JP2023548775A - 宇宙での展開のためのコンパクト化可能構造 - Google Patents

Abstract

本明細書において説明されているシステムおよび方法は、折り畳み可能で、展開可能なアンテナ構造を含む。アンテナ構造は、形状記憶複合物、膨張可能エンベロープ、および／または分解可能材料の任意の組合せを含むことができる。

Description

本出願は、２０２０年１０月１４日に出願された、「Ｃｏｍｐａｃｔａｂｌｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｆｏｒ Ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ ｉｎ Ｓｐａｃｅ」という名称の米国仮特許出願第６３／０９１，９１８号の優先権を主張するものであり、この米国仮特許出願は、引用によりその全体が本明細書に組み込まれる。

宇宙構造物は、いくつかの機能属性を平衡させなければならない。例えば、材料は、強くあればあるほど、宇宙で長持ちさせることができ、または失敗なしに、より容易に展開させることができる。しかしながら、オブジェクトは、より重く、より大きくなり得、そのオブジェクトを宇宙に打ち上げるコストは指数的に増大する。

宇宙構造物は、宇宙空間へオブジェクトの展開および／またはそれら自体の展開条件に課される環境条件および変化が理由で、それらの設計または材料組成なども制限され得る。例えば、宇宙展開のための物品は、異なる環境を通じて移行しなければならない。任意のサイズの物品を展開させることができることも好ましい。オブジェクトを展開させる様々な方法が存在し得る。格納状態から展開状態または使用状態へのオブジェクトの展開は、展開されるオブジェクトの構築材料ならびに／または形状、サイズ、向き、構成およびそれらの組合せを制限し得る力および応力をそのオブジェクトに課すことになる。

したがって、宇宙用の典型的なアンテナは、導電金属製の剛直構造である。アンテナの公称サイズは、従来、受信されている電波のオーダーであり、これは、Ｓ－バンド周波数の場合、１０－１５センチメートル程度であり得る。これは、電子機器、カメラ、電力源、および他の構成要素も含まなければならない典型的なＵ ＣｕｂｅＳａｔのサイズである。これは、打ち上げの間は収納され、軌道において展開されることが好ましい衛星の物流上の問題を提起している。それらの材料構成上の制限を考慮すると、従来のアンテナのこのような収納可能な構成は困難である。その結果、小型衛星のために使用されるアンテナは、通常、サイズが極めて制限されている。したがって、アンテナのビームパターンは、サイズを低減するために、妥協され、または狭められ得る。

米国特許出願公開第２０１６／０２８８４５３号明細書

本明細書において説明されているアンテナおよび衛星は、衛星ベース構造を含むことができる。衛星ベース構造は、アンテナおよび／またはソーラセイルなどの、宇宙で使用するための望ましいオブジェクトであり得る。いかなる宇宙構造物も本開示の範囲内にあり得る。

例示的実施形態は、格納構成から展開構成へ展開可能な衛星構造を含む。衛星構造の例示的実施形態は、湾曲を許容する、あるいは格納構成で同じ形状を維持することができる、例えばクリープを許容するような材料を含むことができる。衛星構造の例示的実施形態は、格納構成から展開構成へ移行する展開力に耐えるには不十分な強さの材料および／または構造的形状（サイズを含む）を含み得る。

例示的実施形態は、衛星ベース構造を覆うための分解可能層を含む（下部層および／または上部層のいずれかとして）。分解可能層は、原子酸素および／または放射との接触時などに、外部空間で分解可能な層を備えることができる。分解可能層は、格納構成から展開構成までの展開に耐えるために、単独で、ならびに／または基板層および／もしくは衛星ベース構造と組み合わせて、十分な強さにすることができる。

したがって例示的実施形態は、一度分解可能環境にさらされると、分解可能層が分解するように構成される方法を含むことができる。例示的実施形態では、分解可能層は、分解されて衛星ベース構造を露出する。例示的実施形態では、分解可能層を使用して、展開構成に展開するまで衛星ベース構造が保護され、および／または補助され得る。

本明細書において説明されている例示的実施形態は、分解可能層を使用して展開を補助する観点から説明されているが、他の目的で分解可能層を使用することも同じく可能である。例示的実施形態では、分解可能層は、展開後のシステムの質量を低減するために、宇宙で分解され得る。分解可能層を使用して、衛星ベース構造が所望の構成で保護され、および／または保持され得る。例示的実施形態では、分解可能層を使用して衛星ベース構造が基板層に保持され得る。例示的実施形態では、基板層も同じく分解可能であってもよい。

例示的実施形態では、衛星ベース構造を含むシステムは格納構成にある。衛星ベース構造はハウジングを備えることができる。ハウジングは衛星ベース構造を保護し、および／またはベース構造を格納構成で保持することができる。ハウジングは、格納構成にある間、分解可能層が分解しないよう、または分解速度が低減するよう、分解環境への分解可能層の接触を低減することができる。

例示的実施形態は、衛星ベース構造および分解可能層で作られているアンテナを含む。例示的実施形態は、変形した、収納された形状から、展開した形状へのアンテナの移行を可能にする。変形した形状は折り畳まれた形状であってもよく、さもなければ格納または輸送のためのより小さい寸法または体積を画定することができる。例示的実施形態では、衛星ベース構造は格納構成と展開構成の間で変形可能であってもよい。

例示的実施形態は、ゴサマー薄膜を備えた衛星ベース構造を含むことができる。衛星ベース構造はメッシュ箔を備えることができる。衛星ベース構造は箔を備えることができる。衛星ベース構造は導電性材料を備えることができる。

例示的実施形態は形状記憶複合物材料を備えることができる。形状記憶複合物材料は、アンテナとして作用するように、導電性材料を含むことができる。形状記憶複合物材料は、繊維、繊維を保持するための樹脂、繊維および／または樹脂への添加剤、コーティングの材料選択を通して、ならびに本明細書において説明されている他の方法を通して導電性にすることができる。繊維は導電性であってもよい。樹脂は導電性であってもよい。繊維同士の間の樹脂または充填剤には、金属粉末または導電性粉末、添加剤あるいは充填剤が加えられ得る。金属ストランドが複合繊維と共に組み込まれ、あるいは複合繊維として排他的に使用され得る。形状記憶複合物材料によって作り出された部材のすべて、または一部を覆うために、薄い金属箔が覆われ、あるいは薄い金属箔が使用され得る。形状記憶複合物材料によって作り出された構成要素の表面のすべて、または一部に導電性ペイントまたは他のコーティングが加えられ得る。アンテナとして使用するための形状記憶複合構造の例示的実施形態は、２０２０年８月３１日に出願されたＰＣＴ／ＵＳ２０２０／４８８４８に開示されており、このＰＣＴ／ＵＳ２０２０／４８８４８は、引用によりその全体が本明細書に組み込まれる。分解可能層の例示的実施形態は、基板として使用されてもよく、ならびに／または基板および／もしくは説明した形状記憶複合物と組み合わせて使用されてもよい。したがって、分解可能層の分解を使用して形状記憶複合物の展開が補助され、次に分解可能にされ、展開後のアンテナの重量が低減され、および／またはアンテナに対する干渉が低減され／除去され得る。

