JP2728035B2

JP2728035B2 - アンテナ装置

Info

Publication number: JP2728035B2
Application number: JP7152371A
Authority: JP
Inventors: 淳中島
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1995-05-27
Filing date: 1995-05-27
Publication date: 1998-03-18
Anticipated expiration: 2013-03-18
Also published as: JPH08330821A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はパラボラアンテナ等のよ
うな主反射鏡に対向して副反射鏡を有するアンテナ装置
に関し、特に人工衛星等で用いられるアンテナ装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】人工衛星等で用いられるパラボラアンテ
ナ装置は、人工衛星の打ち上げ時には衛星と共にロケッ
トのフェアリング内に収納する必要があるため、主反射
鏡を折り畳む構造が採用されている。例えば、主反射鏡
を複数枚の花弁状に構成し、これを重ねた状態で収納し
ておき、打ち上げ後にパラボラ状に展開させる構成が取
られている。また、これと共に、或いは主反射鏡は折り
畳まないが、主反射鏡の前方に突出された位置に配置さ
れる副反射鏡を収納可能な構成とする必要もある。例え
ば、オフセット型のアンテナ装置では、副反射鏡は主反
射鏡の一周面近傍部に位置され、かつ支持するステムの
長さが短いため、副反射鏡全体を衛星側面に沿って折り
畳み、打ち上げ後にこれを伸長させる構成がとられてい
る。

【０００３】しかしながら、オフセット型ではない通常
のパラボラアンテナ装置では、副反射鏡は主反射鏡の軸
芯上に配置され、かつ副反射鏡の周縁部から延出される
複数本のステムで支持する構成がとられているため、単
にステムを折り曲げ収納する構成を採用することは難し
い。このため、従来では、ステムを伸展マスト構造と
し、バネやダンパー等による伸展機構やモータやギヤ等
の伸展機構によってマストを伸縮可能とする構成が採用
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな伸展機構を採用すると、構成部品数が多くなり、か
つ重量が嵩むため、人工衛星ないしロケットに搭載する
場合に不利になることは否めない。また、打ち上げ後に
伸展機構に故障が生じた場合には、副反射鏡を正規の位
置に設定することができなくなり、パラボラアンテナ装
置の機能が発揮できず、通信不能が生じるおそれがあ
る。

【０００５】

【発明の目的】本発明の目的は、構成を簡易化しかつ軽
量化を図ると共に、打ち上げ後における副反射鏡の設定
を確実に行うことを可能にしたアンテナ装置を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のアンテナ装置
は、主反射鏡の前方位置に設置される副反射鏡を高弾性
材からなる複数本のステムによって支持した構成とす
る。このステムを構成する高弾性材は、形状記憶合金、
高分子材料、カーボン繊維等の素材であることが好まし
い。また、ステムは伸長状態のときに副反射鏡を主反射
鏡に対して所定の位置に設置し、ステムが弾性変形した
ときに副反射鏡を主反射鏡に近接した位置に収納する長
さに構成する。

【０００７】また、本発明においては、ステムを弾性変
形して副反射鏡を収納した状態を保持する保持手段を有
し、この保持手段による保持を解放したときにステムの
弾性復帰により副反射鏡を所定位置に設置可能とする。
この保持手段は、例えば一端が固定され、他端がリモー
ト操作によって連結状態が解除されるワイヤロープで構
成され、両端が連結されたときにはワイヤロープによっ
て副反射鏡を収納位置に強制的に保持し、連結状態が解
除されたときに副反射鏡に対する保持力が解放されるよ
うに構成される。

【０００８】

【作用】アンテナ装置を人工衛星と共にロケットに収納
する際には、ステムを弾性変形し、副反射鏡を主反射鏡
側に移動して収納状態とする。これにより、アンテナ装
置を小型化し、ロケットへの収納が容易とされる。例え
ば、主反射鏡の正面上にワイヤロープを掛けわたし、そ
の両端部を人工衛星の一側面に連結すれば、副反射鏡は
ワイヤロープによって押圧され、主反射鏡の周縁部を結
ぶ平面よりも内側に収納された状態となる。

【０００９】また、人工衛星が打ち上げられた後には、
ワイヤロープの端部を人工衛星の一側面から解放すれ
ば、副反射鏡を給電部に対して押圧していた力が消失さ
れ、ステムは自身の弾性力によって伸長状態に復帰さ
れ、副反射鏡を所定の位置に設置し、アンテナの機能を
発揮させる。

