JP4160928B2

JP4160928B2 - パラボラ反射鏡

Info

Publication number: JP4160928B2
Application number: JP2004142551A
Authority: JP
Inventors: 進中澤; 孝雄村田
Original assignee: Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 2004-05-12
Filing date: 2004-05-12
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2024-05-12
Also published as: JP2005328166A

Description

本発明はパラボラ反射鏡に係り、特に、展開時に高精度のパラボラ面を形成できるだけでなく、収納時の大きさを小さくすることのできるパラボラ反射鏡に関する。

放送衛星あるいは通信衛星のアンテナとしては、指向性を確保するためにパラボラ反射鏡を備えたパラボラアンテナを適用する場合が多い。しかし、パラボラ反射鏡は、ロケットによる打ち上げ時にはロケットのフェアリング内に格納するために小さく折り畳むことができ、宇宙空間での使用時には正しいパラボラ形状に展開可能な構造とする必要がある。

また、現場から衛星を介して放送局、新聞社等にニュースを伝送するＳＮＧ（Satellite News Gathering）装置においても、運搬および収納を容易とするために組み立て式のパラボラアンテナが使用されている。

このため、従来から折り畳み可能なパラボラ反射鏡として種々の形式が提案されている（例えば、非特許文献１および非特許文献２参照）。

非特許文献１に開示された展開型反射鏡は、円柱状のトラス構造物の上面に金メッキされたモリブデン製メッシュを張り、メッシュ上面および底面にケプラ製の三角形を基本セグメントとするネットを張り、上下のネットをワイヤで張力をかけて上面をパラボラ形状としている。

非特許文献２に開示されたパラボラ反射鏡は、図８に示すように、炭素繊維の三軸織で作成され、１つの直径の両端を互いに引き合う張力を加えることにより、約直径の半分にまで縮小することが可能である。使用時に張力を開放して、パラボラ反射鏡を元の形状に戻す。
M. W. Thomson, "ASTROMESH Deployable Reflectors for Ku- and Ka-Band Commercial Satellite" 20th AIAA International Communication Satellite Systems, AIAA-2002-2003, 2002 L. T. Tan and S. Pellegrino "STIFFEND SPRINGBACK REFLECTORS" In Proc. 25th ESA Antenna Workshop on Satellite Antenna Technology, １8-20 September 2002, ESTEC, Noordwijk, The Netherland

しかしながら、非特許文献１に記載されたパラボラ反射鏡は、展開時に高精度のパラボラ面を形成できないという課題があった。

即ち、非特許文献１に記載されたパラボラ反射鏡は、パラボラ面が三角形の集合体により近似されることとなるため、パラボラ面に規則的な誤差が生じる。従って、このパラボラ反射鏡を送信アンテナに使用した場合には特定の位置にグレーディングローブが発生し、所望の方向への電波強度が小さくなるだけでなく、所望しない方向にも電波が放射されてしまうこととなる。

一方、非特許文献２に記載された反射鏡は、高精度のパラボラ面を得ることができるものの、展開力を保持するために炭素繊維が復元力を発揮する範囲内でしか折り畳むことができないという課題があった。

本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであって、展開時に高精度のパラボラ面を形成できるだけでなく、収納時の大きさを小さくすることのできるパラボラ反射鏡を提供することを目的とする。

本発明に係るパラボラ反射鏡は、略円形の中心部と、前記中心部の外周に渦巻状に展開可能なリボン部と、前記中心部の背面から放射状に伸び展開後の前記リボン部を背面から支持する支持機構とを含むパラボラ反射鏡であって、前記リボン部が、外周から前記中心部に向かって巻き取られたときでも、パラボラ反射鏡の曲面形状を維持する材料で製作されており、前記リボン部展開時に内側部材と係合するファスナを備え、前記支持構造が、前記ファスナの係合時に前記ファスナのエレメントに形成される切り欠きに係合する係合部を備え、前記ファスナが前記係合部を跨いで走行するスライダを備える構成を有している。

この構成により、展開時に高精度のパラボラ面を形成できるだけでなく、収納時の大きさを小型化することのできることとなる。

本発明は、パラボラ反射鏡を略円形の中心部と中心部の外周に渦巻き状に展開可能なリボン部とで構成することにより、展開時に高精度のパラボラ面を形成できるだけでなく、収納時の大きさを小さくすることのできるパラボラ反射鏡を提供できるものである。