本明細書において説明されている実施形態による例示的アンテナ形状を示す図である。 本明細書において説明されている実施形態による例示的アンテナ形状を示す図である。 本明細書において説明されている実施形態による例示的アンテナ形状を示す図である。 分解可能層を備えることができるエンベロープを含む、本明細書において説明されている実施形態による例示的アンテナ構成を示す図である。 分解可能層を備えることができるエンベロープを含む、本明細書において説明されている実施形態による例示的アンテナ構成を示す図である。 分解可能層を備えることができるエンベロープを含む、本明細書において説明されている実施形態による例示的アンテナ構成を示す図である。 分解可能層を備えることができるエンベロープを含む、本明細書において説明されている実施形態による例示的アンテナ構成を示す図である。 分解可能層を備えることができるエンベロープを含む、本明細書において説明されている実施形態による例示的アンテナ構成を示す図である。 分解可能層を備えることができるエンベロープを含む、本明細書において説明されている実施形態による例示的アンテナ構成を示す図である。 分解可能層を備えることができるエンベロープを含む、本明細書において説明されている実施形態による例示的アンテナ構成を示す図である。 本明細書において説明されている実施形態による例示的展開シーケンスを示す図である。 本明細書において説明されている実施形態による例示的展開シーケンスを示す図である。 本明細書において説明されている実施形態による例示的展開シーケンスを示す図である。 本明細書において説明されている実施形態による例示的構成を示す図である。 本明細書において説明されている実施形態による例示的展開シーケンスを示す図である。 本明細書において説明されている実施形態による例示的展開シーケンスを示す図である。 本明細書において説明されている実施形態による例示的展開シーケンスを示す図である。 本明細書において説明されている実施形態による例示的システムを示す図である。

以下の詳細な説明は、限定としてではなく、例として本発明の原理を示したものである。この説明は、明らかに、当業者による本発明の作成および使用を可能にするものであり、本発明を実施するための現時点における最良モードと信じられている内容を含む、本発明のいくつかの実施形態、適合、変更、代替および使用を説明したものである。図面は図解的なものであり、本発明の例示的実施形態を概略的に表現したものであって、本発明を制限するものではないこと、また、図面は必ずしも縮尺通りに描かれていないことを理解されたい。

例示的実施形態は衛星ベース構造を使用することができる。衛星ベース構造は、金属材料、導電性材料および／または反射性材料を備えることができる。衛星ベース構造は、アンテナ、ソーラセイル、反射体または他の宇宙構造物として展開構成で構成され得る。衛星ベース構造は、宇宙における目的を達成するための材料および／または形状を備えることができる。例示的実施形態では、衛星ベース構造は、所望の展開機構を通した格納構成から展開構成への展開のためには不十分な強さであり得る（材料選択および／または形状、サイズ、配向、等々により）。例示的実施形態では、衛星ベース構造は、所望の展開機構を通した格納構成から展開構成への展開のためには不十分な形状であり得る（透磁率、形状、サイズ、配向、アパーチャ、等々により）。展開機構は例えば膨張であってもよい。展開機構は、衛星ベース構造に引張り力および／または押付け力を課す伸長システムを通したものであってもよい。展開機構は衛星ベース構造を広げることを備えることができる。

例示的実施形態は、衛星ベース構造を支持するためのサポートおよび展開構造として動的に変形可能な材料を使用することができる。例示的実施形態では、衛星ベース構造は、アンテナ形態ジオメトリを作り出すための電気導電性材料を備えている。例示的実施形態では、動的に変形可能な材料は、アンテナ形態を作り出すための電気導電性材料を含むことができる。例示的実施形態では、動的に変形可能な材料は電気導電性材料を含まなくてもよいが、所望の形態の電気導電性材料を支持することができる。

例示的実施形態は、周囲に含まれ、および／または衛星ベース構造によって支持されたエンベロープを使用することができる。エンベロープは、アンテナの展開の際に膨張させるためにガス不透過性または半ガス不透過性であってもよい。エンベロープは、展開構成へ移行するアンテナを補助するために膨張され得る。エンベロープは、収納構成からアンテナを解放するために膨張され得る。エンベロープは、アンテナ形態を作り出すための電気導電性材料を支持するための基板として作用することができる。エンベロープは分解可能材料を備えることができる。

例示的実施形態は、衛星ベース構造の上に配置された分解可能層を備えることができる。分解可能層は、エンベロープと組み合わせて使用され、あるいは単独で使用され得る。分解可能層は、展開している間、衛星ベース構造に構造支持および／または強度を提供するために衛星ベース構造の上に配置され得る。したがって分解可能層は、衛星ベース構造全体または一部の上のコーティングであってもよい。分解可能層は、エンベロープ（存在すれば）全体または一部の上の層であってもよい。分解可能層は、展開構成における衛星ベース構造全体または一部によって画定され、またはそれらによって作り出される外部表面周囲の周りの層であってもよい。例示的実施形態では、分解可能層は動的に変形することができる。

本明細書においては、本発明の実施形態は特定のアンテナ構成の観点から説明され、例証され得るが、本発明の実施形態はそれには限定されず、異なるアンテナ構成にさらに適用することができることを理解されたい。

例示的実施形態は、地上基地と他の宇宙船との間の自由空間通信のための全方向性アンテナを作り出すことに関して示され、説明されているが、他の用途も本開示の範囲内である。例えば指向性アンテナは本開示の範囲内である。他の用法も同じく本出願の範囲内であり、宇宙船同士の間の宇宙通信だけではない。同じく開示される例示的実施形態は、ソーラセイルなどの異なる目的のために使用され得る衛星ベース構造の異なる組合せおよび構成を含む。この構成では、衛星ベース構造は、平らな構造および／またはシート、グリッド、あるいは太陽エネルギーを反射してドラグを作り出すための他の構造を備えることができる。

任意の１つの例に対して説明されている任意の特徴、構成要素、構成および／または属性は、任意の他の例と組み合わせて使用され得る。したがって任意のステップ、特徴、構成要素、構成および／または属性は、任意の組合せで使用されてもよく、また、依然として当該説明の範囲内である。特徴は、除去され、追加され、複製され、統合され、細分され、さもなければ再組み合わせされてもよく、また、依然として当該説明の範囲内である。本明細書において説明されている例示的実施形態は、単に例のために提供されているにすぎない。したがって衛星ベース構造は、いずれも、本明細書において説明されている実施形態によるエンベロープと共に使用され、あるいはエンベロープなしに使用され得る。衛星ベース構造は、いずれも、本明細書において説明されている実施形態による引裂きデバイスまたは離脱保持（ｂｒｅａｋ ａｗａｙ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ）デバイスと共に使用され、あるいはそれらなしに使用され得る。衛星ベース構造は、いずれも、本明細書において説明されている実施形態による膨張機構と共に使用され得る。

