JP3032796B2 - 展開メッシュアンテナ - Google Patents
展開メッシュアンテナInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はメッシュアンテナに関し、特に展開メッシュ
アンテナに関する。
アンテナに関する。
［従来の技術］ 第７図はラップリブアンテナの説明図、第８図はラジ
アルリブアンテナの斜視図、第９図（ａ），（ｂ），
（ｃ），（ｄ）はボックスアンテナの収納図、平面展開
状況図、全展開状態図、部分拡大図、第10図は従来のト
ラス型メッシュアンテナのケーブルネットワークの部分
図、第11図（ａ），（ｂ），（ｃ）は第10図に示すケー
ブル毎の収納角度と比張力との関係を示す図である。
アルリブアンテナの斜視図、第９図（ａ），（ｂ），
（ｃ），（ｄ）はボックスアンテナの収納図、平面展開
状況図、全展開状態図、部分拡大図、第10図は従来のト
ラス型メッシュアンテナのケーブルネットワークの部分
図、第11図（ａ），（ｂ），（ｃ）は第10図に示すケー
ブル毎の収納角度と比張力との関係を示す図である。
従来、展開メッシュアンテナは、通信衛星等に搭載さ
れ、宇宙空間の所定の位置で予め決められた形状に展開
するように構成されており、その構成上の差異による３
例を示す。第７図に示すラップリブアンテナは、米国技
術試験衛星ATS−６に搭載されたアンテナで、衛星本体3
02の周囲からリブ301が放射状に延びており、リブ301が
構成する凹面上に金属メッシュ300が設けられた状態に
なり反射鏡面が形成されている。リブ301は断面が
「Ｏ」字状で強度を高め、収納状態では平らな薄板状に
なる弾性材であり、金属メッシュ300とともにハブ302の
円周側面に巻き付けて収納される構成になっている。
れ、宇宙空間の所定の位置で予め決められた形状に展開
するように構成されており、その構成上の差異による３
例を示す。第７図に示すラップリブアンテナは、米国技
術試験衛星ATS−６に搭載されたアンテナで、衛星本体3
02の周囲からリブ301が放射状に延びており、リブ301が
構成する凹面上に金属メッシュ300が設けられた状態に
なり反射鏡面が形成されている。リブ301は断面が
「Ｏ」字状で強度を高め、収納状態では平らな薄板状に
なる弾性材であり、金属メッシュ300とともにハブ302の
円周側面に巻き付けて収納される構成になっている。
第８図は、米国のデータ中継衛星TDRSに搭載されてい
るラジアルリブアンテナで、放射状に延びている各リブ
312の間を放射中心から等距離の点の間を複数の段毎に
くもの巣状にコンターロッド311で結ばれ、アンテナ鏡
面の精度を保つように支持されており、傘のように閉じ
られた状態で収納され、傘を開くように展開されて、そ
のリブとコンターロッドが構成する凹状の内面に金属メ
ッシュ320が設けられている。
るラジアルリブアンテナで、放射状に延びている各リブ
312の間を放射中心から等距離の点の間を複数の段毎に
くもの巣状にコンターロッド311で結ばれ、アンテナ鏡
面の精度を保つように支持されており、傘のように閉じ
られた状態で収納され、傘を開くように展開されて、そ
のリブとコンターロッドが構成する凹状の内面に金属メ
ッシュ320が設けられている。
第９図（ａ），（ｂ），（ｃ）は、ボックストラスア
ンテナと称する展開メッシュアンテナで、それぞれ収納
状態と、平面展開から全展開の順序を示す図である。第
９図（ｄ）は単位ボックストラス322毎のケーブルネッ
トワーク321で、タイバックタイシステムと称し、金属
メッシュ320を含んで紙風船を折り畳むように折り畳ま
れて収納され、第９図（ａ）に示す収納状態から前、両
横、上方へ１つづつシーケンシャルに延びて展開し、全
展開すると金属メッシュ320が鏡面を構成する。また、
各ケーブルネットワーク321のノードは全てケーブルの
それぞれの端部において固定されていた。
ンテナと称する展開メッシュアンテナで、それぞれ収納
状態と、平面展開から全展開の順序を示す図である。第
９図（ｄ）は単位ボックストラス322毎のケーブルネッ
トワーク321で、タイバックタイシステムと称し、金属
メッシュ320を含んで紙風船を折り畳むように折り畳ま
れて収納され、第９図（ａ）に示す収納状態から前、両
