JP2609673B2 - 展開アンテナ構造体 - Google Patents
展開アンテナ構造体Info
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- JP2609673B2 JP2609673B2 JP63073786A JP7378688A JP2609673B2 JP 2609673 B2 JP2609673 B2 JP 2609673B2 JP 63073786 A JP63073786 A JP 63073786A JP 7378688 A JP7378688 A JP 7378688A JP 2609673 B2 JP2609673 B2 JP 2609673B2
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- truss
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- deployable
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えば、数10GHzの電波の通信用アンテ
ナ装置に用いられる展開アンテナ構造体に関する。
ナ装置に用いられる展開アンテナ構造体に関する。
（従来の技術） 最近、将来の宇宙用アンテナ装置としては、地上から
構成部品を宇宙空間に運んで、構成部品を組立てる方
式、地上で折畳み収容したものを宇宙空間に運んで展開
する展開方式、あるいは予めアンテナ装置の各部をいく
つかに分割して、宇宙空間で組立てる方式等が考えられ
ている。しかし、いずれの方式にあっても、アンテナ構
造体の組立て作業性や、組立て精度等の点で各種の問題
を有するが、現状では、展開方式のアンテナ構造体を用
いるのが有効であるとされている。
構成部品を宇宙空間に運んで、構成部品を組立てる方
式、地上で折畳み収容したものを宇宙空間に運んで展開
する展開方式、あるいは予めアンテナ装置の各部をいく
つかに分割して、宇宙空間で組立てる方式等が考えられ
ている。しかし、いずれの方式にあっても、アンテナ構
造体の組立て作業性や、組立て精度等の点で各種の問題
を有するが、現状では、展開方式のアンテナ構造体を用
いるのが有効であるとされている。
ところで、上記のような展開方式のアンテナ構造体と
しては、剛な部材を組合わせた多面体トラスを組合わせ
た展開トラス構造とワイヤー等のケーブルを用いた展張
トラス構造が知られている。前者としては、特開昭61−
98699号に記載される展開トラス、NASA cp2368,213〜2
33頁に記載されるボックストラスアンテナ、NASA cp23
68,237〜250頁に記載の展開型四面体トラスアンテナ等
があり、後者としては、NASA cp−2269,381〜421頁に
記載のフープカムラアンテナ、IAF−87−317に記載され
るテンショントラスアンテナ等がある。
しては、剛な部材を組合わせた多面体トラスを組合わせ
た展開トラス構造とワイヤー等のケーブルを用いた展張
トラス構造が知られている。前者としては、特開昭61−
98699号に記載される展開トラス、NASA cp2368,213〜2
33頁に記載されるボックストラスアンテナ、NASA cp23
68,237〜250頁に記載の展開型四面体トラスアンテナ等
があり、後者としては、NASA cp−2269,381〜421頁に
記載のフープカムラアンテナ、IAF−87−317に記載され
るテンショントラスアンテナ等がある。
しかしながら、上記展開トラス構造は、基本的に四面
体等の多面体要素を組合わせることにより構成され、巨
視的なパラボラを形成するものであるため、１要素の大
きさが鏡面精度を決定してしまうので、例えば20GHz帯
等の高い周波数を対象とする大形のものを形成する場
合、非常に小さな数多くの要素を組合わせないと実現が
困難となる。これによれば、必然的に重量が嵩み、しか
も、大形となるため、宇宙空間への搬送が困難となると
いう問題を有する。
体等の多面体要素を組合わせることにより構成され、巨
視的なパラボラを形成するものであるため、１要素の大
きさが鏡面精度を決定してしまうので、例えば20GHz帯
等の高い周波数を対象とする大形のものを形成する場
合、非常に小さな数多くの要素を組合わせないと実現が
困難となる。これによれば、必然的に重量が嵩み、しか
も、大形となるため、宇宙空間への搬送が困難となると
いう問題を有する。
また、上記展張トラス構造にあっては、組立て要請及
び重量の点において有効なものであるが、いわゆる構造
におけるハードポイントが一次元的に伸縮するトラス／