図１－図１０は、本明細書において説明されている実施形態による例示的アンテナ形状を示したものである。例示的実施形態では、アンテナ構造１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００は、格納構成から展開構成へのアンテナ構造の展開に確実に耐えるには不十分であるゴサマー薄膜、箔または他の材料もしくはサイズを備えることができる。例示的実施形態は、衛星ベース構造１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１０２を備えることができる。衛星ベース構造は、外側の力が課せられている状態でのアンテナの折り畳みを可能にするために変形可能であってもよい。したがって、折り畳まれた構成は、格納コンパートメントまたは適用される外側の力に基づいて、動的に決定され得る。例えば衛星ベース構造は、力が適用されたときに、ある長さに沿って可撓性がある、あるいは変形可能であり得る。例示的実施形態では、衛星ベース構造は、構造の周りまたは構造に沿った１つ以上の場所で撓むことができる。例示的実施形態では、衛星ベース構造は、一度展開すると、外側の力の使用なしで維持される展開形状を備えることができる。事前定義された形状は、本明細書において説明されているエンベロープまたは形状記憶複合物材料などの１つ以上の他のサポート構造との関係および接続を通して画定され得る。

例示的実施形態は衛星ベース構造を備えている。例示的実施形態はサポート構造を備えている。サポート構造は、衛星ベース構造の上、または衛星ベース構造全体、または一部の上に配置された層を備えている。サポート構造は、衛星ベース構造全体または一部の上に分解可能層を備えることができる。分解可能層は、格納中および／または展開中、衛星ベース構造を支持するように構成され得る。分解可能層は、次に、分解し、分解後に衛星ベース構造から離れるように構成され得る。

図１は、アンテナ構成１０の例示的実施形態を示したものであり、導電性材料は、クアッドリフィラー（Ｑｕａｄｒｉｆｉｌａｒ）（４つの螺旋導体）螺旋アンテナとして形状化されている。図示しているように、アンテナ構造は、導体を備える衛星ベース構造１２を含む。導電部材は、中心の縦方向の軸の周りに覆われた４つの螺旋ストランドを画定している。中心の縦方向の軸は導電シャフトを含むことができる。クアッドリフィラーの互いに反対側の端部は、個々の螺旋ストランドの互いに反対側の端部で個々の螺旋ストランドを縦方向の軸または中心シャフトに結合している半径方向の延長部分を含むことができる。螺旋ストランドは、９０度だけ円周方向にオフセットされ得る。螺旋ストランドならびに中心形状は、形状記憶複合物で作られ得、所望の格納空間内にフィットさせるために、任意の非構造化構成、または無作為構成で、構造全体を変形させることができ、撓ませることができる。螺旋ストランドの部分および／または中心部分は形状記憶複合物で作られ得る。

図２は、双円錐アンテナを画定しているアンテナ構成２０の例示的実施形態を示したものである。図示しているように、アンテナはハブ２４を含むことができる。アンテナ中心に沿ってハブの互いに反対側から延びているのは、基準のために画定された縦方向の軸である。導電シャフトは縦方向の軸と整列され得る。図示しているように、５つの導電部材が半径方向に延びており、ハブからハブの両側に縦方向に遠ざかっている。５つの部材は、半径方向に外側に向かって、一定の距離まで延びることができ、次に、半径方向に内側に向かって縦方向の軸に向かって延びて、シャフトに結合することができる。導電部材のうちの半径方向に内側に向かって延びている部分は、導電部材が直角三角形の一部を画定するよう、半径方向に内側に向かってのみ延びることができる。また、導電部材は、半径方向に内側に向かって延びる際に、ハブから遠ざかる方向に、縦方向に延び続けることも可能であり、したがって他の湾曲した形、角度が付いた形、または三角形の形を画定する。

図３は例示的アンテナ構成３０を示したものである。導電性材料は、本明細書において説明されているように、衛星ベース構造３２内に存在していてもよい。導電性材料は、１つ以上の長方形、正方形、四辺形の形状または他の幾何学的な形状を画定することができる。これらの形状は、形状の平面が基準のために画定されたアンテナ構成の縦方向の軸を含むように、あるいはこの縦方向の軸を通過するように配置され得る。これらの形状は円周方向にオフセットされ、縦方向の軸の周りに円周方向に配置されてもよい。導電シャフトは縦方向の軸と整列されてもよく、および／または縦方向の軸を画定することができる。

図４－図１０は、エンベロープを含む、本明細書において説明されている実施形態による例示的アンテナ構成を示したものである。示されている例示的実施形態は、本明細書において説明されているサポート構造の例示的実施形態をダッシュ線で示したものである。サポート構造は、例証の目的で、また、本発明の理解を改善するために、構成要素部品を区別するべく異なるタイプの線で示されている。ダッシュ線は、サポート構造内の孔すなわちアパーチャを示唆し、あるいは表すことを意図しているわけではないが、サポート構造はこのような特徴を含むことができる。例示的実施形態では、本明細書において説明されているようにサポート構造はガス不透過性である。

例示的実施形態では、アンテナ構造４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００は、サポート構造４６、５６、６６、７６、８６、９６、１０６によって支持され得る。サポート構造４６、５６、６６、７６、８６、９６、１０６は導電性であっても、あるいは非導電性であってもよい。サポート構造は、形状サポート、信号効果、方向効果、格納保持、展開作動またはそれらの組合せなどの、アンテナのための他の特徴を提供することができる。例示的実施形態では、サポート構造は可撓性である薄膜を備えている。したがってサポート構造は、アンテナ構造と同じ方法または同様の方法で折り畳み可能および／または変形可能であってもよい。サポート構造は誘電体膜であってもよい。サポート構造は、織物、メッシュまたはシートであってもよい。サポート構造は、Ｋａｐｔｏｎ、Ｍｙｌａｒ、Ｔｅｆｌｏｎ、綿または他の誘電体および／もしくは非導電性材料であってもよい。例示的実施形態のサブセットのみと共に含まれるものとして示されているが、サポート構造は、本明細書において説明されている任意のアンテナ構成と共に使用され得る。サポート構造は、形状記憶複合物材料、導電構成要素、アンテナの他の構成要素またはそれらの組合せに結合され得る。

例示的実施形態では、サポート構造４６、５６、６６、７６、８６、９６、１０６は薄い表面を画定している。サポート構造４６、５６、６６、７６、８６、９６、１０６は、他の追加のサポート構造、サポート構造、形状記憶複合物構成要素および／または導電構成要素のうちの任意の組合せに結合される可撓性材料を含むことができる。例示的実施形態では、サポート構造４６、５６、６６、７６、８６、９６、１０６は、ガス不透過性またはガス半不透過性の表面を画定している。サポート構造は内部空洞を画定するためのエンベロープであってもよい。サポート構造は、連続したガス不透過性表面を内部空洞の周りに作り出すように配置され得る。例示的実施形態では、本明細書においてより完全に説明されているようにサポート構造は膨張可能であってもよい。例示的実施形態では、サポート構造はアンテナ構造の展開を補助するために膨張可能であってもよい。サポート構造は、挿入された流体を膨張後に通気させるように構成されてもよく、および／または膨張後のある時間期間の間、流体を保持するように構成されてもよい。したがってガス半不透過性表面は、展開および初期膨張を補助するための十分なガスを保持するが、その後にガスを通気させることができる表面を含むことができる。ガス不透過性表面は、初期展開および初期膨張より長くてもよい所望の時間量の間、十分なガスを保持し、その一方で時間の経過と共に通気する表面を依然として含み得るように構成されてもよい。

