JP2016010052A - 展開式メッシュアンテナ - Google Patents

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Abstract

【課題】ロケットフェアリング内部に小さく折り畳まれる展開式メッシュアンテナにおいて、通常、導電性メッシュを用いて一様な凹面(パラボラ面)となる反射鏡面を、大開口面積を有する修正鏡面の反射鏡として、サービスを提供する地域や、提供するサービスに合わせた、所望の正確な電界強度分布を得ることにある。【解決手段】軌道上において大型反射鏡の反射面を構成する導電性メッシュ40と縫込み固定された第1のワイヤーネットワーク10を、反射面と反対側に設置された第2のワイヤーネットワーク20とタイワイヤー23により接続し、反射面側の任意の箇所を、この導電性メッシュから離れた状態で設置された第3のワイヤーネットワーク30とタイワイヤー33に接続することで、導電性メッシュ40を反射面の面外のどちら側へも引くことが可能なように構成して、任意の凹凸を設けることを可能にした。【選択図】図1

Description

この発明は、例えば人工衛星等に搭載されてなるパラボラアンテナのうち、金属線材等を編み込んで構成した変形自在の導電性メッシュを反射鏡面とする展開式メッシュアンテナであり、サービスを提供する地域や、提供するサービスに合わせた、所望の正確な電界強度分布が得られるように、通常、凹面で構成される導電性メッシュの反射面に任意の凹凸を設けることを可能にした展開式メッシュアンテナに関する。
宇宙より通信や放送の電波を発信するアンテナは、サービスを提供する地域や、提供するサービスに合わせて、電波を供給する地域の形状が複雑であっても、所望の電界強度分布を正確に形成する必要がある。
上記の具体的な手法の一つとして、アンテナの反射鏡面を一様な凹面であるパラボラ鏡面ではなく、表面に凹凸を設けた修正鏡面反射鏡アンテナを用いる手法がある。
図9は、このような従来の修正鏡面反射鏡アンテナを示す。
図9において、101は、例えばアルミハニカムサンドイッチ板により成形された修正鏡面反射鏡アンテナであり、102はこれを支持するアーム、103は展開ヒンジであり、104は修正鏡面反射鏡アンテナを搭載する衛星、105は給電部である。
なお、図中の修正鏡面反射鏡アンテナ101表面には、蜘蛛の巣状の模様が描かれているが、これは表面の凹凸を強調するために模式的に描いたもので、実際のハードウェアにおいては、このような模様は描かれていない。
衛星104は、その打ち上げ時においては、修正鏡面反射鏡アンテナ101を衛星104に沿うように収納させた状態で、図示しないロケットフェアリングの内部に収納し、宇宙において所定の軌道に到達した後において、展開ヒンジ103において、修正鏡面反射鏡アンテナ101を展開し、アーム102により、修正鏡面反射鏡アンテナ101と給電部105との位置関係が所定の状態になるように保つ。
給電部105により送信された電波は、表面に凹凸を有する修正鏡面反射鏡アンテナ101により反射され、地上に到達する。
修正鏡面反射鏡アンテナ101の凹凸は、複雑な電波供給地域に合わせて形成されているので、地上において、所望の電界強度分布を正確に形成することができる。
ところが、修正鏡面反射鏡アンテナ101をアルミハニカムサンドイッチ板により形成すると、上述のように、打ち上げ時にはロケットフェアリング内部にこれを収納させなければならないため、その大きさがロケットフェアリングの大きさにより3〜4mに制限されており、これが電界強度分布を正確に形成することの制限となっていた。
上記のように、ロケットフェアリングの大きさに左右されない大開口の反射鏡アンテナとしては、変形自在の導電性メッシュを用いたものが知られている(特許文献1)。
図10及び図11は、このような従来のメッシュ式反射鏡アンテナを示す。
メッシュ式反射鏡110は、変形自在の導電性メッシュ111を反射面に用いているので、打ち上げ時には、展開自在な展開トラス112の内側に折り畳んで収納することができ、打ち上げ時に収納された展開トラス112は、傘機構113により軌道上で展開される。
したがって、上記のアルミハニカムサンドイッチ板により形成した反射鏡のように、ロケットフェアリングの大きさにより開口の大きさが制限されることが無く、数10mの開口のアンテナをも構成可能なことが知られている。
導電性メッシュ111には、第1のワイヤーネットワーク114が縫い込まれており、第1のワイヤーネットワーク114は、展開トラス112に固定された支持柱115に端部が支持され、他に支持部分が無いと、略平面となるように張力がかけられている。
展開トラス112には、第2のワイヤーネットワーク116が固定されており、タイワイヤー117は、これら第2のワイヤーネットワーク116は、展開トラス112に固定されている。
この状態で、タイワイヤー117と、第1のワイヤーネットワーク114を接続して、タイワイヤー117に張力が作用するようにすると、第1のワイヤーネットワーク114が展開トラス112側に凹むため、凹面を形成することができる。
