CN210723320U - 一种天线支撑装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及航天领域，公开了一种天线支撑装置，用于解决现有天线支撑装置重量大的问题。该天线支撑装置包括第一连接件、第二连接件、空心支撑柱、实心支撑柱、螺旋管、环形管和加强部。支撑柱两端分别通过加强部连接第一连接件和第二连接件，每根支撑柱两端都设计布有螺旋管，螺旋管和支撑柱的相交处设计环形管，支撑柱、螺旋管和环形管形成三角形结构。本实用新型的天线支撑装置是增材制造的天线支撑装置。与传统天线支撑装置相比，本实用新型采用镂空结构，降低了天线支撑装置重量。

Description

一种天线支撑装置

技术领域

本实用新型属于航天领域，尤其涉及一种天线支撑装置。

背景技术

随着现代技术的不断发展，卫星天线有着越来越多的功能，例如遥测、指令、跟踪、测速、数据中继、通信广播、科学探测、遥感、测向、交会雷达、着陆导航等等。而天线传导信号，需要它的视场不被遮挡，这就需要天线达到一定高度，由此就产生了天线支撑装置。卫星天线支撑装置是天线和星体之间的转接结构。

卫星星上载荷平台重量的大小直接影响整星发射成本的高低，因此天线支撑装置的减重问题一直是关注的重点。现有的天线支撑装置由机加工形成，通过减小壁厚、设计减轻孔来减小重量，但结果都不理想。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种天线支撑装置，该天线支撑装置相比于现有技术中的天线支撑装置有效的减轻了重量。

本实用新型的技术方案为：

一种天线支撑装置，其特征在于，包括

第一连接件，所述第一连接件为圆盘形连接件；

第二连接件，所述第二连接件为圆盘形连接件；

所述第一连接件与所述第二连接件同一轴线；

若干支撑柱，包括若干实心支撑柱和若干空心支撑柱，所述实心支撑柱的第一端和所述空心支撑柱的第一端分别沿所述第一连接件的周侧方向均布于所述第一连接件上，所述实心支撑柱的第二端和所述空心支撑柱的第二端分别沿所述第二连接件的周侧方向均布于所述第二连接件上；

若干螺旋管，所述螺旋管环绕所述支撑柱设置，所述螺旋管的数量和所述支撑柱的数量相同，所述螺旋管的第一端与所述支撑柱的第一端相连，且所述螺旋管的第一端与所述支撑柱的第一端一一对应；所述螺旋管的第二端与所述支撑柱的第二端相连，且所述螺旋管的第二端与所述支撑柱的第二端一一对应；每根所述螺旋管均与其环绕方向上的所述支撑柱相交，所述螺旋管的环绕方向一致；

若干环形管，所述环形管与所述第一连接件、所述第二连接件同一轴线，每根所述环形管均与所有所述支撑柱相交，每根所述环形管均与相对应的所述支撑柱和所述螺旋管的相交处连接；

若干加强部，所述支撑柱的第一端通过所述加强部与所述第一连接件相连，所述支撑部的第二端通过所述加强部与所述第二连接件相连。

在本实用新型一实施例中，所述第一连接件和所述第二连接件均为法兰盘。

在本实用新型一实施例中，所述加强部为圆柱凸台。

在本实用新型一实施例中，所述环形管为环形圆管。

在本实用新型一实施例中，所述实心支撑柱的数量和所述空心支撑柱的数量之比为1:2。

在本实用新型一实施例中，其特征在于，

所述支撑柱的数量为12根，所述支撑柱分别为4根实心支撑柱和8根空心支撑柱，所述实心支撑柱的直径为6毫米，所述空心支撑柱的外直径为6毫米，所述空心支撑柱的内直径为3.5毫米，