例示的実施形態では、サポート構造は分解可能材料を備えている。したがってサポート構造は、衛星ベース構造の展開の後、分解するように構成され得る。例示的実施形態では、分解はほぼ１日から５日にわたってもよい。例示的実施形態では、分解可能材料は分解可能重合体を備えている。例えば分解可能材料は、マイラ、ポリエステル、カプトン、ポリスチレンまたはそれらの組合せであってもよい。例示的実施形態では、分解可能材料は原子酸素の存在の下で分解するように構成される。例示的実施形態では、分解可能材料は太陽放射の存在の下で分解するように構成される。

図４－図６は例示的構成を示したものであり、衛星ベース構造４２、５２、６２はサポート構造４６、５６、６６の層内に配置されている。図４は、１つの螺旋導電構成要素４２を有する例示的円形円筒状サポート構造４６を示したものである。他の螺旋構成がサポート構造に追加されてもよい（図１に示されているような）。図５は、スパイラル導電構成要素の直径がアンテナの一方の端部から反対側の端部へ先細りになるようにサポート構造に結合されている１つのスパイラル導電構成要素５２を有する例示的円形円錐サポート構造５６を示している。円錐サポート構造は点に到ることができ、あるいは点に到る前に、より小さい直径の端部に向かって終端することができる。サポート構造には他のスパイラル構成またはパターン化された構成が同じく追加され得る。

例示的実施形態は、互いに重畳していてもよいが、互いに接触していても、あるいは接触していなくてもよいリードを有する複合アンテナ構成を作り出すために、誘電体層および／または非導電層の組合せを同じく使用することができる。例えば第１の円筒サポート構造は、どちらか一方が内部表面および／または外部表面である導電性材料と共に使用され得る。第２の円筒サポート構造は、第１の層と第２の層の間の導電性材料を取り囲んでいる第１の円筒サポート構造の上または内側に配置され得る。取り囲まれた導電性材料と接触している側部とは反対側の面の第２の円筒サポート構造の別の側部も同じく導電性材料を含むことができる。したがってアンテナは、第１のパターンを画定している第１の導電層、非導電層および／または誘電体層、第２のパターンを画定している第２の導電層を含むことができる。アンテナは、導電層と非導電層および／または誘電体層の追加の組合せを含むことができる。複合アンテナ構成を作り出し、また、電気的に結合され、および／または電気的に絶縁され得る異なる導電パターンを作り出すために異なる層が使用され得る。

図６は、複数のサポート構造６６を有し、また、導電部材６２を有する例示的構成を示している。示されているように、異なるアンテナ形状が作り出され得る。図６から分かるように、第１のアンテナ形状部分は、半径方向に延びている複数の導電構成要素６２Ａを画定している。第２のアンテナ形状部分は、概ね円錐状の構成を作り出している、半径方向および縦方向に延びている複数の導電構成要素６２Ｂを画定している。第１のサポート構造は概ね円筒状の形状を画定することができ、一方、第２のサポート構造は概ね円錐状の形状を画定することができる。導電構成要素の各々はサポート構造の表面に結合され得る。サポート構造は個別の体積空洞を画定することができる。サポート構造の空洞は連通していてもよく、あるいは隔離されていてもよい。体積空洞は、本明細書において説明されている展開方法に従ってアンテナを展開し、および／または支持するために使用され得る。

図７は、図６のアンテナ構造６０と同じ導電パターンを有する例示的アンテナ構造７０を示している。しかしながらサポート構造７６の形状は、アンテナ導電形状記憶導電構成要素７２を支持するために異なっている。図７に示されているように、導電構成要素および／または形状記憶複合物構成要素のうちの少なくともいくつか、またはそれらの一部は、サポート構造の表面から外れており、サポート構造を支持するために一部分しか接触していない。示されているように、サポート構造７６は、部分的な円錐すなわち円錐台を画定している。半径方向の導電および／または形状記憶複合物構成要素７２Ａは、それらの全体に沿って、サポート構造７６の表面全体に沿って配置されている。しかしながら半径方向で縦方向の導電構成要素７２Ｂは、サポート構造の内部を、サポート構造７６の表面から遠ざかる方向に延びている。導電および／または形状記憶複合物構成要素７２Ｂは、それらの終端部分でサポート構造７６の縁に結合している。

図８は、サポート構造８を有する別の例示的アンテナ構造８０を示している。アンテナ構造８０は、同様の導電構成要素８２を構成要素３２として有する図３のアンテナ構造と類似していてもよい。アンテナ構造８０は、サポート構造８６の表面に沿って延びている第１の構成要素セグメント８２Ａと、サポート構造８６の内部を延びている第２の構成要素セグメント８２Ｂの組合せを同じく含むことができる。当業者は、他のサポート構造８６が同じく使用され得ることを認識するであろう。例えば、導電構成要素セグメントを近似する断面形状（すなわち示されている四辺形）を有する環状サポート構造が使用され得る。

図９－図１０に示されているように、アンテナは、サポート構造の上に形成された導電トレースによって画定され得る。トレースは導電性材料でできていてもよい。トレースは、サポート構造の上に、および／またはサポート構造の中に、および／またはサポート構造を通して支持されたコーティング、繊維、ワイヤ、ペイントまたは他の構造でできていてもよい。アンテナ構造９０、１００の設計は、サポートのための設計考慮事項が最大化され、一方、アンテナのための設計考慮事項が同じく最大化され得るよう、分離され得る。導電性材料をサポート構造からデカップリングすることにより、両方の設計考慮事項が改善され得る。例えばより少ないサポート構造構成要素が使用されてもよく、したがって収納構成を最小化することができ、その一方で、適切な数の導電構成要素を使用してアンテナの応答を維持することができる。

図９に示されているように、アンテナ構造９０は追加のサポート構造９９を同じく含むことができる。追加のサポート構造は、他の追加のサポート構造、サポート構造、形状記憶複合物構成要素および／または導電構成要素のうちの任意の組合せに結合される可撓性材料を含むことができる。追加のサポート構造は、サポート構造の上に配置されても、配置されなくてもよい導電構成要素を支持するために使用され得る。例示的実施形態では、追加のサポート構造は、弦、細長い可撓性部材、ワイヤ、バンドまたはそれらの組合せであってもよい。追加のサポート構造は、追加のサポート構造、サポート構造、形状記憶複合物構成要素および／または導電構成要素のうちの１つ以上を補強するために使用され得る。追加のサポート構造は、追加のサポート構造、サポート構造、形状記憶複合物構成要素および／または導電構成要素のうちの任意の組合せの形状、例えば展開した形状などに影響を及ぼすために使用され得る。例えば図９から分かるように、追加のサポート構造９９は、サポート構造９６を補強し、また、アンテナ構造９０の内部への追加のサポート構造９９および／またはサポート構造９６に結合することによって、直径が低減された断面を作り出すために使用され得る。したがって追加のサポート構造は、新規なアンテナ設計と共に使用するための複雑な形状を作り出すために使用され得る。