従来のメッシュ式展開アンテナでは、この作用を利用して、この凹面がパラボラ面になるように構成して、図示しない給電部からの電波を反射して、電波を送信する。
ところが、上記のような構成では、反射面に凸部を形成することができず、これが電界強度分布を正確に形成することの制限となっていた。
特開2001−233299号公報
従来のアンテナ反射鏡では、反射鏡面に凹凸を設けた修正鏡面反射鏡では、その開口がロケットフェアリングの大きさにより制限され、大きな開口を形成することができるメッシュ式反射鏡では、反射鏡面に凹凸を設けた修正鏡面反射鏡とすることができず、これが電波を供給したい任意の地域に合わせて、電界強度分布を正確に形成することの妨げとなっていた。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、大きな開口面積を有する修正鏡面反射鏡を、その反射面に、変形自在の導電性メッシュを用いて、打ち上げ時にはロケットフェアリング内部に収まるように小さく折り畳まれ、軌道上においてこれを展開させて、上記の大開口修正鏡面反射鏡を構成し、サービスを提供する地域や、提供するサービスに合わせた、所望の正確な電界強度分布を得ることを目的とする。
この発明では、展開状態において鏡面を形成する導電性メッシュと、これに縫込み固定された第1のワイヤーネットワークと、鏡面の反射面と反対側に設置された第2のワイヤーネットワークと、鏡面の反射面側において、前記導電性メッシュから離れた箇所に設置された第3のワイヤーネットワークと、第1のワイヤーネットワークと第2のワイヤーネットワークを接続するタイワイヤーと、第1のワイヤーネットワークの任意の箇所と第3のワイヤーネットワークを接続するタイワイヤーと、第1から第3のワイヤーネットワークを支持する支持部材と、この支持部材を支持する展開トラスを有するように構成した。
上記構成によれば、打ち上げ状態ではフェアリング内部に収納可能なように小さく折り畳まれた導電性メッシュが、軌道上で、展開トラスと、これに固定された支持部材に展張された際に、上記の導電性メッシュに縫込み固定された第1のワイヤーネットワークを、反射面と反対側に設置された第2のワイヤーネットワークとタイワイヤーにより接続するとともに、反射面側の任意の箇所を、この導電性メッシュから離れた状態で設置された第3のワイヤーネットワークとタイワイヤーに接続することで、導電性メッシュを反射面の面外のどちら側へも引くことが可能なように構成しているので、通常、一様な凹面(パラボラ面)となる導電性メッシュに、任意の凹凸を設けることを可能になり、これにより大開口修正鏡面反射鏡を構成することで、サービスを提供する地域や、提供するサービスに合わせた、所望の正確な電界強度分布を得ることが可能となる。
また、この発明では、展開状態において鏡面を形成する導電性メッシュと、これに縫込み固定された第1のワイヤーネットワークと、鏡面の反射面と反対側に設置された第2のワイヤーネットワークと、第1のワイヤーネットワークと第2のワイヤーネットワークを接続するタイワイヤーと、前記タイワイヤーと平行に設置され、圧縮力を受けることができる棒状の支持部材と、第1および第2のワイヤーネットワークを支持する支持部材と、この支持部材を支持する展開トラスを有するように構成した。
上記構成によれば、打ち上げ状態ではフェアリング内部に収納可能なように小さく折り畳まれた導電性メッシュが、軌道上で、展開トラスと、これに固定された支持部材に展張された際に、上記の導電性メッシュに縫込み固定された第1のワイヤーネットワークを、反射面と反対側に設置された第2のワイヤーネットワークとタイワイヤーにより接続するとともに、第1のワイヤーネットワークの任意の箇所を、前記タイワイヤーと平行に設置され、圧縮力を受けることができる棒状の支持部材で押すことが可能なように構成しているので、通常、一様な凹面(パラボラ面)となる導電性メッシュに、任意の凹凸を設けることを可能になり、これにより大開口修正鏡面反射鏡を構成することで、サービスを提供する地域や、提供するサービスに合わせた、所望の正確な電界強度分布を得ることが可能となる。
また、この発明では、前記第3のワイヤーネットワークに接続された前記タイワイヤーに隣接する前記第1のワイヤーネットワークが、前記導電性メッシュに対して、鏡面の反射面と反対側に配置するように構成した。
一般に、宇宙用のメッシュ式展開アンテナにおいては、ワイヤーネットワークの材料として、熱膨張係数が小さく、紫外線や放射線の影響を受けにくい、材質がガラスに近いクォーツケーブルが使用されるが、撓性に乏しく、縫込み糸としてこれを用いることは困難である。
したがって、上述の導電性メッシュと第1のワイヤーネットワークの縫込みには、縫込み糸として、より大きな撓性を有するノーメックスやケブラー等の有機繊維が用いられるが、これらは軌道上の紫外線や放射線の影響により、ダメージを受け、強度が劣化して、断裂する恐れが高い。
