CN112072269B - 一种充气天线组成单元 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充气天线组成单元，包括反射面和气囊，所述的反射面为柔性反射面，所述气囊内腔中设有隔层，柔性反射面设置在所述隔层的上表面，所述隔层上表面与反射面的理论形状相匹配；所述隔层将气囊的内腔分隔为彼此隔绝的上腔室和下腔室，隔层的边缘连接在气囊边缘处的内壁上。本天线单元的自重很小，基本无自重，因此不会产生形变失真。

Description

一种充气天线组成单元

技术领域

本发明属于相控阵天线领域，尤其涉及一种充气天线组成单元。

背景技术

为满足射电天文的发展需求，天线口径越造越大、工作频率越来越高，天线结构也越来越复杂，使得大型天线结构越来越复杂，重量越来越重，限制了其口径的增大，大型天线的结构设计成为大型天线设计过程中至关重要的环节。大型天线设计通常是针对天线座架结构进行优化，提高天线座背架的结构刚度，从而满足天线的整体刚度和跟踪速度。传统方位俯仰天线座和XY型天线座存在如结构复杂、体积质量大、在天线连续转动时必须要有汇流环和关节、且存在跟踪盲区等缺点，以上问题会使其精度和速度越来越成为制约射电天文技术发展。

此外，作为大型天线的另一个主要部分——天线头，却被忽略了。大型天线的天线头结构，主要指天线面及相关的辐射梁和副面支撑等部分，承担着最关键的作用:一方面为天线反射面的均方根；另一方面天线头的整体重量造成天线座架承载压力过大。还有一个方面为副面支撑的遮挡对系统的压力。以上三方面的结构变形及指标变差直接影响天线的精度，因此，天线头结构是天线结构中的最关键部分，直接影响系统的精度是否能达到设计目标。天线长时间在户外使用，其表面易被风蚀腐朽，造成反射面形状“失真”，因此大型天线主面的结构设计可谓是大型天线设计过程中至关重要的环节。

发明内容

本发明的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供一种充气天线组成单元。

为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种充气天线组成单元，包括反射面和气囊，所述的反射面为柔性反射面，所述气囊内腔中设有隔层1f，柔性反射面设置在所述隔层的上表面，所述隔层上表面与反射面的理论形状相匹配；所述隔层将气囊的内腔分隔为彼此隔绝的上腔室1a和下腔室1b，隔层的边缘连接在气囊边缘处的内壁上。

进一步的，所述的上腔室和下腔室内均设有用于张紧气囊的气柱内框1c，所述隔层夹在两个气柱内框之间。

进一步的，隔层1f延伸出两个气柱内框之间的缝隙并与隔层的支撑气环1e相连接，支撑气环1e环绕卡装在两个气柱内框外部轮廓缝隙位置处。

进一步的，所述气囊的边缘呈多边形，多边形包括正三角形、正方形、正五边形和正六变形。

进一步的，所述气柱内框的截面为圆形。

进一步的，以反射面的几何中心作为圆心，呈等间距扩散的同心圆的圆周上贴附有多个反射贴片

采用上述技术方案，本发明产生的有益效果是：

提供了正六边形的充气天线单元，本天线单元的自重很小，基本无自重，因此不会产生形变失真。

本发明的充气天线组成单元反射面即可以作为单独的小型便携充气天线使用，也可以作为拼装单元进行拼合，拼合完毕的结构为大型反射面结构。

采用充气结构，降低了天线头的重量，以150米天线计算预计总重量控制在30t左右。天线头重量减轻后降低了座架的设计难度，解决了驱动和跟踪速度等方面的问题，回转速度快相应速度提升大，相应速度也会提升，逐步替代现有的天线结构形式。

附图说明

图1是本发明的充气天线组成单元结构图；

图2是气柱框架的形状结构图。

图3是本发明的使用状态参考图。

附图标记说明：上腔室1a、下腔室1b、气柱内框1c、支撑气环1e、隔层1f。

具体实施方式

以下根据附图1-3对本发明做进一步说明：

如图1所示，一种充气天线组成单元，包括反射面和气囊，所述的反射面为柔性反射面，所述气囊内腔中设有隔层1f，柔性反射面设置在所述隔层的上表面，所述隔层上表面与反射面的理论形状相匹配；所述隔层将气囊的内腔分隔为彼此隔绝的上腔室1a和下腔室1b，隔层的边缘连接在气囊边缘处的内壁上。

所述的上腔室和下腔室内均设有用于张紧气囊的气柱内框1c，所述隔层夹在两个气柱内框之间。所述气柱内框的截面为圆形。该方式结构使得气囊腔室加强支撑，刚性更好。

进一步的改进，隔层1f延伸出两个气柱内框之间的缝隙并与隔层的支撑气环1e相连接，支撑气环1e环绕卡装在两个气柱内框外部轮廓缝隙位置处。该方式结构使得隔层更平展，并且通过支撑气环使得隔层不容易产生回缩现象。

所述气囊的边缘呈多边形，多边形包括正三角形、正方形、正五边形和正六变形。该方式使得多个充气天线组成单元更容易相互无缝拼接。

进一步的改进，以反射面的几何中心作为圆心，呈等间距扩散的同心圆的圆周上贴附有多个反射贴片；这样，可以借助反射贴片进一步提高发射的精度。

如图2、3所示，多个充气天线组成单元拼接方法为：所述的每个充气天线组成单元均为正六边形，三个彼此相邻的天线组成单元汇聚于一个公共顶点，气囊的一条边与其他气囊的对应边正对成蜂窝状的拼接排布，所有的充气天线组成单元以拼接方式共同组成具有天线的整个反射面。

Claims (3)

1.一种充气天线组成单元，其特征在于，包括反射面和气囊，所述的反射面为柔性反射面，所述气囊内腔中设有隔层（1f），柔性反射面设置在所述隔层的上表面，所述隔层上表面与反射面的理论形状相匹配；所述隔层将气囊的内腔分隔为彼此隔绝的上腔室(1a)和下腔室(1b)，隔层的边缘连接在气囊边缘处的内壁上；

所述的上腔室和下腔室内均设有用于张紧气囊的气柱内框(1c)，所述隔层夹在两个气柱内框之间；

隔层（1f）延伸出两个气柱内框之间的缝隙并与隔层的支撑气环(1e)相连接，支撑气环(1e)环绕卡装在两个气柱内框外部轮廓缝隙位置处；

所述气囊的边缘呈多边形，多边形包括正三角形、正方形、正五边形和正六变形。

2.根据权利要求1所述的一种充气天线组成单元，其特征在于，所述气柱内框的截面为圆形。

3.根据权利要求1所述的一种充气天线组成单元，其特征在于，以反射面的几何中心作为圆心，呈等间距扩散的同心圆的圆周上贴附有多个反射贴片。