横、上方へ１つづつシーケンシャルに延びて展開し、全
展開すると金属メッシュ320が鏡面を構成する。また、
各ケーブルネットワーク321のノードは全てケーブルの
それぞれの端部において固定されていた。
［発明が解決しようとする課題］ 上述した従来の展開メッシュアンテナのうちリブ型
（ラジアルリブアンテナ、ラップリブアンテナ）により
大型化を図り、あるいは反射鏡面の高精度化を図る場
合、リブが構造中心のハブに片持ち梁状となっているた
め、メッシュ鏡面張力による座屈やリブ端部の弾性変形
が心配される。というのは片持ち梁の座屈荷重WCは良く
知られているオイラーの公式によると であたえられる。ここでWCは座屈荷重、ｎは長柱の境
界条件で決定される定数、Ｅは構造のヤング率、IZは長
柱の断面２次モーメント、は長柱の長さである。この
ため、リブが長くなると、その２乗に反比例して座屈荷
重は減少することになる。また片持ち梁端部の弾性変形
ｙは、端部に荷重Ｐが加わるとして、 で与えられ、（Ｅはリブのヤング率、IZはリブの断面
２次モーメント、はリブの長さである。）リブが長く
なる程、端部に同じ荷重が加わっても変形量が大きくな
るため、大型化、高精度化に適さない。こうして欠点を
補うと考えられているのが、例えば上述のボックストラ
スアンテナのような、メッシュアンテナの支持構造に展
開トラスを用いる方法である。この方法では、リブの代
わりに、より剛性の高い展開トラス構造を用いることに
より、座屈や弾性変形を小さく抑えようとするものであ
る。この場合、トラス構造が与える離散的固定点間にケ
ーブルネットワークを張架することで、収納性、軽量性
を損なうことなく、鏡面精度を向上させることができ
る。しかしながら、ボックストラスアンテナではアンテ
ナ鏡面に沿って配されたトラス部材が全て折れ曲がる構
造となっており、各折れ曲がり点には展開力を与えるア
クチュエータが配されているたため、重量が大きくなる
欠点があった。そこで考えられたトラス構造が、例えば
特願昭63−278341で述べられている第６図に示すような
少ないアクチュエータで同期した展開と収納が可能な展
開トラスである。この場合も、ケーブルネットワークに
よって、鏡面精度の向上が図れると単純には考えられる
が、実は深刻な問題が生じる。それは同期展開トラスに
特長的であるアンテナ面内方向に配されたトラス部材が
折れ曲がらない構造の場合、当該トラス部材上のケーブ
ルの収納時張力が展開時張力より高くなるということで
ある。収納時にケーブル張力が強いと、強度設計を収納
状態で行なう必要があり、また通常、鏡面形状調整など
製造後の工場内の微調整は収納前に展開状態に行なわれ
るため、調整後に調整時以上の負荷を構造に加えて収納
することは残留応力などの面から好ましくない。定量的
にその影響を見るために、第10図に示されるケーブルと
トラスモデルで、トラス構造を収納させた場合のケーブ
ル張力を計算した結果を第11図（ａ），（ｂ），（ｃ）
に示す。ここで比張力とは展開状態の張力で各収納位置
での張力を割った値であり、ケーブル１、２、３は鏡面
に接するサーフェースケーブル、ケーブル４〜９は、ケ
ーブル１〜３を所定の形状になるように引っ張るバック
ケーブルで、109はケーブル張力を支持するスタンドオ
フである。工場内での展開状態をθ＝０とし、収納のた
めに第10図中右のスタンドオフ109を垂直に保ちつつ、
その位置を他方のスタンドオフ109の下端を中心に展開
させた場合、ケーブル１、３、4,5が、少なくともプラ
ス・マイナスどちらかの方向で、収納状態での張力が展
開状態での張力を上回っている。したがって、トラス構
造を鏡面支持構造とした上で、ケーブルネットワーク方
式を用いる際には、メッシュ面に平行なトラス部材は従
来、すべて折れ曲がる構造となっており、したがって展
開途中で荷重を持つことが不可能であるため、基本的に
はすべてのヒンジ点Ｈにばねなどのアクチュエータを配
する必要があり、アクチュエータの数の増加は直接重量
増加につながるという欠点がある。
（ラジアルリブアンテナ、ラップリブアンテナ）により
大型化を図り、あるいは反射鏡面の高精度化を図る場
合、リブが構造中心のハブに片持ち梁状となっているた
め、メッシュ鏡面張力による座屈やリブ端部の弾性変形
が心配される。というのは片持ち梁の座屈荷重WCは良く