所述加强部为圆柱凸台，所述圆柱凸台的直径为8毫米，所述圆柱凸台的高度为11毫米，

所述螺旋管的数量为12根，所述螺旋管的外直径为3毫米，所述环形圆管的数量为23根，所述环形圆管的外直径为3毫米。

在本实用新型一实施例中，所述天线支撑装置为增材制造加工而成的天线支撑装置。

本实用新型的实施例由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

(1)本实用新型的实施例中，结构简单，力学性能可靠。螺旋管环绕支撑柱的设计，提高了该天线支撑装置能承受的轴向应力和径向应力。螺旋管和环形管的设计加强了该天线支撑装置的结构强度。环形管和第一连接件、第二连接件同一轴线，同时环形管设置在支撑柱和螺旋管的相交处，使得支撑柱、螺旋管和环形管形成三角形结构，提高了该天线支撑装置的强度和稳定性。加强部设置在支撑柱的两端，用于支撑柱和第一连接件、第二连接件的连接，使天线支撑装置能承受更大的应力。

(2)本实用新型的实施例的设计，使得该天线支撑装置的镂空面积大，相比于现有技术中的天线支撑装置，大大的减轻了天线支撑装置的重量；

(3)本实用新型的实施例中，部分支撑柱设计为中空结构，减轻了装置的重量；

(4)本实用新型的实施例镂空总面积大、镂空的范围分布均匀，使得天线支撑装置内部的情况是清晰可见的。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明，其中：

图1为本实用新型的一种天线支撑装置的结构示意图；

图2为本实用新型的一种天线支撑装置的局部放大图；

图3为本实用新型装配天线的示意图。

附图标记说明：

1：第一连接件；2：第二连接件；3：支撑柱；4：螺旋管；5：环形管；6：加强部；7：天线。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对实用新型提出的一种天线支撑装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明实用新型实施例的目的。

同时，“第一”、“第二”等表述仅用于区分多个构型的目的，而不是限制构型或其他特征之间的顺序

另外，“包括”元件的表述是“开放式”表述，该“开放式”表述仅仅是指存在对应的部件，不应当解释为排除附加的部件。

参看图1至图3，本实施例提供一种天线支撑装置，包括第一连接件1、第二连接件2、若干支撑柱3、若干螺旋管4、若干环形管5和若干加强部6。第一连接件1和第二连接件2均为圆盘形连接件，第一连接件1与第二连接件2在同一轴线上；若干支撑柱3包括若干实心支撑柱和若干空心支撑柱，实心支撑柱的第一端和空心支撑柱的第一端分别沿第一连接件1的周侧方向均布于第一连接件1上，实心支撑柱的第二端和空心支撑柱的第二端分别沿第二连接件2的周侧方向均布于第二连接件2上；螺旋管4环绕支撑柱3设置，螺旋管4的数量和支撑柱3的数量相同，螺旋管4的第一端与支撑柱3的第一端相连，且螺旋管4的第一端与支撑柱3的第一端一一对应；螺旋管4的第二端与支撑柱3的第二端相连，且螺旋管4的第二端与支撑柱3的第二端一一对应；每根螺旋管4均与其环绕方向上的支撑柱3相交，螺旋管4的环绕方向一致；环形管5与第一连接件1、第二连接件2在同一轴线上，每根环形管5均与所述支撑柱3相交，每根环形管5均与，相对应的支撑柱3和螺旋管4的相交处连接；支撑柱3的第一端通过加强部6与第一连接件1相连，支撑部的第二端通过加强部6与第二连接件2相连。

本实施例中，结构简单，力学性能可靠。螺旋管4环绕支撑柱3的设计，提高了该天线支撑装置能承受的轴向应力和径向应力。螺旋管4和环形管5的设计加强了该天线支撑装置的结构强度。环形管5和第一连接件1、第二连接件2同一轴线，同时环形管5设置在支撑柱3和螺旋管4的相交处，使得支撑柱3、螺旋管4和环形管5形成三角形结构，提高了该天线支撑装置的强度和稳定性。加强部6设置在支撑柱3的两端，用于支撑柱3和第一连接件1、第二连接件2的连接，使天线支撑装置能承受更大的应力。