ブームを配設してケーブルを支持する構成のために、該
ハードポイントが非常に少ないので、その鏡面調整が非
常に面倒で、鏡面調整作業が非常に煩雑なため、打ち上
げ後の宇宙空間においてその調整作業が困難であるとい
う問題を有する。
び重量の点において有効なものであるが、いわゆる構造
におけるハードポイントが一次元的に伸縮するトラス／
ブームを配設してケーブルを支持する構成のために、該
ハードポイントが非常に少ないので、その鏡面調整が非
常に面倒で、鏡面調整作業が非常に煩雑なため、打ち上
げ後の宇宙空間においてその調整作業が困難であるとい
う問題を有する。
このため、将来の宇宙用アンテナ装置にも適用可能な
展開アンテナ構造体を開発することが強く要請されてい
る。
展開アンテナ構造体を開発することが強く要請されてい
る。
（発明が解決しようとする課題） 以上詳述したように、従来の展開トラス構造体及び展
張トラス構造体では、大形となると共に、重量が嵩むも
のであったり、鏡面精度の調整が煩雑で、作業性が悪い
ために、打ち上げ後の宇宙空間において、その鏡面調整
が困難であるという問題を有していた。
張トラス構造体では、大形となると共に、重量が嵩むも
のであったり、鏡面精度の調整が煩雑で、作業性が悪い
ために、打ち上げ後の宇宙空間において、その鏡面調整
が困難であるという問題を有していた。
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、小形
・軽量化を確保したうえで、鏡面精度の向上を図り得、
かつ、鏡面調整作業の簡略化を打ち上げ後の宇宙空間に
おいても、鏡面調整作業を容易に行なうことが可能な展
開アンテナ構造体を提供することを目的とする。
・軽量化を確保したうえで、鏡面精度の向上を図り得、
かつ、鏡面調整作業の簡略化を打ち上げ後の宇宙空間に
おいても、鏡面調整作業を容易に行なうことが可能な展
開アンテナ構造体を提供することを目的とする。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、ケーブルをトラス構造に結合したケーブ
ルトラスを一対対向配置して、結合部間を引張ケーブル
を介して結合した立体形状の展張トラスと、 この展張トラスの一方のケーブルトラス上に三点支持
されて敷設される略三角形状の複数のメッシュ材で形成
される反射鏡面と、 前記展張トラスの他方のケーブルトラスが積重され、
前記展張トラスが支柱を介して展張自在に結合されるも
のであって、複数の骨組部材が折畳み展開自在なトラス
構造に結合され、展開位置に応じて前記展張トラスを展
張制御して、前記反射鏡面を鏡面形状に展張する展開ト
ラスと、 この展開トラスの展開位置を制御して前記展張トラス
を展張制御し、前記反射鏡面を鏡面形状に展張する展開
駆動手段とを備えて展開アンテナ構造体を構成したもの
である。
ルトラスを一対対向配置して、結合部間を引張ケーブル
を介して結合した立体形状の展張トラスと、 この展張トラスの一方のケーブルトラス上に三点支持
されて敷設される略三角形状の複数のメッシュ材で形成
される反射鏡面と、 前記展張トラスの他方のケーブルトラスが積重され、
前記展張トラスが支柱を介して展張自在に結合されるも
のであって、複数の骨組部材が折畳み展開自在なトラス
構造に結合され、展開位置に応じて前記展張トラスを展
張制御して、前記反射鏡面を鏡面形状に展張する展開ト
ラスと、 この展開トラスの展開位置を制御して前記展張トラス
を展張制御し、前記反射鏡面を鏡面形状に展張する展開
駆動手段とを備えて展開アンテナ構造体を構成したもの
である。
（作用） 上記構成によれば、鏡面精度は展開トラフ及び展張ト
ラスの双方より設定され、その展開トラスの要素数の増
加を図ることなく、その展張トラスにより向上が可能と
なる。また、展開トラスの展開度の調整に応動して展張
トラス上の鏡面調整がなされるため、鏡面調整作業の簡
略化が図れ、打上げ後の宇宙空間においても鏡面調整作
業を容易に行なうことができ、かつ、アンテナ構造体と
しての小形・軽量化も実現する。
ラスの双方より設定され、その展開トラスの要素数の増
加を図ることなく、その展張トラスにより向上が可能と
なる。また、展開トラスの展開度の調整に応動して展張
トラス上の鏡面調整がなされるため、鏡面調整作業の簡
略化が図れ、打上げ後の宇宙空間においても鏡面調整作
業を容易に行なうことができ、かつ、アンテナ構造体と
しての小形・軽量化も実現する。
（実施例） 以下、この発明の実施例について、図面を参照して詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図はこの発明の一実施例に係る展開アンテナ構造