上記構成によれば、第1のワイヤーネットワークが導電性メッシュの凸面側に配置するように構成されているので、展張されている導電性メッシュは、常に平面に戻る方向、つまり第1のワイヤーネットワークの方向に力が働いているので、仮に縫込み糸が断裂したとしても、導電性メッシュと第1のワイヤーネットワークが乖離することはないため、導電性メッシュによる反射面の鏡面精度が劣化することはなく、軌道上において、初期の性能を保つことができる。
また、この発明では、前記第3のワイヤーネットワークに接続された前記棒状の支持部材に隣接する部分において、前記第1のワイヤーネットワークが、前記導電性メッシュに対して、鏡面の反射面と反対側に配置するように構成した。
上記構成によれば、上記と同じ理由により、軌道上において、初期の性能を保つことができる。
また、この発明では、導電性を有さない部材により、前記第3のワイヤーネットワークと前記タイワイヤーを結合する部材を構成した。
上記構成によれば、導電性メッシュの鏡面の反射面側、つまり電波が通過する側に位置する上記の結合部材を、非導電性の部材、つまりエンジニアリングプラスチック、例えば、耐熱性のあるポリイミド成形体であるセプラなどで構成することにより、反射鏡が設計的に意図しない電波の散乱を防ぐことができ、結果として、所望の正確な電界強度分布を得ることが可能となる。
また、この発明では、導電性を有さない部材からなるメッシュ状の絡み付き防止部材を、前記第3のワイヤーネットワークとこれに接続する前記タイワイヤーの外側に配置し、これらを包み込むように構成した。
上記構成によれば、前記第3のワイヤーネットワークとこれに接続する前記タイワイヤーは、導電性メッシュとの間に、閉じ込められるため、展開トラスを展開させる際に、展開トラスの傘機構などとの接触による引っ掛かりを防ぐことができ、安定した動作を実現することができるため、結果として、軌道上での所定の性能、つまり所望の正確な電界強度分布を得ることが可能となる。
この発明によれば、簡易な構成により、通常、一様な凹面(パラボラ面)となる導電性メッシュに、任意の凹凸を設けることを可能になり、打ち上げ状態ではフェアリング内部に収納可能なように小さく折り畳まれた状態から、軌道上において大開口鏡面に展開させた状態で、修正鏡面反射鏡を構成することが可能となり、これにより、サービスを提供する地域や、提供するサービスに合わせた、所望の正確な電界強度分布を得ることが可能であるとともに、軌道上の環境により縫込み糸の強度が劣化しても、導電性メッシュによる反射面の鏡面精度が劣化することはないので、初期の性能を保つことができ、確実な展開動作を実現し得るようにした展開式メッシュアンテナを提供することができる。
この発明の一実施の形態に係わる展開式メッシュアンテナの構成図である。 図1の展開式メッシュアンテナの断面図である。 図1の展開式メッシュアンテナの展開途中での状態を示す図である。 図1の展開式メッシュアンテナのメッシュの縫込み部分を示す斜視図である。 この発明の他の実施の形態に係わる展開式メッシュアンテナの断面図である。 この発明の他の実施の形態に係わる展開式メッシュアンテナの断面図である。 この発明の他の実施の形態に係わる展開式メッシュアンテナの断面図である。 この発明の他の実施の形態に係わる展開式メッシュアンテナを組み合わせて構成した展開式メッシュアンテナの斜視図である。 従来の修正鏡面反射鏡アンテナを示す。 従来のメッシュ式反射鏡アンテナを示す。 従来のメッシュ式反射鏡アンテナを示す断面図である。
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1及び図2及び図3は、この発明の第1の実施形態に係る展開式メッシュアンテナ1を示すもので、図1は、展開式メッシュアンテナ1の構成を示し、図2は、その断面図を示し、図3は、展開途中での状態を示し、図4は、メッシュの縫込み部分を示す。
なお、図3は、展開機能を説明する図であるので、第3のワイヤーネットワーク30、ノード31、固定具32、タイワイヤー33、延長支持柱61などを図示していない。
第1のワイヤーネットワーク10は、クォーツ等で形成される非導電性ワイヤーがクモの巣状に繋がれて形成され、上記導電性メッシュ40の電波反射面側に張設される(図1参照)。第1のワイヤーネットワーク10と導電性メッシュ40は、縫込み糸として撓性を有するノーメックスやケブラー等の有機繊維よりなる、メッシュ縫込み糸81により縫込み固定される(図4参照)。そして、この第1のワイヤーネットワーク10の交点には、例えば非導電性樹脂材製のノード11がそれぞれ組付けられる(図1参照)。
導電性メッシュ40は、例えば金メッキが施されたモリブデン線等の金属材料を、メッシュ状に織り込んだ織物で、織物の特徴である伸縮性や可撓性を有する、変形自在の電波反射部材であり、上記の金メッキにより、電気抵抗を下げることができるため、結果として、電波を反射させる際の変調を下げることができている。
