿绳孔24，用于穿过副面绳索7，副面绳索7两端分别与绕线机构8和副面4固定连接，且两端同时拉着绕线机构8和副面4。
进一步地，本实施例辐射肋2包括根肋21、尖肋22、肋间销23、扭簧24、弹簧连接销25、恒力弹簧26、换向孔27。
具体而言，请参见图5，图5为本发明实施例提供的一种绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构中辐射肋零部件爆炸示意图，可见，本实施例辐射肋2中根肋21与尖肋22上表面均为抛物线形状，根肋21与尖肋22之间通过肋间销23铰接，尖肋22围绕肋间销23完成辐射肋2的收拢展开，扭簧24正常状态下为辐射肋2提供收拢力矩，用于尖肋22的收拢，弹簧连接销25用于连接恒力弹簧26与尖肋22，恒力弹簧26外连接点与主面绳索6的一端相连，用于防止绳索之间的缠绕(包括主面绳索6自身的缠绕、副面绳索7自身的缠绕，以及主面绳索6和副面绳索7之间的缠绕)，可拉伸长度为副面4上升行程减去尖肋展开时主面绳索6的行程，换向孔27用于改变主面绳索6的拉力方向，使主面绳索6以尽量小的力完成尖肋22的展开。
进一步地，本实施例根肋21包括出绳孔211、内部开槽212。
具体而言，请参见图6，图6为本发明实施例提供的一种绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构中辐射肋与主面绳索连接的剖面示意图，可见，本实施例根肋21中出绳孔211用于穿过主面绳索6；内部开槽212用于使主面绳索6保持在根肋21内部，防止绳索之间的缠绕(包括主面绳索6自身的缠绕、副面绳索7自身的缠绕，以及主面绳索6和副面绳索7之间的缠绕)。
进一步地，本实施例副面4包括反射面41、N个撑腿42、底座43、主面连接孔44、副面连接孔45。
具体而言，请参见图7，图7为本发明实施例提供的一种绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构中副面结构示意图，可见，本实施例副面4中N个撑腿42呈预设角度均匀分布在反射面41周围，用来连接反射面41和底座43，N为大于1的整数，底座43下表面与弹簧5相接触，承受弹簧的弹力，主面连接孔44用于连接与恒力弹簧26相连的主面绳索6的另一端，副面连接孔45用于连接与绕线机构8相连的副面绳索7的另一端。
优选地，反射面41下表面为双曲面。
优选地，N为3时，预设角度为120度。
本实施例提供的绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构工作过程描述如下：
本实施例绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构包括中心轮毂1、辐射肋2、馈源喇叭3、副面4、弹簧5、主面绳索6、副面绳索7和绕线机构8。通过辐射肋2和中心轮毂1的内部开孔，主面绳索6两端分别与副面4和辐射肋2相连，副面绳索7两端分别与副面4和绕线机构8相连，收拢状态下弹簧5处于压缩状态，展开时，副面4在弹簧5和绕线机构8的共同作用下平稳展开，同时辐射肋2在主面绳索6的拉动和扭簧24的反作用下进行尖肋22的展开；收拢时，收拢过程与展开过程顺序相反，具体地，副面4在绕线机构8的反向运动下，副面4收拢，同时放松主面绳索6，尖肋22在扭簧24的作用下进行收拢，副面4继续下降直到副面4和尖肋22完全收拢。其中，主面绳索6是靠副面4拉动，是一个联动的系统，副面4在副面绳索7和弹簧5的作用下，进行运动，再通过副面4拉动或放松主面绳索6，使尖肋22展开或收拢。
综上所述，本实施例采用绳索机构(副面绳索7)与弹簧5的联合作用完成伞状天线副面的展开，以及绳索机构(主面绳索6)与扭簧24的联合作用完成辐射肋的展开，具有展开过程平稳，冲击小的优点；本实施例在副面4展开的同时进行辐射肋2展开，天线展开的同步性较好；本实施例天线完全展开后，进行收拢时，收拢过程与展开过程顺序相反，即本发明能够完成自动收拢，可进行多次展收；本实施例天线完全展开后，由于主面绳索6具有一定的弹性，主面绳索6可提供一定的预紧力，副面绳索7放松后，弹簧可对副面绳索7提供一定的预紧力，因此，天线展开后形面精度保持较好。因此，本实施例解决了现有伞状天线展开时冲击大、展开时同步性较差、展开后无法进行自动收拢等问题，具有收拢体积小、展开过程平稳、可进行多次展开收拢等优点，可用于高精度伞状可展开天线设计中。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构，其特征在于，包括中心轮毂(1)、辐射肋(2)、馈源喇叭(3)、副面(4)、弹簧(5)、主面绳索(6)、副面绳索(7)、绕线机构(8)，其中，
所述中心轮毂(1)为一固定构件，所述中心轮毂(1)侧面、底面均设置有开孔；
所述辐射肋(2)的一端与所述中心轮毂(1)铰接，所述辐射肋(2)内部设有开槽，所述辐射肋(2)包括尖肋(22)、扭簧(24)、恒力弹簧(26)、换向孔(27)；