知られているオイラーの公式によると であたえられる。ここでWCは座屈荷重、ｎは長柱の境
界条件で決定される定数、Ｅは構造のヤング率、IZは長
柱の断面２次モーメント、は長柱の長さである。この
ため、リブが長くなると、その２乗に反比例して座屈荷
重は減少することになる。また片持ち梁端部の弾性変形
ｙは、端部に荷重Ｐが加わるとして、 で与えられ、（Ｅはリブのヤング率、IZはリブの断面
２次モーメント、はリブの長さである。）リブが長く
なる程、端部に同じ荷重が加わっても変形量が大きくな
るため、大型化、高精度化に適さない。こうして欠点を
補うと考えられているのが、例えば上述のボックストラ
スアンテナのような、メッシュアンテナの支持構造に展
開トラスを用いる方法である。この方法では、リブの代
わりに、より剛性の高い展開トラス構造を用いることに
より、座屈や弾性変形を小さく抑えようとするものであ
る。この場合、トラス構造が与える離散的固定点間にケ
ーブルネットワークを張架することで、収納性、軽量性
を損なうことなく、鏡面精度を向上させることができ
る。しかしながら、ボックストラスアンテナではアンテ
ナ鏡面に沿って配されたトラス部材が全て折れ曲がる構
造となっており、各折れ曲がり点には展開力を与えるア
クチュエータが配されているたため、重量が大きくなる
欠点があった。そこで考えられたトラス構造が、例えば
特願昭63−278341で述べられている第６図に示すような
少ないアクチュエータで同期した展開と収納が可能な展
開トラスである。この場合も、ケーブルネットワークに
よって、鏡面精度の向上が図れると単純には考えられる
が、実は深刻な問題が生じる。それは同期展開トラスに
特長的であるアンテナ面内方向に配されたトラス部材が
折れ曲がらない構造の場合、当該トラス部材上のケーブ
ルの収納時張力が展開時張力より高くなるということで
ある。収納時にケーブル張力が強いと、強度設計を収納
状態で行なう必要があり、また通常、鏡面形状調整など
製造後の工場内の微調整は収納前に展開状態に行なわれ
るため、調整後に調整時以上の負荷を構造に加えて収納
することは残留応力などの面から好ましくない。定量的
にその影響を見るために、第10図に示されるケーブルと
トラスモデルで、トラス構造を収納させた場合のケーブ
ル張力を計算した結果を第11図（ａ），（ｂ），（ｃ）
に示す。ここで比張力とは展開状態の張力で各収納位置
での張力を割った値であり、ケーブル１、２、３は鏡面
に接するサーフェースケーブル、ケーブル４〜９は、ケ
ーブル１〜３を所定の形状になるように引っ張るバック
ケーブルで、109はケーブル張力を支持するスタンドオ
フである。工場内での展開状態をθ＝０とし、収納のた
めに第10図中右のスタンドオフ109を垂直に保ちつつ、
その位置を他方のスタンドオフ109の下端を中心に展開
させた場合、ケーブル１、３、4,5が、少なくともプラ
ス・マイナスどちらかの方向で、収納状態での張力が展
開状態での張力を上回っている。したがって、トラス構
造を鏡面支持構造とした上で、ケーブルネットワーク方
式を用いる際には、メッシュ面に平行なトラス部材は従
来、すべて折れ曲がる構造となっており、したがって展
開途中で荷重を持つことが不可能であるため、基本的に
はすべてのヒンジ点Ｈにばねなどのアクチュエータを配
する必要があり、アクチュエータの数の増加は直接重量
増加につながるという欠点がある。
本発明の目的は、アクチュエータの数を極力減ずるよ
うにアンテナ面に平行に配されたトラス部材が折れ曲が
らない展開トラス構造、即ち結果的に同期して展開可能
な展開トラス構造を鏡面支持構造とするケーブルネット
ワークを用いた展開メッシュアンテナを提供することに
ある。
うにアンテナ面に平行に配されたトラス部材が折れ曲が
らない展開トラス構造、即ち結果的に同期して展開可能
な展開トラス構造を鏡面支持構造とするケーブルネット
ワークを用いた展開メッシュアンテナを提供することに
ある。
［課題を解決するための手段］ 本発明の展開メッシュアンテナは、 アンテナの展開時にアンテナの反射鏡面に沿うトラス
部材のうちの少なくとも１本が収納時折れ曲らない構造
を有し、 前記折れ曲らない構造のトラス部材の両端に固定され
ているスタンドオフ間のサーフェースケーブルとバック
ケーブルを結合するタイケーブルが、一方の端に該端部