上記第1のワイヤーネットワーク10の端部は、固定具12に固定されており、固定具12は、展開トラス50に固定された支持柱60の先端側に固定されている(図1参照)。
第2のワイヤーネットワーク20は、同様の非導電性ワイヤーが、例えば、はしご状(カテナリ構造)に繋がれて形成され、端部が展開トラス50に固定されて、上記導電性メッシュ40の、電波反射面と反対側に、張設される。
そして、この第2のワイヤーネットワーク20の交点には、例えばノード21が組付けられる(図1参照)。
第3のワイヤーネットワーク30は、同様の非導電性ワイヤーが、例えば、クモの巣状に繋がれて形成され、上記導電性メッシュ40の電波反射面側に、上記導電性メッシュ40から離れた状態で、張設される。そして、この第3のワイヤーネットワーク30の交点には、例えば非導電性樹脂材製のノード31がそれぞれ組付けられる。
上記第3のワイヤーネットワーク30の端部は、固定具32に固定されており、固定具32は、例えば、支持柱60の先端側に固定された、延長支持柱61の先端に固定される(図1参照)。
第2のワイヤーネットワーク20の交点に設けられたノード21および、展開トラス50の横部材53上に固定されたノード22には、タイワイヤー23が接続され、タイワイヤー23が導電性メッシュ40の図示しない穴部を挿通することで、第1のワイヤーネットワーク10の交点に設けられたノード11の所定の部分と接続される(図1参照、図2参照)。
第3のワイヤーネットワーク30の交点に設けられたノード31には、タイワイヤー33が接続され、第1のワイヤーネットワーク10の交点に設けられたノード11の所定の部分と接続される(図1参照、図2参照)。
上記第1及び第2のワイヤーネットワーク10,20間には、タイワイヤー23を包み込むように、非導電性の樹脂材料で形成されるメッシュ状の絡み付き防止部材70が、鏡面の面直方向に設置される。そして、この絡み付き防止部材70は、タイワイヤー23に対して所定の自由度を有するように糸等を用いて取付けられる。
また、絡み付き防止部材70は、第1及び第2のワイヤーネットワーク10,20間に張設した状態で、弛んだりした場合には、第1及び第2のワイヤーネットワーク10,20の折畳み展開に影響を及ぼさない程度に第1及び第2のワイヤーネットワーク10,20に対して糸等を用いて適宜取付けられる。上記絡み付き防止部材70は、例えば第2のワイヤーネットワーク20のタイワイヤー23の配置される箇所に全て配設される(図1参照)。
展開トラス50は、中央縦部材51を共有する、6組の外側の縦部材52と、横部材53と横部材54からなる、それぞれが回動自在に取り付けられた四辺リンク55を構成しており、展開状態で、例えば、略六角錐台形状になるように構成されている。
四辺リンク55の内部には、斜部材56が配置され、斜部材56の片端は、横部材54に回動自在に取り付けられ、斜部材56のもう一方の端部は、中央縦部材51の軸方向に摺動自在に取り付けられた周知の傘機構57に、回動自在に取り付けられている。
この傘機構57は、図示しない駆動部を介して中央縦部材51の軸方向へ移動が可能であり、その移動に連動して、展開トラス50の折畳み収容や、折畳み位置からの展開を可能にしている。
このように、展開トラス50折畳み展開自在に構成されていて、展開状態では、例えば、略六角錐台形状となる(図3参照)。
また、その収納形状では、上記変形自在の導電性メッシュ40を、6本の横部材53の間に発生する六角錐台形状の隙間に、折り畳んで収納することができる。
なお、上述の6本の支持柱60は、外側の縦部材52に接合されるよう固定される。
この支持柱60は、アンテナ反射鏡としての機能を満たすために、導電性メッシュ40を所定の形状とするために、支持柱60の先端の点が所定の位置となるように長さが設定されている。
同様に、タイワイヤー23およびタイワイヤー33の長さを調整することにより、第1のワイヤーネットワーク10の交点に設けられたノード11を所定の位置に設置することができるが、タイワイヤー33により、ワイヤーネットワーク10を、反射面側に引っ張ることができるので、第1のワイヤーネットワーク10を任意の位置、すなわち凹凸形状とすることも可能となり、第1のワイヤーネットワーク10に、メッシュ縫込み糸81により縫込み固定された導電性メッシュ40も任意の所定位置に設置することができる(図2参照)。
これにより、導電性メッシュ40に、任意の凹凸を設けることを可能になり(図2参照)、これにより大開口修正鏡面反射鏡を構成することで、サービスを提供する地域や、提供するサービスに合わせた、所望の正確な電界強度分布を得ることが可能となる。
なお、上記のように、第3のワイヤーネットワーク30の交点に取り付けたノード31を非導電性樹脂材製とすることにより、上記ノード31が存在する、導電性メッシュ40の鏡面の反射面側、つまり電波が通過する側での、設計的に意図しない電波の散乱を防ぐことができ、結果として、所望の正確な電界強度分布を得ることが可能となる。