本实施例的设计，使得该天线支撑装置的镂空面积大，相比于现有技术中的天线支撑装置，大大的减轻了天线支撑装置的重量。本实施例中，部分支撑柱3设计为中空结构，减轻了装置的重量。本实施例镂空总面积大、镂空的范围分布均匀，使得天线支撑装置内部的情况是清晰可见的。

相比于现有技术中的天线支撑装置，一般通过减小壁厚、设计减轻孔等方式来减少重量，但在减重的过程中，往往会存在导致天线7力学性能变差、振动试验效果差等问题。本实用新型进过反复迭代、仿真等方式，证明了实施例中的天线支撑装置解决了现有技术在减重过程中产生的问题。

第一连接件1和第二连接件2分别用于连接天线7和星体。第一连接件1连接支撑柱3的所在平面和第二连接件2连接支撑柱3的所在平面平行且相对设置。具体的，在本实施中第一连接件1和第二连接件2优选的采用法兰盘，通过螺栓或其他常规连接件连接法兰盘和天线7、法兰盘和星体。在其他实施例中第一连接件1和第二连接件2还可以是其他的形式，例如可以根据天线7和星体各自的形状专门设计第一连接件1和第二连接件2。第一连接件1和第二连接件2也可以不是圆形，而是其他形状，例如正方形、正五边形等。此时支撑柱3的排布可以仍然排列成圆形，也可以排列成正方形、正五边形等。

在本实施例中，支撑柱3共有12根，包括4根实心支撑柱和8根空心支撑柱，支撑柱3的外直径为6毫米，空心支撑柱的内直径为3.5毫米。在其他具体的实施例中，支撑柱3的数量、实心支撑柱和空心支撑柱的数量比例、支撑柱3的外直径和空心支撑柱的内直径等，都可以根据实际需要设置。

在本实施例中，所有支撑柱3第一端的中心到第一连接件1和第二连接件2共同的轴线的距离相同，所有支撑柱3第二端的中心到第一连接件1和第二连接件2共同的轴线的距离相同，每相邻的两根实心支撑柱之间分布有两根空心支撑柱。具体的，在其他实施例中，实心支撑柱和空心支撑柱的具体布局可以根据实际情况采用不同的布局模式。

螺旋管4的设置加强了该天线支撑装置的结构强度，螺旋管4分别缠绕在支撑柱3上，提高了支撑柱3承受的轴向应力和径向应力。在本实施例中，支撑柱3之间环绕有12根螺旋管4，螺旋管4的外直径为3毫米，每根螺旋管4的螺距都相同。每根螺旋管4环绕两圈，同一根螺旋线两端连接的支撑柱3为同一根支撑柱3。具体的，在其他实施例中，螺旋管4的数量根据支撑柱3的数量设置，螺旋管4的直径和螺距、螺旋管4的环绕圈数等具体情况可以根据实际情况设置。螺旋管4可以是实心的，也可以是空心的，空心的螺旋管4有了于减轻该天线支撑装置的重量。

环形管5同样起到加强该天线支撑装置结构强度的作用。环形管5与第一连接件1、第二连接件2同一轴线，即在本实施例中，环形管5所在的平面和法兰盘平行。在本实施例中，环形管5连接在支撑柱3和螺旋管4相交的相交处，同一根支撑柱3上的每一个支撑柱3和螺旋管4相交的地方都设置有环形管5，由于所有螺旋管4的方向和螺距相同，因此支撑柱3、螺旋管4和环形管5形成三角形结构，使得该天线支撑装置更稳定，结构强度也更好。具体的，环形管5采用环形圆管，外直径为3毫米，在本实施例中，共有23根环形圆管。环形圆管可以是空心的，也可以是实心的，空心环形圆管的好处是减重。在其他具体的实施例中，环形管5的横截面也可以是其他形状，例如椭圆形等，环形管5的数量也可以根据实际情况设计。

