JP3095392B2 - メッシュアンテナ - Google Patents

メッシュアンテナ

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JP3095392B2 JP01305260A JP30526089A JP3095392B2 JP 3095392 B2 JP3095392 B2 JP 3095392B2 JP 01305260 A JP01305260 A JP 01305260A JP 30526089 A JP30526089 A JP 30526089A JP 3095392 B2 JP3095392 B2 JP 3095392B2
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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、宇宙空間に構築するのに好適す
るメッシュアンテナに関する。
(従来の技術) 最近、宇宙空間に構築するアンテナシステムとして、
予め地上で折畳み収容して宇宙飛行体に搭載して宇宙空
間まで輸送し、宇宙空間に到達した状態で展開させる方
法が考えられている。このようなアンテナシステムとし
ては、特願昭62−213544等の立体トラスを組合せ配置し
てなるトラス構造体をアンテナ支持体として、このトラ
ス構造体に対して鏡面用メッシュ部材を張設したメッシ
ュアンテナが有利とであるとされている。
すなわち、特願昭62−213544のトラス構造体は第4図
に示すように、その略中心に第1の立体トラスが1個配
置される。そして、この第1の立体トラス10の周囲には
第2の立体トラス11が8個配置され、この第2の立体ト
ラス11の周囲には第3の立体トラス12が16個配置され
る。これら第1乃至第3の立体トラス10〜12は互いに対
向する面が共用されて連設されて組合せ配置される。
上記第1乃至第3の立体トラス10〜12は第5図に示す
ように、一般的に直交座標系の接点を(i,j,k)で表す
場合、一辺の長さAを定数とすると、(Ai,Aj,0)とな
り、例えばAを10cmとして、i=j=k=1とすると、
(10、0,10、0,10、0)という座標値の点となるもの
で、接点(i,j+1,1)、(i,j,1)、(i,j+1,0)、
(i+1,i,0)、(i,i+1,1)、(i+1,j+1,0)、
(i,j+1,1)、(i+1,j+1,1)を有する立方体で表示
される。このうち第1の立体トラス10は、第6図に示す
ように、それぞれ10本の連結部材13が立方体状に組合わ
されて各接点(i,j+1,1)、(i,j,1)、(i,j+1,
0)、(i+1,j,0)、(i,j+1,1)、(i+1,j+1,
0)、(i,j+1,1)、(i+1,j+1,1)が支持部材14,15
(第7図(a)(b)参照)を介して回動自在に連結さ
れており、その上下面となる相対向する2平面の対角線
上の接点(i,j,1)と(i+1,j+1,1)及び(i+1,j,
0)と(i,j+1,0)間には、折曲自在な折曲部材16が配
置されて上記支持部材14(第7図(a)参照)を介して
回動自在に連結される。そして、この第1の立体トラス
10の周囲の4平面の対角線上の接点(i,j,1)と(i+
j,j,0)、(i+1,j,0)と(i+1,j+1,1)、(i+1,
j+1,1)と(i,j+1,0)及び(i,j+1,0)と(i,j,1)
間には伸縮自在な伸長部材17が配置されて支持部材14
(第7図(a)参照)を介して回動自在に連結される。
また、上記第2の立体トラス11は第8図に示すよう
に、それぞれ10本の連結部材13が立方体状に組合わされ
て各接点(i,j+1,1)、(i,j,1)、(i,j+1,0)、
(i+1,j,0)、(i,j+1,1)、(i+1,j+1,0)、
(i,j+1,1)、(i+1,j+1,1)が支持部材14,15,18を
介して回動自在に連結されており、その上下面となる相
対向する2平面の対角線上の上記接点(i,j,1)と(i
+1,j+1,1)及び(i+1,j,0)と(i,j+1,0)間には
折曲自在な折曲部材16が配置されて支持部材14,18を介
して回動自在に連結される。そして、この第2の立体ト
ラス11の周囲の3平面の対角線上の接点(i,j,1)と
(i+1,j,0)、(i+1,j,0)と(i+1,j+1,1)及び
(i+1,j+1,1)と(i,j+1,0)間には伸縮自在な伸長
部材17が配置されて上記支持部材14,18を介して回動自
在に連結される。
そして、上記第3の立体トラス12を、第9図に示すよ
うに、それぞれ10本の連結部材13立方体状に組合わされ
て各接点(i,j+1,1)、(i,j,1)、(i,j+1,0)、
(i+1,i,0)、(i,j+1,1)、(i+1,j+1,0)、
(i,j+1,1)、(i+1,j+1,1)が支持部材15,19を介
して回動自在に連結されており、その立方体の1箇所の
対角線上の接点(i,j,1)と(i+1,j+1,0)間には伸