【００１０】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明を人工衛星搭載用のパラボラアンテ
ナに適用した実施例の全体構成を示す斜視図であり、図
２（ａ）及び（ｂ）はその収納状態の正面図と一部破断
側面図である。図１に示すように、主反射鏡１は所要の
パラボラ状に形成されており、既に展開された状態で人
工衛星Ｓの一側面の所定箇所に固定支持されているもの
とする。この主反射鏡１の軸芯位置には給電部２が固定
支持されている。そして、副反射鏡３は前記主反射鏡１
の周縁部の３箇所にそれぞれ一端を連結したステム４の
他端部に支持されており、前記給電部３に正対する位置
に保持されている。

【００１１】前記ステム４は、高弾性力を有する素材、
例えば形状記憶合金、高分子材料、カーボン繊維等で細
長いロッド状に形成されており、その高弾性力によって
常態では伸長状態にあって副反射鏡３を前記したように
保持することが可能であるが、外力を受けたときには弾
性範囲内で変形することが可能に構成されている。

【００１２】一方、前記主反射鏡１が固定支持されてい
る人工衛星Ｓの一側面には、主反射鏡１の一側位置にワ
イヤロープ５の一端部５ａが連結され、他方の位置には
ロッキング装置６を介して前記ワイヤロープ５の他端部
５ｂが連結されている。このワイヤロープ５は前記主反
射鏡１の正面上にわたって張設可能な長さとされる。ま
た、前記ロッキング装置６は、例えば電磁石等で構成さ
れ、所定の電気信号が供給されているときには磁力が発
生され、ワイヤロープ５の他端部５ｂを人工衛星Ｓの一
側面に連結させ、電気信号が解除されたときには磁力が
失われてその他端部５ｂを前記一側面から解放するよう
に構成される。なお、このロッキング装置６にはリモー
ト制御により通電制御を行うように構成されている。

【００１３】このアンテナ装置では、人工衛星と共にロ
ケットに収納する際には、図２に示すように、副反射鏡
３をその軸芯回りに小角度回転させる。すると、３本の
ステム４はその弾性によって撓められ、その一部が副反
射鏡３の周面に沿って湾曲される。これにより、副反射
鏡３は主反射鏡側１に移動されるため、給電部２の正面
に接触する位置まで移動させることができる。そして、
この状態を保ったまま主反射鏡１の正面上にワイヤロー
プ５を掛けわたし、その端部をロッキング装置６によっ
て人工衛星Ｓの一側面に連結する。これにより、副反射
鏡３はワイヤロープ５によって押圧され、給電部２に接
触された状態とされ、副反射鏡３は主反射鏡１の周縁部
を結ぶ平面よりも内側に収納された状態となる。したが
って、この状態ではアンテナ装置を小型な状態にでき、
ロケットのフェアリング内に収納する上で有利となる。

【００１４】そして、人工衛星が打ち上げられた後に、
リモート制御によりロッキング装置６に対する通電を停
止する。これにより図３（ａ）のように、ワイヤロープ
５の他端部５ｂは人工衛星Ｓの一側面から解放され、副
反射鏡３を給電部２に対して押圧していた力が消失され
る。このため、図３（ｂ）のように、ステム４は自身の
弾性力によって伸長状態に復帰され、副反射鏡３を徐々
に回転復帰させながら主反射鏡１の前方位置に移動させ
る。最終的には、図３（ｃ）のように、各ステム４が完
全に真直状態とされると、各ステム４の高弾性力によっ
て副反射鏡３を所定の位置、すなわち給電部２に正対す
る主反射鏡１の軸芯位置に設置することが可能となる。

【００１５】このように、この実施例のアンテナ装置で
はステム４自身の高弾性に抗して副反射鏡３を収納状態
に保持しておき、ステム４の制約を解放することでその
高弾性力によってステム４を伸長させて副反射鏡３を所
定の位置に設定するため、モータやダンパ等の構成部品
は全く不要であり、アンテナ装置の軽量化が可能とな
る。また、これらの構成部品の故障が原因とされるよう
なアンテナの展開が不能なる等の事故が生じることもな
く、確実にアンテナ装置を展開させることが可能とな
る。