体を示すもので、図中10は四面体形状の展開トラスで、
例えば25個の四面体形状の展開トラス体11が組合わせ配
設される。この複数の展開トラス体11は例えば、第２図
に示すように、四隅に支柱部材11aが立設され、この支
柱部材11aの両端部にはそれぞれ梁部材11bが架設されて
回動自在に連結される。そして、これら支柱部材11a間
における所定の対角線上には、展開駆動用アクチュエー
タ11cを備えた伸長部材11dが架設される。
体を示すもので、図中10は四面体形状の展開トラスで、
例えば25個の四面体形状の展開トラス体11が組合わせ配
設される。この複数の展開トラス体11は例えば、第２図
に示すように、四隅に支柱部材11aが立設され、この支
柱部材11aの両端部にはそれぞれ梁部材11bが架設されて
回動自在に連結される。そして、これら支柱部材11a間
における所定の対角線上には、展開駆動用アクチュエー
タ11cを備えた伸長部材11dが架設される。
また、展開トラス10上にはケーブルトラス構造の展張
トラス20が隅部に配設した支柱22を介在して構築され
る。この展張トラス20は第２図に示すように、展開トラ
ス体11上にそれぞれ一対のケーブルトラス21a,21aを引
張ケーブル21bで連結される。そして、このケーブルト
ラス21a上には、それぞれメッシュサーフェンスと称す
る反射鏡面を構成する可撓性を有した略三角形状の複数
のメッシュ部材23が第３図に示すように、３点支持によ
り敷設される。このメッシュ部材23は、その三角形状の
寸法が例えば、使用する周波数が高く、高精度な鏡面精
度が要請されるような場合に、適宜に寸法が設定される
もので、その分割数を多くすることにより鏡面精度の向
上が図れる。
トラス20が隅部に配設した支柱22を介在して構築され
る。この展張トラス20は第２図に示すように、展開トラ
ス体11上にそれぞれ一対のケーブルトラス21a,21aを引
張ケーブル21bで連結される。そして、このケーブルト
ラス21a上には、それぞれメッシュサーフェンスと称す
る反射鏡面を構成する可撓性を有した略三角形状の複数
のメッシュ部材23が第３図に示すように、３点支持によ
り敷設される。このメッシュ部材23は、その三角形状の
寸法が例えば、使用する周波数が高く、高精度な鏡面精
度が要請されるような場合に、適宜に寸法が設定される
もので、その分割数を多くすることにより鏡面精度の向
上が図れる。
なお、上記25個配設される展開トラス体11は、それぞ
れが４本の支柱部材11a及び８本の梁部材11bで四面体に
形成され、その展開トラス10における配置位置に応じて
例えば、第４図に示すように、前記第２図とは異なる対
角線上にも伸長部材10dあるいは折曲部材10eが適宜組合
わされて折畳み及び展開自在に組合わせ構成される。
れが４本の支柱部材11a及び８本の梁部材11bで四面体に
形成され、その展開トラス10における配置位置に応じて
例えば、第４図に示すように、前記第２図とは異なる対
角線上にも伸長部材10dあるいは折曲部材10eが適宜組合
わされて折畳み及び展開自在に組合わせ構成される。
上記構成において、展開トラス体11が適宜組合わせ設
置された展開トラス10は、図示しない制御装置により、
各展開トラス体11におけるアクチュエータ11Cが選択的
に駆動制御されて伸長部材10dが伸縮制御され、展開あ
るいは折畳みが行われる（第２図（ａ），（ｂ）参
照）。これに連動して、展開トラス10上に構築された展
張トラス20及び反射鏡面を構成するメッシュ部材23を展
開あるいは折畳みが行われる（第２図（ａ），（ｂ）参
照）。そして、展開トラス10及び展張トラス20の展開状
態において、例えば宇宙環境におけるアライメント誤
差、熱歪み等により所望のパラボラ形状が変化した場合
には、再び、上記制御装置（図示せず）を介して各展開
トラス体11のアクチュエータ11cが駆動制御されて所望
のパラボラ形状に調整される。なお、上記展張トラス20
上に敷設されたメッシュ部材23は該展張トラス20の鏡面
調整に対応して調整される。
置された展開トラス10は、図示しない制御装置により、
各展開トラス体11におけるアクチュエータ11Cが選択的
に駆動制御されて伸長部材10dが伸縮制御され、展開あ
るいは折畳みが行われる（第２図（ａ），（ｂ）参
照）。これに連動して、展開トラス10上に構築された展
張トラス20及び反射鏡面を構成するメッシュ部材23を展
開あるいは折畳みが行われる（第２図（ａ），（ｂ）参
照）。そして、展開トラス10及び展張トラス20の展開状