縮自在な伸長部材17が配置されて上記支持部材19を介し
て回動自在に連結される。
また、上記第1乃至第3の立体トラス10〜12の各伸長
部材17には、例えば一体的に伸縮駆動用のアクチュエー
タ20がそれぞれ配設されており、図示しない制御部から
のコマンド信号に応動してアクチュエータ20が駆動制御
されると、選択的に伸縮駆動制御される。
上記構成において、第1乃至第3の立体トラス10〜12
を組合せ配置されたアンテナ支持体9は、その第1乃至
第3の立体トラス10〜12の各伸長部材17の伸長が制御さ
れて、第10図(a)〜(c)に示す如く展開状態から折
畳み状態(折畳み状態から展開状態)に駆動制御され、
その後、さらに伸長部材17が伸長制御されて第11図に示
す如く所定の曲率を有した放物面形状に展開される。
上記トラス構造体を利用したメッシュアンテナは、上
記第1乃至第3の立体トラス10〜12を組合せ配置してア
ンテナ支持体1を形成し、このアンテナ支持体1には、
例えば第12図に示すように、第1乃至第3の立体トラス
10〜12の一方面にメッシュ部材2を取付部材3を介して
展張自在に張設する。そして、このようなメッシュアン
テナは第1乃至第3の立体トラス10〜12が展開駆動され
て所望の曲率の放物面形状に展開されると、そのメッシ
ュ部材2が連動して展張され、該メッシュ部材2で所望
の曲率を有した鏡面を形成する。
ところが、上記メッシュアンテナでは、第1乃至第3
の立体トラス10〜12を折畳み及び展開させるための伸長
部材17が第1乃至第3の立体トラス10〜12の幅をLとす
ると、第12図(b)に示す如くトラスが立方体形状に展
開された状態で 同図(c)に示す如く折畳み収納状態で2Lの長さ寸法が
必要となることにより、折畳み状態から立体形状に展開
させて、さらに同図(c)に示す如く放物面状に展開さ
せるのに、伸長部材17を よりもさらに短い寸法まで縮小させて、その縮小分に対
応した曲率の鏡面を形成する構成となる。このため、第
1乃至第3の立体トラス10〜12の展開だけでは、その鏡
面の曲率形成に制約を受けることとなることにより、そ
の制作を含む取扱いが非常に煩雑となるという問題を有
する。
そこで、このようなメッシュアンテナにあっては、大
きな曲率を有した鏡面を容易に形成し得るようにして、
その制作を含む取扱い性の向上を図り得るように改良す
ることが要請されている。
(発明が解決しようとする課題) 以上述べたように、従来のメッシュアンテナでは、鏡
面の曲率形成に制約を受けるために、その制作を含む取
扱いが非常に煩雑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、簡易
な構成で、且つ、鏡面形成の簡略化を図り得るようにし
て、可及的に取扱い性の向上を図り得るようにしたメッ
シュアンテナ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、複数の連結部材を立体的状に組合せて各
接点を回動自在に連結し、相対向する2平面の各対角線
間に回動自在に支持される折曲自在な折曲部材を設け、
かつ、他の4平面の各対角線間に回動自在に支持される
伸縮自在な伸長部材を設けた折畳み展開自在な第1の立
体トラス、複数の連結部材を立方体状に組合せて各接点
を回動自在に連結し、相対向する2平面の各対角線間に
回動自在に支持される伸縮自在な伸長部材を設け、か
つ、他の3平面の各対角線間に回動自在に支持される伸
縮自在な伸長部材を設けた折畳み展開自在な第2の立体
トラス、及び複数の連結部材を立方体状に組合せて各接
点を回動自在に連結し、立方体の対角線間の一箇所に回
動自在に支持される伸縮自在な伸長部材を設けた折畳み
展開自在な第3のトラスを組合せ配置した支持体と、こ
の支持体の鏡面を形成する前記第1乃至第3の立体トラ
スの一方面に前記伸長部材の伸縮動作に応じて前記第1
乃至第3のトラスの一方面に対して所定の傾斜角をなす
ように展張されるメッシュ部材と、前記支持体の第1乃
至第3の立体トラスの伸長部材を伸縮駆動して該第1乃
至第3の立体トラスを折畳み及び展開して前記支持体を
折畳み及び展開制御し、前記メッシュ部材を鏡面形状に
展張する駆動手段とを備えてメッシュアンテナを構成し
たものである。
(作用) 上記構成によれば、支持体は、第1乃至第3の立体ト
ラスの伸長部材が駆動手段を介して伸縮駆動されて、第
1乃至第4の立体トラスが折畳み、あるいは展開される
と、メッシュ部材が第1乃至第3の立体トラスの一方面
に対して所定の傾斜角をなすように展張されて鏡面を形
成する。従って、メッシュ部材で形成する鏡面の曲率を
伸長部材の縮小分に直接的に影響を受けることなく設定
し得るため、可及的に鏡面曲率形成の簡略化が図れる。
(実施例) 以下、この発明の一実施例について、図面を参照して
詳細に説明する。
第1図はこの発明の一実施例に係るメッシュアンテナ
を示すもので、アンテナ支持体50は、例えば前記特願昭
62−213544の第1乃至第3の立体トラス10〜12を前述し