例示的実施形態では、サポート構造、追加のサポート構造および／またはシステムの他の構成要素部品の任意の組合せは、分解可能材料を備えることができる。

例示的実施形態では、形状記憶複合物材料はサポート構造と統合され得る。形状記憶複合物材料はサポート構造を作り出すことができる。

例示的実施形態では、形状記憶複合物材料は、サポート構造が取り付けられるフレームワークを作り出すことができる。本明細書において説明されているように、形状記憶複合物は、サポート構造内に存在していてもよく、あるいはサポート構造全体に沿って結合されてもよい。また、形状記憶複合物構成要素は、形状記憶複合物構成要素の一部または点に沿ってサポート構造に結合され得る。サポート構造および／または形状記憶複合物構成要素の組合せが使用され得る。

例示的実施形態では、導電性材料は形状記憶複合物構成要素と組み合わされ得る。導電性材料は、本明細書において説明されているように、形状記憶複合物内および／またはその表面に存在していてもよい。

例示的実施形態では、導電性材料はサポート構造によって支持され、あるいはサポート構造の上に支持され得る。導電性材料は、サポート構造の表面に存在する、サポート構造内に存在する、および／またはサポート構造に結合されるなど、任意の方法でサポート構造の上に配置され得る。例示的実施形態では、導電性材料は、ペイントが施され、コーティングが施され、サポート構造の上に配置され、サポート構造に織られ、さもなければサポート構造に結合され得る。例えば導電性材料は銅の薄いシートメタルを含むことができる。シートメタルは、サポート構造の表面にパターン化され、サポート構造の表面に配置されてもよく、また、サポート構造の表面に結合され得る。別の例として、導電性材料は細い銅線の繊維であってもよい。繊維はサポート構造に織られても、あるいはサポート構造に結合されてもよい。導電性材料は金属のゴサマー薄膜または他の導電性材料であってもよい。導電性材料は箔であってもよい。導電性材料はコーティングであってもよい。導電性材料はメシュ箔であってもよい。導電性材料はメッシュであってもよい。

例示的実施形態では、サポート構造および／または導電構成要素を変形させ、および／または支持するために追加の構造が使用され得る。例示的実施形態では、追加の構造は可撓性構成要素を含むことができるが、同じく形状記憶であっても、あるいは形状記憶でなくてもよい。追加のサポート構造は、構成要素部品を一緒に結合し、展開した形状を画定し、構成要素部品同士の間の追加の取付け点を支持し、または作り出し、展開に影響を及ぼし、さもなければアンテナ構造の設計に寄与するために、形状記憶構成要素および／またはサポート構造に結合することができる。

本明細書において説明されている例示的実施形態は、本明細書において説明されている特徴のうちの任意の組合せを使用することができる。例示的実施形態では、アンテナ構造は、個別の構成要素部品であれ、および／または単一の構成要素部品が２つ以上の構成要素部品として機能するよう、１つ以上の方法で統合された構成要素部品であれ、サポート構造、形状記憶複合物構成要素、導電構成要素、追加の構造のうちの任意の組合せを含むことができる。例示的実施形態は、サポート構造、形状記憶複合物構成要素、導電構成要素、および可撓性構成要素を備えた追加の構造のうちの任意の組合せを含む。可撓性構成要素は、任意の点で、あるいは長さに沿って湾曲させることができる構成要素部品を備えている。例示的実施形態では、サポート構造、形状記憶複合物構成要素、導電構成要素および追加の構造のうちの任意の組合せは、非構造化された動的変形を可能にする。本明細書において説明されているように、非構造動的変形は、構成要素を変形させる外部力によって、事前構成されていない方法または構造的に限定されない方法で画定され得る撓みを可能にする。

図１１Ａ－図１２は、ハウジング１１１、１２１Ａ、１２１Ｂを含むアンテナシステム１１０、１２０の例示的実施形態を示したものである。ハウジングは、アンテナを収納構成で保持するための外側の力を与えるために使用され得る。ハウジングの例示的実施形態は、変形力を除去して導電構成要素が広がることを可能にするために開かれ得る。システムは、ハウジングを開くための開放機構を含むことができる。開放機構は、ヒンジ、火工式扉、爆発ボルト、故障構成要素、またはアンテナをその収納状態で拘束するための任意の他のシステムを含むことができる。例示的実施形態では、故障構成要素は、少なくとも閾値量の適用された力に耐えるように構成される。故障構成要素は、閾値量を超える力が適用されると、故意に故障するように構成される。故障構成要素は、形状記憶構成要素を拘束するための変形力を適用するように構成され得る。システムは、閾値量に打ち勝ち、故障構成要素を故障させてアンテナを解放するように構成されたアンテナを展開させるための追加の力を与えるように構成され得る。

図１１Ａ－図１１Ｃは、本明細書において説明されている実施形態による例示的展開シーケンスを示したものである。

外側の力の適用を通して低減された格納体積を有する格納位置でアンテナ構造１１２が保持されている図１１Ａから分かるように、例示的実施形態は収納構成を含むことができ；また、外側の力が除去されるとより大きい体積を有する、アンテナ構造が完全に展開されている図１１Ｃから分かるように、例示的実施形態は展開構成を含むことができる。言い換えると、記憶した、あるいはバイアスされた構成は、アンテナ構造が展開可能クアッドリフィラーアンテナ形状（図１に示されているような）または他の小型アンテナ形状（図２－図１３Ｂに示されているような、さもなければ本明細書において説明されている実施形態に従って構成されるような）として使用するために構成される展開構成であってもよい。アンテナ構造１１２は、非構造化された変形構成における収納構成でハウジング１１１内に配置され得る。

図１１Ｂから分かるように、ハウジング１１１は、アンテナ構造１１２に対する保持力を除去するために開かれてもよく、さもなければ保持力を除去するように構成され得る。例示的実施形態では、ハウジングは第１の部品１１１Ａおよび第２の部品１１１Ｂを含むことができ、ここにおいて、第１の部品および第２の部品は分離可能であってもよい。第１の部品１１１Ａは、アンテナ構造を収納構成で保持するための変形力を与えるために、収納構成で第２の部品１１１Ｂに結合され得る。第１の部品１１１Ａは開かれ、および／または第２の部品１１１Ｂから分離され得る。開かれると、第１の部品１１１Ａは、ヒンジまたは他の接続などによって第２の部品１１１Ｂに保持され得る。図１２に示されているように、第１の部品１２１Ａは第２の部品１２１Ｂから完全に分離され得る。第１の部品および／または第２の部品は、アンテナシステムのためのサポート下部構造および／またはハブの部品を作り出すことができる。

図１１Ｃから分かるように、一度変形力が除去されると、アンテナ構造１１２は完全に展開することができる。展開は、保持デバイスによって形状記憶複合物構成要素に与えられたような変形力などの変形力を除去することを通じてのものであってもよい。保持デバイスはハウジングまたはハウジングの部品であってもよく、および／または本明細書において説明されている別の構成要素部品であってもよい。