所述馈源喇叭(3)与所述中心轮毂(1)同轴心固定连接，且位于所述中心轮毂(1)内部上表面；
所述副面(4)与所述馈源喇叭(3)同轴心连接，且围绕所述馈源喇叭(3)上下滑动；
所述弹簧(5)套设在所述馈源喇叭(3)上，且与所述副面(4)底部相接触，在天线展开时弹出副面(4)；
所述主面绳索(6)穿过所述辐射肋(2)的开槽和所述中心轮毂(1)侧面的开孔，且两端分别与所述辐射肋(2)、所述副面(4)固定连接，其中，所述扭簧(24)正常状态下为所述辐射肋(2)提供收拢力矩，用于所述尖肋(22)的收拢，所述恒力弹簧(26)外连接点与所述主面绳索(6)的一端相连，用于防止绳索的缠绕，可拉伸长度为所述副面(4)上升行程减去所述尖肋(22)展开时所述主面绳索(6)的行程，所述换向孔(27)用于改变所述主面绳索(6)的拉力方向，使所述主面绳索(6)完成所述尖肋(22)的展开；
所述副面绳索(7)穿过所述中心轮毂(1)底面的开孔，且两端分别与所述副面(4)、所述绕线机构(8)固定连接，以形成所述绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构；
其中，天线在收拢状态下所述弹簧(5)处于压缩状态，储存弹性势能，所述扭簧(24)提供收拢力矩，天线展开时，所述绕线机构(8)释放所述副面绳索(7)，在所述弹簧(5)弹力和所述副面绳索(7)释放的共同作用下，所述辐射肋(2)的一端在所述展开机构的作用下进行展开固定，所述副面(4)上升，所述副面(4)的展开行程大于所述辐射肋(2)的展开行程，所述副面(4)上升至所述馈源喇叭(3)中间位置时，所述主面绳索(6)被拉紧，所述尖肋(22)在所述主面绳索(6)的拉力和所述扭簧(24)的反作用力下，所述辐射肋(2)的另一端开始展开，直至所述副面(4)和所述辐射肋(2)完全展开；
天线收拢时，所述绕线机构(8)向下拉动所述副面绳索(7)，所述弹簧(5)被压缩，所述副面(4)收拢，所述弹簧(5)开始储存弹性势能用于下次展开，所述副面(4)开始收拢时，所述主面绳索(6)被放松，所述尖肋(22)在所述扭簧(24)的扭矩作用下缓慢收拢，所述副面(4)继续下降直至所述副面(4)和所述尖肋(22)完全收拢。
2.根据权利要求1所述的绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构，其特征在于，所述中心轮毂(1)包括肋槽(11)、馈源连接孔(12)、主面穿绳孔(13)、副面穿绳孔(14)，其中，
所述肋槽(11)均分布于桶状凸起物的外圈，用于所述辐射肋(2)的限位；
所述馈源连接孔(12)位于所述中心轮毂(1)的正中心，用于馈源喇叭(3)的同轴心固定；
所述主面穿绳孔(13)，用于穿过所述主面绳索(6)，所述主面绳索(6)两端分别与所述辐射肋(2)和所述副面(4)固定连接，且两端同时拉着所述辐射肋(2)和所述副面(4)；
所述副面穿绳孔(14)，用于穿过副面绳索(7)，所述副面绳索(7)两端分别与所述绕线机构(8)和所述副面(4)固定连接，且两端同时拉着所述绕线机构(8)和所述副面(4)。
3.根据权利要求1所述绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构，其特征在于，所述辐射肋(2)还包括根肋(21)、肋间销(23)、弹簧连接销(25)，其中，
所述根肋(21)与所述尖肋(22)上表面均为抛物线形状，所述根肋(21)与所述尖肋(22)之间通过所述肋间销(23)铰接，所述尖肋(22)围绕所述肋间销(23)完成所述辐射肋(2)的收拢展开；
所述弹簧连接销(25)用于连接所述恒力弹簧(26)与所述尖肋(22)。
4.根据权利要求3所述绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构，其特征在于，所述根肋(21)包括出绳孔(211)、内部开槽(212)，其中，
所述出绳孔(211)用于穿过所述主面绳索(6)；
所述内部开槽(212)用于使所述主面绳索(6)保持在所述根肋(21)内部。
5.根据权利要求1所述绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构，其特征在于，所述副面(4)包括反射面(41)、N个撑腿(42)、底座(43)、主面连接孔(44)、副面连接孔(45)，其中，
N个所述撑腿(42)呈预设角度均匀分布在所述反射面(41)周围，用来连接所述反射面(41)和所述底座(43)，N为大于1的整数；
所述底座(43)下表面与所述弹簧(5)相接触，承受弹簧的弹力；
所述主面连接孔(44)用于连接与所述恒力弹簧(26)相连的所述主面绳索(6)的另一端；
所述副面连接孔(45)用于连接与所述绕线机构(8)相连的所述副面绳索(7)的另一端。
6.根据权利要求5所述绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构，其特征在于，所述反射面(41)下表面为双曲面。