また、上記実施の形態では、展開トラス50を六角錐台形状に構成した場合で説明したが、この形状に限ることなく、構成可能である。さらに、この発明に係る展開式メッシュアンテナとしては、上記実施の形態に限ることなく、様々な形状の展開トラスを用いて構成することが可能である。
続いて、本発明の第2の実施形態を説明する。なお、以下の各実施形態の説明においては、前述の第1の実施形態と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
図5は、この発明の第2の実施形態に係る展開式メッシュアンテナ1aの断面図を示す。
本実施形態が第1の実施形態と異なる点は、第3のワイヤーネットワーク30、ノード31、固定具32、タイワイヤー33、延長支持柱61などを用いずに、中空棒状部材80の内部にタイワイヤー23を通して、第1のワイヤーネットワーク10を押し上げることにより、第1のワイヤーネットワーク10を任意の位置、すなわち凹凸形状とするものであり、これに伴い、第1のワイヤーネットワーク10に、メッシュ縫込み糸81により縫込み固定された導電性メッシュ40も任意の所定位置に設置することができるようにするものである。
上記の構成により、本実施形態においては図示しない、第2のワイヤーネットワーク20は、図1に示す方向とは反対側に凸状となるが、第2のワイヤーネットワーク20に発生する張力により第1のワイヤーネットワーク10の位置を決めることができる。
続いて、本発明の第3の実施形態を説明する。なお、以下の各実施形態の説明においては、前述の第1の実施形態と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
図6は、この発明の第3の実施形態に係る展開式メッシュアンテナ1bの断面図を示す。
本実施形態が第1の実施形態と異なる点は、第1のワイヤーネットワーク10と導電性メッシュ40の位置を、入れ替えたことである。
第1の実施形態では、導電性メッシュ40を第1のワイヤーネットワーク10に対して、図1中の下側に配置したが、本実施形態では、図6に示すように、上記タイワイヤー33に隣接する上記第1のワイヤーネットワーク10を、導電性メッシュ40に、ノード11を設置するために設けた図示しない穴を挿通させて、導電性メッシュ40の下側に配置するように構成している。
なお、図6では、第1のワイヤーネットワーク10と導電性メッシュ40の位置関係がわかるように、模式的に、それぞれがずれているように描いてあるが、実機においてはずれは無視できるほど小さく、このずれによる、機能および性能に対する影響は無視しうる。
一般に、宇宙用のメッシュ式展開アンテナにおいては、ワイヤーネットワークの材料として、熱膨張係数が小さく、紫外線や放射線の影響を受けにくい、材質がガラスに近いクォーツケーブルが使用されるが、撓性に乏しく、縫込み糸としてこれを用いることは困難である。
したがって、上述の導電性メッシュと第1のワイヤーネットワークの縫込みには、縫込み糸として、より大きな撓性を有するノーメックスやケブラー等の有機繊維が用いられるが、これらは軌道上の紫外線や放射線の影響により、ダメージを受け、強度が劣化して、断裂する恐れが高い。
上記構成によれば、第1のワイヤーネットワーク10が導電性メッシュ40の凸面側に配置するように構成されているので、展張されている導電性メッシュは、常に平面に戻る方向、つまり第1のワイヤーネットワークが配置された方向に力が働いているので、仮に縫込み糸が断裂したとしても、導電性メッシュ40と第1のワイヤーネットワーク10が乖離することはないため、導電性メッシュ40による反射面の鏡面精度が劣化することはなく、軌道上において、初期の性能を保つことができるものである。
また、本実施形態では、第1の実施形態に対して、第1のワイヤーネットワーク10と導電性メッシュ40の位置を、入れ替えたが、これを第2の実施形態のように、中空棒状部材80を用いた展開式メッシュアンテナ1aに対して適用しても同様の効果があることは言うまでもない。
続いて、本発明の第4の実施形態を説明する。なお、以下の各実施形態の説明においては、前述の第1の実施形態と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
図7は、この発明の第4の実施形態に係る展開式メッシュアンテナ1cの断面図を示す。
本実施形態が第1の実施形態と異なる点は、第3のワイヤーネットワーク30、ノード31、固定具32、タイワイヤー33、延長支持柱61などを、これらを覆う絡み付き防止カバー82と、導電性メッシュ40が構成する空間の中に封入したことである。
上記構成によれば、第3のワイヤーネットワーク30とこれに接続するタイワイヤー33は、導電性メッシュとの間に、閉じ込められるため、展開トラスを展開させる際に、展開トラスの傘機構などとの接触による引っ掛かりを防ぐことができ、安定した動作を実現することができるため、結果として、軌道上での所定の性能、つまり所望の正確な電界強度分布を得ることが可能となる。