以下、本発明に係るパラボラ反射鏡の実施形態について図面を用いて説明する。

本発明に係るパラボラ反射鏡１は、図１に示すように、略円形の中心部１１と、中心部１１の外周に渦巻き状に展開可能なリボン部１２とで構成される。

そして、リボン部１２は、外周から中心部１１に向かって巻き取られたときでも、パラボラ反射鏡１の曲面形状を維持する材料で製作されている。

本発明に係るパラボラ反射鏡１を製作する材料としては、炭素繊維の三軸織り布を使用することが望ましい。

図２は、本発明に係るパラボラ反射鏡１のリボン部１２の巻き取り中の斜視図（ａ）、および巻き取り完了時の斜視図（ｂ）である。

リボン部１２は、図３に示すように、リボン部１２の展開時に中心部１１または内側のリボン部１２である内側部材と係合するファスナを備える。

ファスナは、パラボラ反射鏡１の内側部材である中心部１１または内側のリボン部１２に内側テープ部１３を介して取り付けられる内側エレメント１４と、リボン部１２に外側テープ部１５を介して取り付けられる外側エレメント１６と、内側エレメント１４と外側エレメント１６とを係合または開放するスライダ１７とで構成される。

ファスナのスライダ１７にマイクロモータ等の動力源を搭載し、スライダ１７を、リボン部１２を展開するときはパラボラ反射鏡１の内側から外側に向かってファスナを走行し、リボン部１２を巻き取るときには外側から内側に向かってファスナを走行する自走式とすれば、リボン部１２の展開および巻き取りを自動化することも可能となる。

本発明に係るパラボラ反射鏡１は、図４の背面図に示すように、中心部１１の背面から放射状に伸び、展開後のリボン部１２を背面から支持する支持構造４１を含み、展開後のパラボラ反射鏡１の形状を確実に保持するようにすることが望ましい。

そして支持構造４１は、リボン部１２が展開しているときは中心部１１の外部に伸長し、リボン部１２が巻き取られているときは中心部１１内に縮小する伸縮機構を備えることが、本発明に係るパラボラ反射鏡１の非使用時の大きさを小さくするうえで有利である。

伸縮構造としては、折り畳み傘のような折り畳み構造としてもよく、ロッドアンテナのように入れ子式構造としてもよい。さらに、伸縮構造は、自動伸縮可能とすることが望ましい。

また、特にファスナを自走式とした場合には、リボン部１２を展開するときに、自動的に支持構造４１と係合する構造とするように、以下の構造とすることが望ましい。

即ち、本発明に係るパラボラ反射鏡１のリボン部１２は、図５に示すように、支持構造４１が、ファスナの係合時にファスナのエレメントに形成される切り欠きに係合する係合部４２を備える。

図６はファスナ部の拡大図であり、図７はＸ−Ｘ断面図である。

支持構造４１には、係合部４２が所定の間隔で取り付けられている。

また、ファスナの内側エレメント１４および外側エレメント１６には、相互に係合したときには孔を形成する内側切り欠き１４１および外側切り欠き１６１が所定間隔で形成されている。

スライダ１７がファスナを閉止する方向に走行して内側エレメント１４および外側エレメント１６が係合すると、内側切り欠き１４１と外側切り欠き１６１とは孔を形成し、この孔の中に係合部４２が抱き込まれる。係合部４２は頂部が大きくなっているので、ファスナ閉止時にはリボン部１２は支持構造４１に固定されることとなる。

なお、スライダ１７は係合部４２を跨いで走行する構造とする必要がある。

以上説明したように、本発明に係るパラボラ反射鏡によれば、パラボラ反射鏡を略円形の中心部と中心部の外周に渦巻き状に展開可能なリボン部とで構成することにより、展開時に高精度のパラボラ面を形成できるだけでなく、収納時の大きさを小さくすることができることとなる。

以上のように、本発明に係るパラボラ反射鏡は、展開時に高精度のパラボラ面を形成できるだけでなく、収納時の大きさを小型化できるという効果を有し、パラボラアンテナ等として有効である。

本発明に係るパラボラ反射鏡の正面図である。本発明に係るパラボラ反射鏡のリボン部の巻き取り時の斜視図である。本発明に係るパラボラ反射鏡のリボン部に取り付けられるファスナの拡大図である。本発明に係るパラボラ反射鏡の背面図である。本発明に係るパラボラ反射鏡の正面図（その２）である。本発明に係るパラボラ反射鏡のリボン部に取り付けられるファスナの拡大図（その２）である。本発明に係るパラボラ反射鏡のリボン部に取り付けられるファスナのＸ−Ｘ断面図である。従来のパラボラ反射鏡の正面図および側面図である。

符号の説明

１パラボラ反射鏡
１１中心部
１２リボン部
１３内側テープ部
１４内側エレメント
１５外側テープ部
１６外側エレメント
１７スライダ
４１支持構造

Claims

略円形の中心部と、前記中心部の外周に渦巻状に展開可能なリボン部と、前記中心部の背面から放射状に伸び展開後の前記リボン部を背面から支持する支持機構とを含むパラボラ反射鏡であって、
前記リボン部が、
外周から前記中心部に向かって巻き取られたときでも、パラボラ反射鏡の曲面形状を維持する材料で製作されており、
前記リボン部展開時に内側部材と係合するファスナを備え、
前記支持構造が、前記ファスナの係合時に前記ファスナのエレメントに形成される切り欠きに係合する係合部を備え、
前記ファスナが前記係合部を跨いで走行するスライダを備えるパラボラ反射鏡。