が結合されるべきケーブル上を自由に滑動あるいは摺動
する結合手段を有している。
部材のうちの少なくとも１本が収納時折れ曲らない構造
を有し、 前記折れ曲らない構造のトラス部材の両端に固定され
ているスタンドオフ間のサーフェースケーブルとバック
ケーブルを結合するタイケーブルが、一方の端に該端部
が結合されるべきケーブル上を自由に滑動あるいは摺動
する結合手段を有している。
［作用］ アンテナ反射鏡面に平行な折れ曲らない構造のトラス
部材が一方の端部を中心に他方の端部に接続されている
スタンドオフを展開時と同一方向に向けたまま収納する
場合、該スタンドオフに支持されているサーフェースケ
ーブルとバックケーブルとを結合するタイケーブルの一
方の端が自由に当該ケーブル上を滑動するので、ケーブ
ルのトラス構造が変化し、第４図に示すように収納角度
の増加に従って、展開状態よりも小さい張力が各ケーブ
ルにかかることになり、収納が無理無く行なわれ、アク
チュエータを不要とする折れ曲がらない構造のトラス部
材を含んでの収納、展開が可能となる。
部材が一方の端部を中心に他方の端部に接続されている
スタンドオフを展開時と同一方向に向けたまま収納する
場合、該スタンドオフに支持されているサーフェースケ
ーブルとバックケーブルとを結合するタイケーブルの一
方の端が自由に当該ケーブル上を滑動するので、ケーブ
ルのトラス構造が変化し、第４図に示すように収納角度
の増加に従って、展開状態よりも小さい張力が各ケーブ
ルにかかることになり、収納が無理無く行なわれ、アク
チュエータを不要とする折れ曲がらない構造のトラス部
材を含んでの収納、展開が可能となる。
［実施例］ 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）は、
それぞれ本発明の展開メッシュアンテナの一実施例の展
開状態の斜視図、ケーブルネットワークの斜視図、トラ
ス構造物の斜視図、タイケーブル周りの説明図、ブーリ
ー使用の説明図、第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）は、第
１図（ａ）に示す展開メッシュアンテナの収納された状
態から展開された状態への変化を示す斜視図、第３図は
第１図（ｄ）に示すタイケーブル周りの詳細図、第４図
は第３図に示す各ケーブル毎の収納角度と比張力の関係
を示す図、第５図（ａ），（ｂ）は本発明を適用したマ
ルチモジュール型の展開メッシュアンテナの部分斜視図
とスタンドオフ結合部の詳細図、第６図（ａ），
（ｂ），（ｃ）は同期展開トラス構造物の展開シーケン
スを示す図である。
それぞれ本発明の展開メッシュアンテナの一実施例の展
開状態の斜視図、ケーブルネットワークの斜視図、トラ
ス構造物の斜視図、タイケーブル周りの説明図、ブーリ
ー使用の説明図、第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）は、第
１図（ａ）に示す展開メッシュアンテナの収納された状
態から展開された状態への変化を示す斜視図、第３図は
第１図（ｄ）に示すタイケーブル周りの詳細図、第４図
は第３図に示す各ケーブル毎の収納角度と比張力の関係
を示す図、第５図（ａ），（ｂ）は本発明を適用したマ
ルチモジュール型の展開メッシュアンテナの部分斜視図
とスタンドオフ結合部の詳細図、第６図（ａ），
（ｂ），（ｃ）は同期展開トラス構造物の展開シーケン
スを示す図である。
第１図（ａ）〜（ｅ）に示す展開メッシュアンテナ
は、反射鏡面となる金属メッシュ100と、反射鏡面の形
状を構成するケーブルネットワーク101と、ケーブルネ
ットワーク101が取り付けられそれらの張力を保持する
スタンドオフ109と、スタンドオフ109を固定するトラス
構造物110と、トラス構造物110を展開し、および収納す
るアクチュエータとからなる。ケーブルネットワーク10
1は、反射鏡面の形状を成形する複数のサーフェースケ
ーブル103と、サーフェースケーブル103の形状形成の支
持網となる複数のバックケーブル105と、サーフェース
ケーブル103をバックケーブル105に接続して反射鏡面の
形状にする複数のタイケーブル104とからなり、またタ
イケーブル104のバックケーブル105側の結合は第１図