態において、例えば宇宙環境におけるアライメント誤
差、熱歪み等により所望のパラボラ形状が変化した場合
には、再び、上記制御装置（図示せず）を介して各展開
トラス体11のアクチュエータ11cが駆動制御されて所望
のパラボラ形状に調整される。なお、上記展張トラス20
上に敷設されたメッシュ部材23は該展張トラス20の鏡面
調整に対応して調整される。
このように、上記展開アンテナ構造体は四面体形状の
展開トラス10上にケーブルトラス21a,21aを引張ケーブ
ル21bで連結した展張トラス20を構築し、この展張トラ
ス20に略三角形状の複数のメッシュ部材23を敷設した反
射鏡面を形成するように構成した。これによれば、鏡面
精度が展開トラス10及び展張トラス20の双方により設定
されることとなるため、展開トラス10の要素である展開
トラス体11の数の増加を図ることなく、その展張トラス
20により高精度な鏡面精度が確保される。また、これに
よれば、展張トラス20が複数の展開トラス10上に構築さ
れた状態において隅部が支柱22により支持され、そのハ
ードポイントが従来の展張トラス構造に比して多くなる
ために、鏡面調整作業が容易に実現される。
展開トラス10上にケーブルトラス21a,21aを引張ケーブ
ル21bで連結した展張トラス20を構築し、この展張トラ
ス20に略三角形状の複数のメッシュ部材23を敷設した反
射鏡面を形成するように構成した。これによれば、鏡面
精度が展開トラス10及び展張トラス20の双方により設定
されることとなるため、展開トラス10の要素である展開
トラス体11の数の増加を図ることなく、その展張トラス
20により高精度な鏡面精度が確保される。また、これに
よれば、展張トラス20が複数の展開トラス10上に構築さ
れた状態において隅部が支柱22により支持され、そのハ
ードポイントが従来の展張トラス構造に比して多くなる
ために、鏡面調整作業が容易に実現される。
なお、上記実施例では、四面体形状の展開トラス体11
を25個組合わせて四面体形状の展開トラス10を構成した
が、これに限ることなく、１個の多面体形状の展開トラ
ス体で展開トラスを構成することも可能である。
を25個組合わせて四面体形状の展開トラス10を構成した
が、これに限ることなく、１個の多面体形状の展開トラ
ス体で展開トラスを構成することも可能である。
また、この発明は、上記実施例で用いた展開トラス10
に限ることなく、各種の折畳み展開自在な多面体形状展
開トラスを用いて構成することも可能で、同様の効果が
期待できる。よって、この発明は、上記実施例に限るこ
となく、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々の変形を実施し得ることは勿論のことである。
に限ることなく、各種の折畳み展開自在な多面体形状展
開トラスを用いて構成することも可能で、同様の効果が
期待できる。よって、この発明は、上記実施例に限るこ
となく、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々の変形を実施し得ることは勿論のことである。
［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明によれば、小形・軽量
化を確保したうえで、鏡面精度の向上を図り得、かつ、
鏡面調整作業の簡略化を打上げ後の宇宙空間において
も、鏡面調整作業を容易に行なうことが可能な展開アン
テナ構造体を提供することができる。
化を確保したうえで、鏡面精度の向上を図り得、かつ、
鏡面調整作業の簡略化を打上げ後の宇宙空間において
も、鏡面調整作業を容易に行なうことが可能な展開アン
テナ構造体を提供することができる。
第１図はこの発明の一実施例に係る展開アンテナ構造体
を示した構成図、第２図乃至第４図は第１図の詳細を説
明するために一部を取出して示した詳細図である。 10……展開トラス、11……展開トラス体、11a……支柱
部材、11b……梁部材、11c……アクチュエータ、11d…
…伸長部材、11e……折曲部材、20……展張トラス、21a
……ケーブルトラス、21b……引張ケーブル、22……支
柱、23……メッシュ部材。
を示した構成図、第２図乃至第４図は第１図の詳細を説
明するために一部を取出して示した詳細図である。 10……展開トラス、11……展開トラス体、11a……支柱
部材、11b……梁部材、11c……アクチュエータ、11d…
…伸長部材、11e……折曲部材、20……展張トラス、21a
……ケーブルトラス、21b……引張ケーブル、22……支
柱、23……メッシュ部材。
Claims (1)