また、絡み付き防止カバー82を非導電性樹脂材製とすることにより、絡み付き防止カバー82が存在する、導電性メッシュ40の鏡面の反射面側、つまり電波が通過する側での、設計的に意図しない電波の散乱を防ぐことができ、結果として、所望の正確な電界強度分布を得ることが可能となる。
続いて、本発明の第5の実施形態を説明する。なお、以下の各の実施形態の説明においては、前述の第1の実施形態と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
図8は、この発明の第5の実施形態に係る、展開式メッシュアンテナ1dを組み合わせて構成した展開式メッシュアンテナ集合体103aの斜視図を示す。
図8に示す展開式メッシュアンテナ集合体103aは、個々の展開式メッシュアンテナ1dの展開トラス50を、外側の縦部材52に取り付けた、図示しない結合ブラケットにより組み合わせ、これに図示しない衛星との間を結合する展開ブーム83を組み合わせた構成としている。
この構成において、支持柱60は、それぞれの展開トラス50が存在する位置に合わせて、アンテナ反射鏡としての機能を満たすために、導電性メッシュ40を所定の形状とするために、長さが設定されている。
同様に、タイワイヤー23および図示しないタイワイヤー33の長さを調整することにより、第1のワイヤーネットワーク10の交点に設けられた図示しないノード11を所定の位置に設置することができるが、タイワイヤー33により、ワイヤーネットワーク10を、反射面側に引っ張ることができるので、第1のワイヤーネットワーク10を任意の位置、すなわち凹凸形状とすることも可能となる。
本実施形態が第1の実施形態と異なる点は、図1中においては、展開トラス50において、第3のワイヤーネットワーク30と結合されるタイワイヤー33を6個、環状に配置したのに対して、本実施形態では、各展開トラス50に対して、凸状に図1中上側に持ち上げられるノード11(本実施形態においては凸部ノード84)を、各展開トラスに対して、環状に設けなかったことにある。
このように、展開式メッシュアンテナ1dを組み合わせて構成した展開式メッシュアンテナ集合体103aでは、各展開トラス50に対して、凸部ノード84を環状に配置しなくても、組み合わせた状態で、所定の修正鏡面になるように構成しておけば、1個の展開トラス50による個々の展開式メッシュ式アンテナではなしえない開口サイズのアンテナを構成することができるものである。
この発明は、上述した各実施の形態に限定されるものではなく、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることは言うまでもない。
10 …第1のワイヤーネットワーク。
11 …ノード。
12 …固定具。
20 …第2のワイヤーネットワーク。
21 …ノード。
22 …ノード。
23 …タイワイヤー。
30 …第3のワイヤーネットワーク。
31 …ノード。
32 …固定具。
33 …タイワイヤー。
40 …導電性メッシュ。
50 …展開トラス。
51 …中央縦部材。
52 …外側の縦部材。
53 …横部材。
54 …横部材。
55 …四辺リンク。
56 …斜部材。
57 …傘機構。
60 …支持柱。
61 …延長支持柱。
70 …絡み付き防止部材。
80 …中空棒状部材。
81 …メッシュ縫込み糸。
82 …絡み付き防止カバー。
83 …展開ブーム。
84 …凸部ノード。
101 …修正鏡面反射鏡アンテナ。
102 …アーム。
103 …展開ヒンジ。
104 …衛星。
105 …給電部。
110 …メッシュ式反射鏡
111 …導電性メッシュ。
112 …展開トラス。
113 …傘機構。
114 …第1のワイヤーネットワーク。
115 …支持柱。
116 …第2のワイヤーネットワーク。
117 …タイワイヤー。

Claims (6)

  1. 展開状態において鏡面を形成する導電性メッシュと、これに縫込み固定された第1のワイヤーネットワークと、鏡面の反射面と反対側に設置された第2のワイヤーネットワークと、鏡面の反射面側において、前記導電性メッシュから離れた箇所に設置された第3のワイヤーネットワークと、第1のワイヤーネットワークと第2のワイヤーネットワークを接続するタイワイヤーと、第1のワイヤーネットワークの任意の箇所と第3のワイヤーネットワークを接続するタイワイヤーと、第1から第3のワイヤーネットワークを支持する支持部材と、この支持部材を支持する展開トラスを有することを特徴とする展開式メッシュアンテナ。
  2. 展開状態において鏡面を形成する導電性メッシュと、これに縫込み固定された第1のワイヤーネットワークと、鏡面の反射面と反対側に設置された第2のワイヤーネットワークと、第1のワイヤーネットワークと第2のワイヤーネットワークを接続するタイワイヤーと、前記タイワイヤーと平行に設置され、圧縮力を受けることができる棒状の支持部材と、第1および第2のワイヤーネットワークを支持する支持部材と、この支持部材を支持する展開トラスを有することを特徴とする展開式メッシュアンテナ。