（ｄ），（ｅ）に示すようにプーリー106,107により滑
動可能となっている。スタンドオフ109は、周囲に６
本、中心部に１本あり、その上端部にサーフェースケー
ブル103が取り付けられ、下端部にバックケーブル105が
取り付けられており、また下端部はトラス構造物110の
縦方向トラス材に軸を平行に固定されている。トラス構
造物110はスタンドオフ109を固定している縦方向トラス
部材を展開時に所定の関係位置に保持するトラス構造体
で、各ノードはそれぞれ展開時に固定されるが所定の収
納方向には回動可能に取り付けれている。また、第１図
（ｃ）に示すヒンジＨは収納時Ｄ方向に進むように折り
曲り、展開時はアクチュエータ（不図示）によって直線
状に伸びる。アクチュエータは展開時全てのヒンジＨを
漸次開いて全開として保持し、収納時は全てのヒンジＨ
を漸次折り曲げてトラス構造物110を折り畳み、展開メ
ッシュアンテナ全体を第２図（ａ）の状態にする。
は、反射鏡面となる金属メッシュ100と、反射鏡面の形
状を構成するケーブルネットワーク101と、ケーブルネ
ットワーク101が取り付けられそれらの張力を保持する
スタンドオフ109と、スタンドオフ109を固定するトラス
構造物110と、トラス構造物110を展開し、および収納す
るアクチュエータとからなる。ケーブルネットワーク10
1は、反射鏡面の形状を成形する複数のサーフェースケ
ーブル103と、サーフェースケーブル103の形状形成の支
持網となる複数のバックケーブル105と、サーフェース
ケーブル103をバックケーブル105に接続して反射鏡面の
形状にする複数のタイケーブル104とからなり、またタ
イケーブル104のバックケーブル105側の結合は第１図
（ｄ），（ｅ）に示すようにプーリー106,107により滑
動可能となっている。スタンドオフ109は、周囲に６
本、中心部に１本あり、その上端部にサーフェースケー
ブル103が取り付けられ、下端部にバックケーブル105が
取り付けられており、また下端部はトラス構造物110の
縦方向トラス材に軸を平行に固定されている。トラス構
造物110はスタンドオフ109を固定している縦方向トラス
部材を展開時に所定の関係位置に保持するトラス構造体
で、各ノードはそれぞれ展開時に固定されるが所定の収
納方向には回動可能に取り付けれている。また、第１図
（ｃ）に示すヒンジＨは収納時Ｄ方向に進むように折り
曲り、展開時はアクチュエータ（不図示）によって直線
状に伸びる。アクチュエータは展開時全てのヒンジＨを
漸次開いて全開として保持し、収納時は全てのヒンジＨ
を漸次折り曲げてトラス構造物110を折り畳み、展開メ
ッシュアンテナ全体を第２図（ａ）の状態にする。
第３図は反射鏡面に沿う折れ曲らない構造のトラス部
材の収納時の各ケーブルの状態を示す図で、２本のスタ
ンドオフ1091,1092間に取り付けられたサーフェースケ
ーブル1,2,3と、バックケーブル6,7と、サーフェースケ
ーブル側1,2,3が固定され、バックケーブル6,7側がプー
リーで滑動可能に接続されたタイケーブル4,5と、２本
のスタンドオフ1091,1092を結合するトラス部材111を有
している。この構造の部分で、スタンドオフ1091の下端
を中心にトラス部材111の収納のための回動に伴なって
スタンドオフ1092を平行移動させたとき、展開状態から
の収納角度の増加に従って、各ケーブル1,2,〜７の張度
が変化し、それぞれのケーブルの展開時の張度との比で
ある比張力は第４図に示すようになり、何れも展開時よ
り収納角度の増とともに漸減している。
材の収納時の各ケーブルの状態を示す図で、２本のスタ
ンドオフ1091,1092間に取り付けられたサーフェースケ
ーブル1,2,3と、バックケーブル6,7と、サーフェースケ
ーブル側1,2,3が固定され、バックケーブル6,7側がプー
リーで滑動可能に接続されたタイケーブル4,5と、２本
のスタンドオフ1091,1092を結合するトラス部材111を有
している。この構造の部分で、スタンドオフ1091の下端
を中心にトラス部材111の収納のための回動に伴なって
スタンドオフ1092を平行移動させたとき、展開状態から
の収納角度の増加に従って、各ケーブル1,2,〜７の張度
が変化し、それぞれのケーブルの展開時の張度との比で
ある比張力は第４図に示すようになり、何れも展開時よ