たように組合せ配置して形成される。そして、このアン
テナ支持体50の第1乃至第3の立体トラス10〜12の一方
面には鏡面形成用のメッシュ部材51が展張自在に張設さ
れる。このメッシュ部材51は第1乃至第3の立体トラス
10〜12の取付面に対して取付部材52を介して所定の傾斜
角を有して張設され、アンテナ支持体50の展開完了状態
で、所望の放物面を形成する。
上記構成において、第1乃至第3の立体トラス10〜12
を組合せ配置されたアンテナ支持体50は、その第1乃至
第3の立体トラス10〜12の各伸張部材17の伸長が制御さ
れて、前述したように第1図(a)(b)(c)に示す
ように展開状態から折畳み状態(折畳み状態から展開状
態)に設定される。この際、メッシュ部材51は、第1乃
至第3の立体トラス10〜12の一方面に取付部材52を介し
て所定の傾斜角に展張されていることにより、その折畳
み、あるいは展開動作に連動して、第1乃至第3の立体
トラス10〜12の一方面に対して所定の傾斜角を有して折
畳み、あるいは展張されて、アンテナ支持体50の一方面
に所定の曲率を有した鏡面を形成する。
このように、上記メッシュアンテナは、アンテナ支持
体50の第1乃至第3の立体トラス10〜12の一方面に伸長
部材17に対応して所定の傾斜角を有してメッシュ部材21
を張設し、アンテナ支持体50の展開状態で、所定の曲率
に展開された第1乃至第3の立体トラス10〜12の一方面
にメッシュ部材51が展張されて鏡面を形成するように構
成した。これによれば、メッシュ部材51は、アンテナ支
持体50の第1乃至第3の立体トラス10〜12の一方面に対
して取付部材52で所定の傾斜角を保って展張されて鏡面
を形成することで、その鏡面形状が、展張した傾斜と、
伸長部材17の伸縮量とにより決定されるために、伸縮部
材の伸縮量を最小限に保ったうえで、所望の曲面形状を
形成することが可能となる。この結果、アンテナ支持体
50の伸長部材17の伸縮駆動量の軽減が図れることで、展
開駆動系の設計製作を含む取扱いの向上が図れる。
なお、上記実施例では、アンテナ支持体50を放物面状
に展開するように構成したが、第2図及び第3図に示す
ように一方向放物面及び双曲放物面状に展開するように
構成することも可能である。この場合、メッシュ部材51
はその曲面形状に応じて第1乃至第3の立体トラス10〜
12の一方面に対する傾斜角方向が適宜に設定される。
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、簡易な構成
で、且つ、鏡面形成の簡略化を図り得るようにして、可
及的に取扱い性の向上を図り得るようにしたメッシュア
ンテナを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例に係るメッシュアンテナを
示す構成図、第2図及び第3図はこの発明の他の実施例
を示す図、第4図乃至第11図はこの発明に適用されるト
ラス構造体の例を説明するために示した図、第12図は従
来の問題点を説明するために示した図である。 10〜12……第1乃至第3の立体トラス、13……連結部
材、14,15,18,19……支持部材、16……折曲部材、17…
…伸長部材、20……アクチュエータ、50……アンテナ支
持体、51……メッシュ部材、52……取付部材。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の連結部材を立体的状に組合せて各接
    点を回動自在に連結し、相対向する2平面の各対角線間
    に回動自在に支持される折曲自在な折曲部材を設け、か
    つ、他の4平面の各対角線間に回動自在に支持される伸
    縮自在な伸長部材を設けた折畳み展開自在な第1の立体
    トラス、複数の連結部材を立方体状に組合せて各接点を
    回動自在に連結し、相対向する2平面の各対角線間に回
    動自在に支持される伸縮自在な伸長部材を設け、かつ、
    他の3平面の各対角線間に回動自在に支持される伸縮自
    在な伸長部材を設けた折畳み展開自在な第2の立体トラ
    ス、及び複数の連結部材を立方体状に組合せて各接点を
    回動自在に連結し、立方体の対角線間の一箇所に回動自
    在に支持される伸縮自在な伸長部材を設けた折畳み展開
    自在な第3のトラスを組合せ配置した支持体と、 この支持体の鏡面を形成する前記第1乃至第3の立体ト
    ラスの一方面に前記伸長部材の伸縮動作に応じて前記第
    1乃至第3のトラスの一方面に対して所定の傾斜角をな
    すように展張されるメッシュ部材と、 前記支持体の第1乃至第3の立体トラスの伸長部材を伸
    縮駆動して該第1乃至第3の立体トラスを折畳み及び展
    開して前記支持体を折畳み及び展開制御し、前記メッシ
    ュ部材を鏡面形状に展張する駆動手段と を具備したことを特徴とするメッシュアンテナ。
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