【００１６】ここで、前記実施例では３本のステムの一
端部を副反射鏡の周囲に沿って湾曲させながら副反射鏡
を収納させた場合を説明したが、各ステムの弾性力によ
っては、単にステムを主反射鏡に向けて湾曲させた場合
でも、副反射鏡を収納位置に保持することが容易で、か
つその保持を解除したときにステムが十分に伸長状態に
復帰されるものであれば、各ステムの曲げ状態は前記実
施例の状態に限定されるものではなく、任意の方向に曲
げた状態で副反射鏡の収納を行うように構成することは
可能である。

【００１７】ここで、前記実施例ではロッキング装置を
電磁石で構成した例を示しているが、ワイヤロープの両
端を人工衛星の一側面に直接に連結しておき、その一方
の端部をヒータにより焼損して切断し、或いは薬剤等に
より化学的に腐食させて切断し、更にはカッタ等により
機械的に切断するように構成してもよい。いずれにして
も、任意にワイヤの連結状態を解放するように構成すれ
ばよい。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、主反射鏡
の前方位置に設置される副反射鏡を高弾性材からなる複
数本のステムによって支持しているので、アンテナ装置
を人工衛星と共にロケットに収納する際には、ステムを
弾性変形し、副反射鏡を主反射鏡側に移動して収納状態
にでき、人工衛星が打ち上げられた後にはステムの弾性
復帰力により副反射鏡を本来の位置に設置することがで
き、少ない部品点数でかつ小型化、軽量化を可能にし、
しかも確実にアンテナ装置として機能させることが可能
な人工衛星の搭載に適したアンテナ装置を得ることがで
きる。

【００１９】特に、本発明では、ステムは伸長状態のと
きに副反射鏡を主反射鏡に対して所定の位置に設置さ
せ、ステムが弾性変形したときに副反射鏡を主反射鏡に
近接した位置に移動して収納状態とするように構成する
ことで、単にステムを弾性変形させ、かつその弾性変形
状態を解放するだけで、副反射鏡を収納状態と使用状態
とに設定することができ、これらの操作を簡単に行うこ
とが可能となる。

【００２０】また、本発明においては、ステムを弾性変
形して副反射鏡を収納した状態を保持する保持手段とし
て両端が人工衛星等に連結されるワイヤロープを有し、
このワイヤロープによって副反射鏡を収納位置に強制的
に保持し、連結状態が解除されたときに副反射鏡に対す
る保持力が解放されるように構成することで、リモート
操作によってワイヤロープの端部の連結を解放すれば、
ステムの弾性力によって伸長状態に復帰され、副反射鏡
を所定の位置に設置し、アンテナ装置を構成することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアンテナ装置の一実施例の斜視図であ
る。

【図２】図１のアンテナ装置の収納状態の正面図と側面
図である。

【図３】本発明のアンテナ装置の展開動作を順序的に示
す側面図である。

【符号の説明】１主反射鏡２給電部３副反射鏡４ステム５ワイヤロープ６ロッキング装置

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】主反射鏡と、この主反射鏡の前方位置に
設置される副反射鏡と、この副反射鏡を前記位置に保持
するための複数本のステムとを備えるアンテナ装置にお
いて、前記ステムは高弾性材により形成され、その伸長
状態のときに副反射鏡を主反射鏡に対して所定の位置に
設置し、弾性変形したときに前記副反射鏡を主反射鏡に
近接した位置に収納する長さに設定され、かつ前記ステ
ムを弾性変形して副反射鏡を収納した状態を保持する保
持手段を有し、この保持手段による保持を解放したとき
に前記ステムの弾性復帰により副反射鏡を前記所定位置
に設置可能としたことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】前記ステムを構成する高弾性材は、形状
記憶合金、高分子材料、カーボン繊維等の素材である請
求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】前記主反射鏡はパラボラアンテナの主反
射鏡であり、ステムは一端が主反射鏡の周縁部に接続さ
れ、他端に副反射鏡を支持する３本のステムで構成され
る請求項１または２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】前記保持手段は、一端が固定され、他端
がリモート操作によって連結状態が解除されるワイヤロ
ープで構成され、両端が連結されたときにはワイヤロー
プによって前記副反射鏡を収納位置に強制的に保持し、
連結状態が解除されたときには前記副反射鏡に対する保
持力が解放されるように構成される請求項１ないし３の
いずれかに記載のアンテナ装置。