り収納角度の増とともに漸減している。
次に、本実施例の動作について説明する。
まず、工場において展開状態に組立てられ、調整が終
ると収納が行なわれる。収納側にアクチュエータを作動
させると、第１図（ｃ）に示すヒンジＨが折れ曲り、ト
ラス構造物110が第２図（ｂ）に示す状態に移行し、こ
れに伴なってケーブルネットワーク101が変形し、折れ
曲らない構造のトラス部材関連のケーブルネットワーク
部分のタイケーブルのプーリー106,107もスタンドオフ1
09の平行移動に伴なってそれぞれのバックケーブル上を
移動し、漸次第２図（ａ）の状態に収納される。また、
展開時はアクチュエータの伸長によりヒンジＨが漸次伸
長してヒンジＨを直線状態にし、これに伴なってケーブ
ルネットワーク101が所定の形状に展開し、プーリー10
6,107も所定の位置に停止して、アンテナの曲面を形成
し、金属メッシュ100が反射鏡面を構成する。
ると収納が行なわれる。収納側にアクチュエータを作動
させると、第１図（ｃ）に示すヒンジＨが折れ曲り、ト
ラス構造物110が第２図（ｂ）に示す状態に移行し、こ
れに伴なってケーブルネットワーク101が変形し、折れ
曲らない構造のトラス部材関連のケーブルネットワーク
部分のタイケーブルのプーリー106,107もスタンドオフ1
09の平行移動に伴なってそれぞれのバックケーブル上を
移動し、漸次第２図（ａ）の状態に収納される。また、
展開時はアクチュエータの伸長によりヒンジＨが漸次伸
長してヒンジＨを直線状態にし、これに伴なってケーブ
ルネットワーク101が所定の形状に展開し、プーリー10
6,107も所定の位置に停止して、アンテナの曲面を形成
し、金属メッシュ100が反射鏡面を構成する。
第５図は本発明の展開メッシュアンテナの他の実施例
で、前述の実施例の構成による展開メッシュアンテナを
単位のアンテナモジュール200として、アンテナモジュ
ール200を結合機構201でスタンドオフ109を含むトラス
構造体部分を結合し、全体として１つの大きなアンテナ
鏡面を構成したものである。この場合もアンテナ鏡面に
平行になっている折れ曲らない構造のトラス部材関連の
タイケーブルの一方の端には滑動するプーリーが取り付
けられており、全てのスタンドオフ109は同一の高さで
ある。これにより各アンテナモジュール200は同期展開
が可能になり、機構学的には、ある一つのアンテナモジ
ュールにアクチュエータがあれば鏡面全体の展開が可能
となる。
で、前述の実施例の構成による展開メッシュアンテナを
単位のアンテナモジュール200として、アンテナモジュ
ール200を結合機構201でスタンドオフ109を含むトラス
構造体部分を結合し、全体として１つの大きなアンテナ
鏡面を構成したものである。この場合もアンテナ鏡面に
平行になっている折れ曲らない構造のトラス部材関連の
タイケーブルの一方の端には滑動するプーリーが取り付
けられており、全てのスタンドオフ109は同一の高さで
ある。これにより各アンテナモジュール200は同期展開
が可能になり、機構学的には、ある一つのアンテナモジ
ュールにアクチュエータがあれば鏡面全体の展開が可能
となる。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、サーフェースケーブル
とバックケーブルを接続するタイケーブルの一方の端部
をケーブル上を自由に滑動する接続ノードとすることに
より、アンテナ鏡面に平行なトラス部材として折れ曲ら
ない構造のものを過半数使用することができ、重量の軽
減、構造の単純化、経済化が図られ、さらにマルチモジ
ュールアンテナに適用した場合アクチュエータは一つで
済み、モジュール間調整も結合機構によって細部調整が
可能になり、アンテナ鏡面の製造、試験もアンテナモジ
ュールの開口径単位で行なうことができ大型の一体型ア
ンテナを扱うのと比して経済化かつ高精度化を可能とす
る効果がある。
とバックケーブルを接続するタイケーブルの一方の端部
をケーブル上を自由に滑動する接続ノードとすることに
より、アンテナ鏡面に平行なトラス部材として折れ曲ら
ない構造のものを過半数使用することができ、重量の軽
減、構造の単純化、経済化が図られ、さらにマルチモジ
ュールアンテナに適用した場合アクチュエータは一つで