  3. 前記第3のワイヤーネットワークに接続された前記タイワイヤーに隣接する前記第1のワイヤーネットワークが、前記導電性メッシュに対して、鏡面の反射面と反対側に配置するように設置されたことを特徴とする請求項1記載の展開式メッシュアンテナ。
  4. 前記第3のワイヤーネットワークに接続された前記棒状の支持部材に隣接する部分において、前記第1のワイヤーネットワークが、前記導電性メッシュに対して、鏡面の反射面と反対側に配置するように設置されたことを特徴とする請求項2記載の展開式メッシュアンテナ。
  5. 導電性を有さない部材により前記第3のワイヤーネットワークと前記タイワイヤーを結合する部材を構成したことを特徴とする請求項1記載の展開式メッシュアンテナ。
  6. 導電性を有さない部材からなるメッシュ状の絡み付き防止部材を、前記第3のワイヤーネットワークとこれに接続する前記タイワイヤーの外側に配置したことを特徴とする請求項1記載の展開式メッシュアンテナ。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106218921A (zh) * 2016-07-25 2016-12-14 西北工业大学 一种柔性可伸缩碰撞触发的抓捕机构及方法
CN107317088A (zh) * 2017-05-27 2017-11-03 上海卫星工程研究所 用于星载大阵面天线h型安装的多层混合结构装配方法
CN111092288A (zh) * 2020-01-09 2020-05-01 天津大学 一种单自由度抛物柱面可展固面天线
CN111914443A (zh) * 2020-06-22 2020-11-10 西安理工大学 赋形网状天线的反射面网格拓扑构型设计方法
CN112313834A (zh) * 2018-06-28 2021-02-02 牛津空间系统有限公司 用于天线的可展开反射体
CN116387793A (zh) * 2023-05-29 2023-07-04 四川省安道速博科技有限公司 一种航空应用的ads-b信号收发设备

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110504520B (zh) * 2019-08-02 2021-02-09 西安空间无线电技术研究所 一种多口径可动展开天线
CN111056051B (zh) * 2019-12-31 2021-06-11 中国人民解放军国防科技大学 收纳柔性空间飞网的网包及柔性空间飞网折叠收纳方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02128505A (ja) * 1988-11-09 1990-05-16 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> ケーブルネットワークを用いたメッシュアンテナ鏡面
US4989015A (en) * 1987-10-26 1991-01-29 Hughes Aircraft Company Unfurlable mesh reflector
JPH05191134A (ja) * 1991-06-19 1993-07-30 Aerospat Soc Natl Ind 使用中に形状の変更可能なアンテナ反射器
JPH07202559A (ja) * 1993-12-28 1995-08-04 Mitsubishi Electric Corp 二重アンテナ反射鏡およびその結合方法
JPH09284044A (ja) * 1996-04-16 1997-10-31 Mitsubishi Electric Corp 鏡面修整成形ビームアンテナ
JP2000004117A (ja) * 1998-06-15 2000-01-07 Natl Space Dev Agency Japan<Nasda> アンテナ反射鏡
JP2000244236A (ja) * 1999-02-09 2000-09-08 Trw Inc 遠隔操作で調節できるメッシュ型展開式反射器
JP2001233299A (ja) * 2000-02-25 2001-08-28 Natl Space Development Agency Of Japan 宇宙展開構造体
US20030201949A1 (en) * 2002-04-29 2003-10-30 Harless Richard I. Solid surface implementation for deployable reflectors
US20070200790A1 (en) * 2006-02-28 2007-08-30 The Boeing Company Method and apparatus for grating lobe control in faceted mesh reflectors