図１２は、本明細書において説明されている実施形態による例示的構成を示したものである。図１２は、形状記憶複合物構成要素１２２およびサポート構造１２６を備えた例示的アンテナ構造１２０を示している。アンテナ構造１２０は、形状記憶複合物構成要素および／またはサポート構造を取り囲むように構成された外部ハウジングを含むことができる。外部ハウジング１２３は、第１の部分１２１Ａおよび第２の部分１２１Ｂに分離することができる部分を含むことができる。ハウジングは故障インタフェースを通して一緒に結合され得る。例えば故障は、物質、爆発、点火または追加の力の適用を通じてのものであってもよい。故障インタフェースは、格納される変形構成で形状記憶複合物構成要素を保持するように構成され得る。故障インタフェースは、所望の条件の下で故障するように構成され得る。故障すると、形状記憶複合物材料は記憶した状態に復帰し、アンテナ構造を展開構成に展開することができる。

例示的実施形態では、サポート構造はガス不透過性空洞またはガス半不透過性空洞を画定することができる。展開時には、サポート構造を膨張させるための流体を用いてサポート構造が注入され得る。サポート構造の膨張は、展開のために、故障インタフェースに打ち勝ってアンテナ構造を解放するために使用され得る。サポート構造の膨張は、記憶した構成への展開において形状記憶複合物材料を補助することができる。膨張は、長い時間期間の格納の間にアンテナ構造に生じ得るあらゆるクリープまたは変形に対抗するために使用され得る。サポート構造は、その後、時間の経過と共に、膨張した流体を自由にすることができる。しかしながら形状記憶複合物材料は、その後、長期間にわたる展開の間、アンテナ構造の形状を保持するために追加の膨張流体が不要であるよう、アンテナ構造を十分に支持することができる。

図１３Ａ－図１３Ｃは、本明細書において説明されている実施形態による例示的展開シーケンスを示したものである。図１１Ａ－図１１Ｃに示されている展開と同様、アンテナ構造は、変形力の適用時に収納構成になる形状記憶複合物構成要素１３２を含むことができる。変形力が除去されると、および／または膨張流体を受け取るエンベロープを画定しているサポート構造を使用して、アンテナ構造が展開し、また、形状記憶複合物構成要素は記憶した構成に復帰する。

例示的実施形態では、アンテナ構造は、図１３Ａから分かるようにハウジング１３１Ａ、１３１Ｂの中に保持される。ハウジングは、形状記憶複合物構成要素を含むアンテナ構造を保持し、アンテナ構造に対して保持力を適用するために剛直構造にすることができる。図１３Ａは、ハウジングがアンテナ構造を部分的に取り囲むための第１の部品１３１Ａを含むことができ、第２の部品１３１Ｂは第１の部分１３１Ａに対するカバーまたは蓋として作用していることを示している。蓋は、長期間にわたる格納のために、アンテナ構造を支持し、あるいはアンテナ構造に対して保持力を与えるために使用され得る。

使用の準備が整い、また、宇宙への輸送の準備が整うと、図１３Ｂから分かるように第２の部品１３１Ｂが第１の部品１３１Ａから除去され得る。したがって第１の部品１３１Ａは、長期間にわたる格納のための第１の保持デバイスを画定することができる。長期間にわたる格納は、本明細書においては未知の時間継続期間を含み、それは、分、時間、日、週、月または年の問題であり得る。例示的実施形態では、第２の保持デバイス１３１Ｃは、アンテナ構造を収納構成で保持し続けるための変形力を与える。第２の保持デバイス１３１Ｃは、アンテナ構造の短期間の保持のために使用され得る。例示的実施形態では、短期間とは、短期間の保持がたとえ時間、週、月さらには年のオーダーだとしても、既知の有限継続期間に対するものであってもよい。示されているように、第２の保持デバイス１３１Ｃは故障インタフェース１３３を含む。故障インタフェースは、引裂き、破壊し、溶解し、さもなければ故障して、記憶した構成へアンテナ構造が復帰することを可能にするように構成され得る。示されているように、第２の保持デバイス１３１Ｃは、故障デバイス１３３として作用する弱い部分を含む薄いカバーリングシートを画定することができる。弱い部分は、穴が穿たれ、したがってより小さい外部力に耐える材料部分を含むことができる。例えば、より薄い材料断面、穿孔、引裂き、分解可能材料、温度にセンシティブな材料およびそれらの組合せなどの他の構成が同じく使用されてもよく、本開示の範囲内に留まる。

図１３Ｃは、保持デバイス１３１Ｃが故障して変形力が除去されるよう、形状記憶材料１３２が保持デバイス１３１Ｃの変形力に打ち勝つ際のアンテナ構造の展開を示したものである。例示的実施形態では、アンテナ構造は膨張スリーブを画定するサポート構造１３６を含む。膨張スリーブは、保持デバイス１３１Ｃに追加の力を適用して故障インタフェース１３３に打ち勝つために、ガスなどの１つ以上の流体の注入を通して膨張されてもよい。したがって膨張スリーブへの流体の注入により、アンテナ構造を収納構成から解放して、記憶した構成へ形状記憶複合物構成要素が復帰することを可能にすることができる。また、膨張スリーブへの流体の注入により、記憶した構成へ形状記憶複合物構成要素が復帰することを補助することができる。膨張スリーブは、形状記憶複合物構成要素、または任意の構成要素の他の形状保持における、アンテナ構造がより長い継続期間時間から経験し得る潜在的なクリープに打ち勝ち、あるいは対抗する時間期間の間、膨張可能であり、あるいは膨張ガスを保持することができる。

図１４は、本明細書において説明されている実施形態による例示的システムを示したものである。示されているように、アンテナシステム１４０は、１つ以上の構成要素をハウジング１４１内に含むことができる。ハウジング１４１は、長期間にわたる格納のために使用され得る。ハウジングは扉１４２を含むことができる。扉１４２は、アンテナを収納構成で保持するためにアンテナ構造に変形力を与えることができる。ハウジングおよび／またはその扉は、本明細書において説明されている別の構成要素部品によって与えられる変形力に加えて、追加の保持力を提供するために使用され得る。追加の保持力は、長期間にわたる格納のために使用されてもよく、および／または地球環境で格納されている間、アンテナアセンブリのための追加の環境保護を提供するために使用され得る。したがってハウジングは、ハウジング１４１と扉１４２の間で封止され得る。扉は完全に除去することができ、あるいはヒンジ１４３などを用いて単純に開くことができる。

システムの例示的実施形態は、システムの一部を制御するための電子機器を含むことができる。例えば１４４シーケンサおよび／または電子機器は、通信システム；他の電子システムに結合するためのインタフェースシステム；コントローラ；シーケンサ；およびそれらの組合せを含むことができる。シーケンサおよび／または電子機器はコントローラと通信することができ、および／または本明細書において説明されているシステム構成要素のうちの１つ以上の作動を可能にすることができる。例えばコントローラは、本明細書において説明されている膨張エンベロープを膨張させるために流体注入システムとインタフェースすることができる。例えばコントローラは、変形力を除去し、アンテナが記憶した構成復帰することを可能にするために、アンテナ構造のための解放機構とインタフェースすることができる。これは、ハウジングの扉１４２を開くことによるものであってもよく、あるいは別の故障構成要素を除去するための起爆剤の点火によるものであってもよく、故障インタフェースに打ち勝つために流体で膨張エンベロープを膨張させることによるものであってもよく、あるいはそれらの組合せによるものであってもよい。