済み、モジュール間調整も結合機構によって細部調整が
可能になり、アンテナ鏡面の製造、試験もアンテナモジ
ュールの開口径単位で行なうことができ大型の一体型ア
ンテナを扱うのと比して経済化かつ高精度化を可能とす
る効果がある。
第１図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）はそれ
ぞれ本発明の展開メッシュアンテナの一実施例の展開状
態の斜視図、ケーブルネットワークの斜視図、トラス構
造物の斜視図、タイケーブルの周りの説明図、プーリー
使用の説明図、第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）は、第１
図（ａ）に示す展開メッシュアンテナの収納された状態
から展開された状態への変化を示す斜視図、第３図は第
１図（ｄ）示すタイケーブル周りの詳細図、第４図は第
３図に示す各ケーブル毎の収納角度と比張力の関係を示
す図、第５図（ａ），（ｂ）は本発明を適用したマルチ
モジュール型の展開メッシュアンテナの部分斜視図とス
タンドオフ結合部の詳細図、第６図は（ａ），（ｂ），
（ｃ）は同期展開トラス構造物の展開シーケンスを示す
図、 第７図はラップリブアンテナの説明図、第８図はラジア
ルリブアンテナの斜視図、第９図（ａ），（ｂ），
（ｃ），（ｄ）はボックスアンテナの収納図、平面展開
状況図、全展開状態図、部分拡大図、第10図は従来のト
ラス型メッシュアンテナのケーブルネットワークの部分
図、第11図（ａ），（ｂ），（ｃ）は第10図に示すケー
ブル毎の収納角度と比張力との関係を示す図である。 1,2,3,103……サーフェースケーブル、4,5,106,107……
タイケーブル、6,7,8,9,105……バックケーブル、100…
…金属メッシュ、101……ケーブルネットワーク、109,1
091,1092……スタンドオフ、110……トラス構造物、111
……トラス部材、200……アンテナモジュール、201……
結合機構。
ぞれ本発明の展開メッシュアンテナの一実施例の展開状
態の斜視図、ケーブルネットワークの斜視図、トラス構
造物の斜視図、タイケーブルの周りの説明図、プーリー
使用の説明図、第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）は、第１
図（ａ）に示す展開メッシュアンテナの収納された状態
から展開された状態への変化を示す斜視図、第３図は第
１図（ｄ）示すタイケーブル周りの詳細図、第４図は第
３図に示す各ケーブル毎の収納角度と比張力の関係を示
す図、第５図（ａ），（ｂ）は本発明を適用したマルチ
モジュール型の展開メッシュアンテナの部分斜視図とス
タンドオフ結合部の詳細図、第６図は（ａ），（ｂ），
（ｃ）は同期展開トラス構造物の展開シーケンスを示す
図、 第７図はラップリブアンテナの説明図、第８図はラジア
ルリブアンテナの斜視図、第９図（ａ），（ｂ），
（ｃ），（ｄ）はボックスアンテナの収納図、平面展開
状況図、全展開状態図、部分拡大図、第10図は従来のト
ラス型メッシュアンテナのケーブルネットワークの部分
図、第11図（ａ），（ｂ），（ｃ）は第10図に示すケー
ブル毎の収納角度と比張力との関係を示す図である。 1,2,3,103……サーフェースケーブル、4,5,106,107……
タイケーブル、6,7,8,9,105……バックケーブル、100…
…金属メッシュ、101……ケーブルネットワーク、109,1
091,1092……スタンドオフ、110……トラス構造物、111
……トラス部材、200……アンテナモジュール、201……
結合機構。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−228805（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−230803（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−128505（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−119702（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−79501（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 15/00 - 19/32 H01Q 1/08