在支撑柱3的两端均设计了加强部6，用于和第一连接件1、第二连接件2的连接，是为了使该天线支撑装置能承受更大的应力。在本实施例中，加强部6为圆形凸台，圆形凸台的直径为8毫米，高度为11毫米。在其他具体的实施例中，加强部6可以设计成其他形式，即使同样设计成凸台形式，凸台的形状、直径、高度等也可以根据实际情况有不同的选择。

虽然该天线支撑装置结构简单，但若采用传统的机加工方式，由于航天领域器械要求的高精度，加工过程难度大、加工速度慢，加工成本必然昂贵。因此，在本实施例中，该天线支撑装置采用增材制造3D打印技术。该天线支撑装置若由3D打印成型，则加工过程变得加单，加工速度快，成本也低。3D打印的材料在本实施例中采用AlSi10Mg，具体的，在其他实施例中还可以采用其他材料打印。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式。即使对本实用新型作出各种变化，倘若这些变化属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本实用新型的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种天线支撑装置，其特征在于，包括

第一连接件，所述第一连接件为圆盘形连接件；

第二连接件，所述第二连接件为圆盘形连接件；

所述第一连接件与所述第二连接件同一轴线；

若干支撑柱，包括若干实心支撑柱和若干空心支撑柱，所述实心支撑柱的第一端和所述空心支撑柱的第一端分别沿所述第一连接件的周侧方向均布于所述第一连接件上，所述实心支撑柱的第二端和所述空心支撑柱的第二端分别沿所述第二连接件的周侧方向均布于所述第二连接件上；

若干螺旋管，所述螺旋管环绕所述支撑柱设置，所述螺旋管的数量和所述支撑柱的数量相同，所述螺旋管的第一端与所述支撑柱的第一端相连，且所述螺旋管的第一端与所述支撑柱的第一端一一对应；所述螺旋管的第二端与所述支撑柱的第二端相连，且所述螺旋管的第二端与所述支撑柱的第二端一一对应；每根所述螺旋管均与其环绕方向上的所述支撑柱相交，所述螺旋管的环绕方向一致；

若干环形管，所述环形管与所述第一连接件、所述第二连接件同一轴线，每根所述环形管均与所有所述支撑柱相交，每根所述环形管均与相对应的所述支撑柱和所述螺旋管的相交处连接；

若干加强部，所述支撑柱的第一端通过所述加强部与所述第一连接件相连，所述支撑柱的第二端通过所述加强部与所述第二连接件相连。

2.根据权利要求1所述的天线支撑装置，其特征在于，所述第一连接件和所述第二连接件均为法兰盘。

3.根据权利要求1所述的天线支撑装置，其特征在于，所述加强部为圆柱凸台。

4.根据权利要求1所述的天线支撑装置，其特征在于，所述环形管为环形圆管。

5.根据权利要求1所述的天线支撑装置，其特征在于，所述实心支撑柱的数量和所述空心支撑柱的数量之比为1:2。

6.根据权利要求4所述的天线支撑装置，其特征在于，

所述支撑柱的数量为12根，所述支撑柱分别为4根实心支撑柱和8根空心支撑柱，所述实心支撑柱的直径为6毫米，所述空心支撑柱的外直径为6毫米，所述空心支撑柱的内直径为3.5毫米，

所述加强部为圆柱凸台，所述圆柱凸台的直径为8毫米，所述圆柱凸台的高度为11毫米，

所述螺旋管的数量为12根，所述螺旋管的直径为3毫米，所述环形圆管的数量为23根，所述环形圆管的直径为3毫米。

7.根据权利要求1所述的天线支撑装置，其特征在于，所述天线支撑装置为增材制造加工而成的天线支撑装置。

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