アンテナシステムの例示的実施形態は、システムの１つ以上の構成要素を制御するための１つ以上のアクチュエータ１４５を含むことができる。示されているように、例示的アクチュエータは圧縮ガスキャニスタおよびコントローラを含むことができる。圧縮ガスキャニスタは、本明細書において説明されているサポート構造によって作り出される膨張エンベロープの空洞の内部と流体連通することができる。

アンテナシステムの例示的実施形態はアンテナ構造１４６を含むことができる。アンテナ構造１４６は、形状記憶複合物構成要素、導電構成要素、サポート構造、ハウジング、追加のサポート構造、等々のうちの任意の組合せを含む１つ以上の構成要素部品を含むことができる。

本明細書において説明されている実施形態によるアンテナ設計は、円偏波を送り、受け取ることができる。帯電した粒子によって電離層に生成される磁場は直線偏光ビームのＦａｒａｄａｙ回転を誘導するため、円偏波が電離層を通って移動することが好ましくあり得る。

本明細書において説明されている実施形態によるアンテナ設計は、任意の衛星配向を可能にするために全方向性であってもよい。単なる例として、異なるアンテナ設計が本明細書において提供され、説明されている。いくつかの例は円偏波および／または全方向性の両方を提供することができる。例えば円偏波および全方向性の両方を提供することができる例示的アンテナ設計は、螺旋形状の導電構成要素を含むことができ、および／または双円錐ホーンを画定することができる。例示的実施形態は偏光フィード（ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ ｆｅｅｄ）を使用することができる。例示的螺旋設計は、図１に示されているクアッドリフィラー（４つの螺旋導体）螺旋アンテナを含む。例示的双円錐アンテナ設計は図２に示されている。

本明細書において説明されている例示的実施形態は、動的に変形することができる形状記憶構成要素を含むことができる。本明細書において説明され、使用される動的変形は、収納および／または展開のための非構造化された変形を含む。形状記憶構成要素の例示的実施形態は、形状記憶構成要素の長さに沿って撓ませ、また、湾曲させることができ、さもなければ変形させることができる。変形は、形状記憶構成要素の長さ全体に沿っていても、あるいは長さの一部に沿っていてもよい。動的変形は、より小さい構成に折り重ねて、ＳｍａｌｌＳａｔまたは他の格納コンパートメントの中に収納され、また、展開構成に広げるために解放され得る。例示的実施形態では、形状記憶構成要素は記憶した構成を備える。使用中、例示的実施形態は収納構成を含むことができ、形状記憶構成要素は、変形した形状での外側の力の適用を通して保持され得る。変形力などの外側の力の除去時に、形状記憶構成要素は記憶した構成に広がる。記憶した構成は展開構成であってもよい。展開に必要なことは、形状記憶構成要素（アンテナなど）を折り重ね構成すなわち収納構成に拘束している機構が単に除去されることのみであるため、したがって展開は、形状記憶構成要素構造にとっては容易であり得る。

例示的実施形態では、形状記憶構成要素は形状記憶複合物を含むことができる。形状記憶複合物は、基質（ｍａｔｒｉｘ）または樹脂の中に保持された繊維を含むことができる。形状記憶構成要素は導電性であってもよい。アンテナ利得を改善するために：（１）複合物の基質に金属粉末；（２）アンテナを作り出す形状記憶複合物構成要素の周りに覆われた薄い金属箔；（３）形状記憶構成要素の表面に適用された導電性ペイントを加えること；およびそれらの組合せなどによって導電率が増大され得る。

例示的形状記憶複合物材料は、炭素繊維、Ｖｅｃｔｒａｎ、Ｋｅｖｌａｒ、ファイバーグラス、ガラス繊維、プラスチック、繊維金属のうちの１つ以上の基材を含む。基材はストランドを含むことができる。ストランドは、通常、構造の長さに沿って整列されてもよく、１つ以上の整列配置を含むことができ、巻き付け、または螺旋状に配置されてもよく、織られてもよく、あるいはそれらの任意の組合せであってもよい。形状記憶複合物材料は、基材の周りおよび／または基材同士の間に基質を含むことができる。基質は、シリコーン、ウレタンまたはエポキシであってもよい。例示的形状記憶複合物材料については、共有特許出願である、「Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｍａｔｅｒｉａｌ」という名称の米国特許公開第２０１６／０２８８４５３号に説明されている。例示的実施形態は、変形を可能にするために高ひずみ材料を含む。高ひずみ材料は、通常、３％を超えてひずむ能力を有し、塑性変形に入ることはない。言い換えると、この材料は３％を超えてへこむことができる。

例示的実施形態では、形状記憶複合物材料は、折り重ねられた／パッケージ化された状態で長期間にわたっての格納の後でも、所望の形状記憶保持を達成するように制御され得る繊維対樹脂の体積分率を含む。例示的繊維対樹脂体積分率は５２から６５、すなわち５２パーセントから６５パーセント繊維または４８パーセントから３５パーセント基質または樹脂である。平均繊維対基質比率は約５８パーセントである。繊維は、本明細書において説明されている炭素、Ｋｅｖｌａｒ、Ｖｅｃｔｒａｎ、ナイロン、等々であってもよく、また、樹脂は、基質として本明細書において説明されているウレタン、シリコーン、エポキシ、等々であってもよい。

例示的実施形態では、形状記憶複合物材料から構成される部材は、アンテナ形状を画定するために導電性であってもよい。構成要素のすべての部分を導電性にすることができる。構成要素は、導電性材料を形状記憶材料に組み込むことによって導電性にすることができる。構成要素材料は、金属粉末、コーティング、ラッピング、シート、膜、ペイント、ストランドまたはそれらの組合せを含むことができる。導電性材料は、繊維、樹脂の中、繊維の表面上、構成要素材料の表面上に存在していてもよく、またはそれらの組合せであってもよい。例示的実施形態では、形状記憶複合物構成要素は、構成要素を銅の薄いシートで包むことによってアンテナ形状を作り出すために導電性である。銅シートは形状記憶複合物材料シャフトの外部表面に接着され得るか、さもなければ結合され得る。

本明細書において説明されている実施形態には多くの変更および修正がなされてもよく、それらの要素は、とりわけ許容可能な例として理解されるべきであることを強調しておくべきである。すべてのこのような修正および変更は、本明細書における本開示の範囲内に含まれ、以下の特許請求の範囲によって保護されることが意図されている。さらに、本明細書において説明されているステップは、すべて、同時に、または本明細書における順序付けられたステップとは異なる順序で行われてもよい。さらに、明らかであるように、本明細書において開示されている特定の実施形態の特徴および属性は、追加の実施形態を形成するために異なる方法で組み合わされてもよく、それらはすべて本開示の範囲内である。