EP2040330A1 (en) * 2007-09-21 2009-03-25 Agence Spatiale Europeenne Reconfigurable reflector for electromagnetic waves
JP2013219768A (ja) * 2012-04-06 2013-10-24 Centre National D'etudes Spatiales Cnes 動作中に再構成可能なアンテナ反射器

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4989015A (en) * 1987-10-26 1991-01-29 Hughes Aircraft Company Unfurlable mesh reflector
JPH02128505A (ja) * 1988-11-09 1990-05-16 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> ケーブルネットワークを用いたメッシュアンテナ鏡面
JPH05191134A (ja) * 1991-06-19 1993-07-30 Aerospat Soc Natl Ind 使用中に形状の変更可能なアンテナ反射器
JPH07202559A (ja) * 1993-12-28 1995-08-04 Mitsubishi Electric Corp 二重アンテナ反射鏡およびその結合方法
JPH09284044A (ja) * 1996-04-16 1997-10-31 Mitsubishi Electric Corp 鏡面修整成形ビームアンテナ
JP2000004117A (ja) * 1998-06-15 2000-01-07 Natl Space Dev Agency Japan<Nasda> アンテナ反射鏡
JP2000244236A (ja) * 1999-02-09 2000-09-08 Trw Inc 遠隔操作で調節できるメッシュ型展開式反射器
JP2001233299A (ja) * 2000-02-25 2001-08-28 Natl Space Development Agency Of Japan 宇宙展開構造体
US20030201949A1 (en) * 2002-04-29 2003-10-30 Harless Richard I. Solid surface implementation for deployable reflectors
US20070200790A1 (en) * 2006-02-28 2007-08-30 The Boeing Company Method and apparatus for grating lobe control in faceted mesh reflectors
EP2040330A1 (en) * 2007-09-21 2009-03-25 Agence Spatiale Europeenne Reconfigurable reflector for electromagnetic waves
JP2013219768A (ja) * 2012-04-06 2013-10-24 Centre National D'etudes Spatiales Cnes 動作中に再構成可能なアンテナ反射器

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106218921A (zh) * 2016-07-25 2016-12-14 西北工业大学 一种柔性可伸缩碰撞触发的抓捕机构及方法
CN107317088A (zh) * 2017-05-27 2017-11-03 上海卫星工程研究所 用于星载大阵面天线h型安装的多层混合结构装配方法
CN107317088B (zh) * 2017-05-27 2019-08-09 上海卫星工程研究所 用于星载大阵面天线h型安装的多层混合结构装配方法
CN112313834A (zh) * 2018-06-28 2021-02-02 牛津空间系统有限公司 用于天线的可展开反射体
JP7359370B2 (ja) 2018-06-28 2023-10-11 オックスフォード スペース システムズ リミテッド アンテナ用展開可能反射器
CN111092288A (zh) * 2020-01-09 2020-05-01 天津大学 一种单自由度抛物柱面可展固面天线
CN111914443A (zh) * 2020-06-22 2020-11-10 西安理工大学 赋形网状天线的反射面网格拓扑构型设计方法
CN111914443B (zh) * 2020-06-22 2024-04-26 西安理工大学 赋形网状天线的反射面网格拓扑构型设计方法
CN116387793A (zh) * 2023-05-29 2023-07-04 四川省安道速博科技有限公司 一种航空应用的ads-b信号收发设备

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