7.根据权利要求5所述绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构，其特征在于，所述N为3。
8.根据权利要求7所述绳索驱动的伞状卡塞格伦天线主副面平稳展开机构，其特征在于，所述预设角度为120度。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112164895B (zh) * 2020-08-28 2022-02-01 西安空间无线电技术研究所 一种无源缓释展开机构拖动的伞状反射器
CN112531349B (zh) * 2020-11-27 2022-02-08 中国科学院空天信息创新研究院 一种天线展开机构
CN112768952B (zh) * 2020-12-30 2022-06-03 中国科学院空天信息创新研究院 一种星载卡塞格伦伞式网状sar天线
CN113381161B (zh) * 2021-05-24 2022-08-23 西安电子科技大学 一种可重复展收的单折伞天线展开机构
CN113488780B (zh) * 2021-06-21 2024-06-18 深圳市中天迅通信技术股份有限公司 主副面同步展开的天线
CN114447559B (zh) * 2022-01-11 2023-02-24 西安电子科技大学 一种可重复展收机构、双折伞天线及控制方法
CN116505224B (zh) * 2023-06-29 2023-09-05 齐鲁空天信息研究院 可展开缠绕肋构成的天线和航天设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012249301A (ja) * 2006-02-28 2012-12-13 Boeing Co:The 任意に成形された展開可能なメッシュリフレクタ
CN108183306A (zh) * 2018-02-11 2018-06-19 西安空间无线电技术研究所 一种伞状天线展开同步装置
CN108767418A (zh) * 2018-04-20 2018-11-06 同济大学 高收纳比缠绕肋式可展开天线结构
US10418712B1 (en) * 2018-11-05 2019-09-17 Eagle Technology, Llc Folded optics mesh hoop column deployable reflector system
CN110444852A (zh) * 2019-08-01 2019-11-12 西安电子科技大学 一种易装配的伞状可展开天线肋精准展开与限位装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10153559B1 (en) * 2016-06-23 2018-12-11 Harris Corporation Modular center fed reflector antenna system
CN109066058A (zh) * 2018-06-19 2018-12-21 上海卫星工程研究所 一种大口径偏式馈卡塞格伦展开天线

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012249301A (ja) * 2006-02-28 2012-12-13 Boeing Co:The 任意に成形された展開可能なメッシュリフレクタ
CN108183306A (zh) * 2018-02-11 2018-06-19 西安空间无线电技术研究所 一种伞状天线展开同步装置
CN108767418A (zh) * 2018-04-20 2018-11-06 同济大学 高收纳比缠绕肋式可展开天线结构
US10418712B1 (en) * 2018-11-05 2019-09-17 Eagle Technology, Llc Folded optics mesh hoop column deployable reflector system
CN110444852A (zh) * 2019-08-01 2019-11-12 西安电子科技大学 一种易装配的伞状可展开天线肋精准展开与限位装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《大型空间可展开天线反射器研究现状与展望》;马小飞等;《空间电子技术》;20180425(第2期);16-26 *
CubeSat Deployable Ka-Band Mesh Reflector Antenna Development for Earth Science Missions;Nacer Chahat等;《 IEEE Transactions on Antennas and Propagation 》;20160324;第64卷(第6期);2083-2093 *

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