単なる参照目的のために、以下の説明には特定の専門用語が使用されてもよく、したがってこれらの専門用語には限定することは意図されていない。例えば「上方」および「下方」などの用語は、参照されている図面における方向を参照している。「前方」、「後方」、「左」、「右」「後ろ」および「側」などの用語は、考察中の構成要素または要素を記述している本文および関連する図面に対する参照によって明確にされている、参照の無矛盾の、しかし任意の枠内における構成要素または要素の部分の配向および／または場所を記述している。さらに、「第１の」、「第２の」、「第３の」、等々などの用語は、個別の構成要素を記述するために使用されてもよい。このような専門用語は、とりわけ上で言及した語、それらの派生語、および同様の意味の語を含むことができる。

本明細書において使用されている、とりわけ「できる」、「可能である」、「よい」、「例えば」、等々などの条件付き言語には、特に言及されていない限り、あるいはさもなければ使用されている文脈内で理解される限り、一般に、特定の実施形態は特定の特徴、要素および／または状態を含むことを伝えることが意図されている。しかしながらこのような言語は、そのうえ、その特徴、要素または状態が存在しない実施形態を含む。したがってこのような条件付き言語には、通常、特徴、要素および／または状態が１つ以上の実施形態に対して必ず要求されることを暗示すること、あるいは１つ以上の実施形態は、別の実施形態によって説明されていない構成要素を必然的に排除することを暗示することは意図されていない。

さらに、本明細書においては以下の専門用語が使用され得た。単数であることを文脈が明確に示していない限り、単数形の形態、「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、「その（ｔｈｅ）」は複数の指示対象を含む。したがって例えばある項目に対する参照は、１つ以上の項目に対する参照を含む。「もの（ｏｎｅｓ）」という用語は、１つ、２つまたはそれより多くを意味し、通常、ある量のうちのいくつかまたはすべての選択に適用する。「複数の」という用語は２つ以上のある項目を意味している。

本明細書において使用されているように、何らかの数値、範囲、形状、距離、相対関係、等々に対する「約」、「実質的に」または「ほぼ」という用語は、構成要素の部分またはコレクションが本明細書において説明されているその意図された目的のために機能することができる適切な寸法的許容範囲を示している。本明細書においては数値範囲が同じく提供され得る。別途示されていない限り、個々の範囲には、端点および提供されている範囲内の任意の量を含むことが意図されている。したがって範囲２－４は、２、３、４を含み、また、２．１、２．０１および２．００１などの２と４の間の任意の細分を含む。２－４は２－３および３－４を含むよう、範囲は任意の組合せの範囲を同じく包含している。

本明細書および特許請求の範囲で使用される場合、「備える」および「備えている」という用語およびそれらの変形は、明記された特徴、ステップまたは整数が含まれていることを意味している。これらの用語は、他の特徴、ステップまたは構成要素の存在を排除するべく解釈されるべきではない。

以上の説明、または以下の特許請求の範囲、あるいは添付の図面で開示されている、開示されている結果を達成するための開示されている機能または方法またはプロセスを行うためのそれらの特定の形態または手段の観点から表現されている特徴は、必要に応じて、本発明をその多種多様な形態で実現するために、このような特徴を個別に、あるいは任意の組合せで利用され得る。

本発明の実施形態は添付の図面を参照して完全に説明されているが、当業者には様々な変更および修正が明らかになることに留意されたい。このような変更および修正は、添付の特許請求の範囲で定義されている本発明の実施形態の範囲内に含まれることを理解されたい。具体的には、本明細書においては例示的構成要素が説明されている。これらの構成要素の任意の組合せが任意の組合せで使用され得る。例えば任意の構成要素、特徴、ステップまたは部品が任意の組合せで統合され、分離され、細分され、除去され、複製され、追加され、あるいは使用されてもよく、また、本開示の範囲内に留まる。実施形態は単に例示的なものにすぎず、特徴の例証的組合せを提供しているが、それらに限定されない。

Claims (20)

1. アンテナ形態ジオメトリを作り出す導電性材料
   を備える、アンテナ。
2. アンテナを支持するためのベース構造、およびアンテナの展開を補助するためのサポート構造をさらに備え、サポート構造が、導電性材料の少なくとも一部の上に配置された層を備え、アンテナが、低減された体積内にフィットするように構成された格納構成、および増大された体積内にフィットするように構成された展開構成を備え、増大された体積が、低減された体積より大きい、請求項１に記載のアンテナ。
3. ベース構造が、形状記憶複合物を備える、請求項２に記載のアンテナ。
4. アンテナ形態ジオメトリが、地上基地と宇宙船との間または宇宙船同士の間の自由空間通信のための全方向性アンテナである、請求項３に記載のアンテナ。
5. アンテナ形態ジオメトリが、クアッドリフィラー螺旋アンテナまたは双円錐アンテナである、請求項３に記載のアンテナ。
6. サポート構造が、誘電体膜を作り出すように構成された可撓性薄膜を備える、請求項５に記載のアンテナ。
7. サポート構造が、内部空洞を作り出すエンベロープを画定し、エンベロープが、内部空洞の周りにガス半不透過性表面を作り出す、請求項６に記載のアンテナ。
8. 内部空洞に材料を供給し、エンベロープを膨張させる膨張システムをさらに備える、請求項７に記載のアンテナ。
9. エンベロープの膨張後に、内部空洞から材料を解放するように構成された通気をさらに備える、請求項９に記載のアンテナ。
10. 導電性材料が、ベース構造の表面に配置される、請求項９に記載のアンテナ。
11. ベース構造、サポート構造、および導電性材料が各々、アンテナを折り畳まれた構成に構成すること、および展開した構成に移行させることができるように、動的に変形可能である、請求項１０に記載のアンテナ。
12. サポート構造が、展開へのエンベロープの膨張がベース構造を所望の構成に配置するように、ベース構造に結合される、請求項１１に記載のアンテナ。
13. サポート構造が、原子酸素または太陽放射の存在下で、１日から５日にわたって分解するように構成される、請求項１２に記載のアンテナ。
14. 導電性材料の少なくとも一部の上に分解可能層をさらに備える、請求項１２に記載のアンテナ。
15. ベース構造を折り畳まれた構成に維持するように、ベース構造に力を適用するように構成されたハウジングをさらに備える、請求項１４に記載のアンテナ。
16. 低減された体積を画定する格納構成でアンテナを格納すること、
    低減された体積より大きい、増大された体積を画定する展開構成にアンテナを展開させること
    を含む、アンテナを展開させる方法。
17. アンテナを格納構成に維持するために、アンテナに対して保持力を適用するようにアンテナをハウジング内に配置すること、
    アンテナに対する保持力を除去するためにハウジングを開くこと
    をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
18. アンテナが、形状記憶材料およびエンベロープを備え、展開構成へのアンテナの展開が、形状記憶材料が保持力の除去後に記憶した形態に復帰すること、エンベロープの膨張を通して、または形状記憶材料とエンベロープとの組合せのうちのいずれかを通してである、請求項１７に記載の方法。
19. エンベロープの少なくとも一部を画定しているサポート構造を、エンベロープの膨張後に、１日から５日にわたって分解させることをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
20. アンテナが、展開後に、クアッドリフィラー螺旋アンテナまたは双円錐ホーンを画定する、請求項１９に記載の方法。

Images