Claims (2)
- 【請求項１】アンテナの反射鏡面を構成する金属メッシ
ュと、該金属メッシュを所定の曲面に成形する複数のサ
ーフェースケーブルと、サーフェースケーブルの形状形
成の支持ネットワークとなるバックケーブルと、サーフ
ェースケーブルとバックケーブルを結合するタイケーブ
ルと、一方の端部にサーフェースケーブルの支持端が、
他方の端部近くにバックケーブルの支持端が取り付けら
れ、アンテナの展開時に、サーフェースケーブル、バッ
クケーブル、タイケーブルからなるケーブルネットワー
クの張力を保持する複数のスタンドオフと、該スタンド
オフを固定する３次元展開トラス構造物とからなり、該
３次元展開トラス構造物が、複数のトラス部材と、トラ
ス部材相互間結合用ヒンジと、アンテナの収納・展開の
ためのアクチュエータとを含むメッシュアンテナにおい
て、 アンテナの展開時にアンテナの反射鏡面に沿うトラス部
材のうちの少なくとも１本が収納時に折れ曲がらない構
造を有し、 前記折れ曲がらない構造のトラス部材の両端に固定され
ているスタンドオフ間のサーフェースケーブルとバック
ケーブルを結合するタイケーブルが、一方の端に該端部
が結合されるべきケーブル上を自由に滑動、あるいは摺
動する結合手段を有することを特徴とする展開メッシュ
アンテナ。 - 【請求項２】複数の３次元展開トラス構造物相互が、結
合機構を用いて結合されて、全体で一つのアンテナ鏡面
を形成する請求項１記載の展開メッシュアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2251806A JP3032796B2 (ja) | 1990-09-25 | 1990-09-25 | 展開メッシュアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2251806A JP3032796B2 (ja) | 1990-09-25 | 1990-09-25 | 展開メッシュアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04132402A JPH04132402A (ja) | 1992-05-06 |
| JP3032796B2 true JP3032796B2 (ja) | 2000-04-17 |
Family
ID=17228205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2251806A Expired - Fee Related JP3032796B2 (ja) | 1990-09-25 | 1990-09-25 | 展開メッシュアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3032796B2 (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 |
|---|---|---|---|---|
| JP3648712B2 (ja) | 2002-02-01 | 2005-05-18 | 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 | 骨組構造物 |
| CN107069176B (zh) * | 2017-02-20 | 2019-05-07 | 西安电子科技大学 | 一种基于拉索调节形面精度的可展开柱状抛物面天线 |
| 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 |
-
1990
- 1990-09-25 JP JP2251806A patent/JP3032796B2/ja not_active Expired - Fee Related
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 |
|---|---|
| JPH04132402A (ja) | 1992-05-06 |
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