- 【請求項１】ケーブルをトラス構造に結合したケーブル
トラスを一対対向配置して、結合部間を引張ケーブルを
介して結合した立体形状の展張トラスと、 この展張トラスの一方のケーブルトラス上に三点支持さ
れて敷設される略三角形状の複数のメッシュ材で形成さ
れる反射鏡面と、 前記展張トラスの他方のケーブルトラスが積重され、前
記展張トラスが支柱を介して展張自在に結合されるもの
であって、複数の骨組部材が折畳み展開自在なトラス構
造に結合され、展開位置に応じて前記展張トラスを展張
制御して、前記反射鏡面を鏡面形状に展張する展開トラ
スと、 この展開トラスの展開位置を制御して前記展張トラスを
展張制御し、前記反射鏡面を鏡面形状に展張する展開駆
動手段とを具備したことを特徴とする展開アンテナ構造
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63073786A JP2609673B2 (ja) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | 展開アンテナ構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63073786A JP2609673B2 (ja) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | 展開アンテナ構造体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01245707A JPH01245707A (ja) | 1989-09-29 |
| JP2609673B2 true JP2609673B2 (ja) | 1997-05-14 |
Family
ID=13528223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63073786A Expired - Lifetime JP2609673B2 (ja) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | 展開アンテナ構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2609673B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111224210A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-06-02 | 太原理工大学 | 一种大型索杆桁架式可展开天线机构 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2639879B2 (ja) * | 1993-04-26 | 1997-08-13 | 川崎重工業株式会社 | 大型リフレクタの反射面構造 |
| CN102139765A (zh) * | 2010-01-29 | 2011-08-03 | 上海卫星工程研究所 | 可调节复合材料构架 |
| CN114171924B (zh) * | 2021-11-25 | 2024-01-30 | 东南大学 | 一种基于索杆式结构设计的星载环形桁架天线 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6198699A (ja) * | 1984-10-19 | 1986-05-16 | 小野田 淳次郎 | 展開トラス |
| JPH0510401Y2 (ja) * | 1985-09-13 | 1993-03-15 |
-
1988
- 1988-03-28 JP JP63073786A patent/JP2609673B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111224210A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-06-02 | 太原理工大学 | 一种大型索杆桁架式可展开天线机构 |
| CN111224210B (zh) * | 2020-01-16 | 2022-03-29 | 太原理工大学 | 一种大型索杆桁架式可展开天线机构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01245707A (ja) | 1989-09-29 |
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