JP6390949B2 - Deployable mesh antenna - Google Patents
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Description
この発明は、例えば人工衛星等に搭載されてなるパラボラアンテナのうち、金属線材等を編み込んで構成した変形自在の導電性メッシュを反射鏡面とする展開式メッシュアンテナであり、サービスを提供する地域や、提供するサービスに合わせた、所望の正確な電界強度分布が得られるように、通常、凹面で構成される導電性メッシュの反射面に任意の凹凸を設けることを可能にした展開式メッシュアンテナに関する。 The present invention is, for example, a deployable mesh antenna having a deformable conductive mesh formed by braiding a metal wire or the like as a reflecting mirror surface among parabolic antennas mounted on an artificial satellite or the like. The present invention relates to a deployable mesh antenna that can be provided with any irregularities on the reflective surface of a conductive mesh, which is usually a concave surface, so as to obtain a desired accurate electric field strength distribution according to the service to be provided. .
宇宙より通信や放送の電波を発信するアンテナは、サービスを提供する地域や、提供するサービスに合わせて、電波を供給する地域の形状が複雑であっても、所望の電界強度分布を正確に形成する必要がある。 Antennas that transmit radio waves for communication and broadcasting from space accurately form the desired electric field strength distribution even if the shape of the area where the service is provided or the area where the radio wave is supplied is complex according to the service provided. There is a need to.
上記の具体的な手法の一つとして、アンテナの反射鏡面を一様な凹面であるパラボラ鏡面ではなく、表面に凹凸を設けた修正鏡面反射鏡アンテナを用いる手法がある。 As one of the above-mentioned specific methods, there is a method of using a modified specular reflector antenna having an uneven surface instead of a parabolic mirror surface that is a uniform concave surface.
図9は、このような従来の修正鏡面反射鏡アンテナを示す。 FIG. 9 shows such a conventional modified specular reflector antenna.
図9において、101は、例えばアルミハニカムサンドイッチ板により成形された修正鏡面反射鏡アンテナであり、102はこれを支持するアーム、103は展開ヒンジであり、104は修正鏡面反射鏡アンテナを搭載する衛星、105は給電部である。 In FIG. 9, 101 is a modified specular reflector antenna formed of, for example, an aluminum honeycomb sandwich plate, 102 is an arm that supports the antenna, 103 is a deployment hinge, and 104 is a satellite on which the modified specular reflector antenna is mounted. , 105 are power supply units.
なお、図中の修正鏡面反射鏡アンテナ101表面には、蜘蛛の巣状の模様が描かれているが、これは表面の凹凸を強調するために模式的に描いたもので、実際のハードウェアにおいては、このような模様は描かれていない。
In addition, a spider web-like pattern is drawn on the surface of the modified
衛星104は、その打ち上げ時においては、修正鏡面反射鏡アンテナ101を衛星104に沿うように収納させた状態で、図示しないロケットフェアリングの内部に収納し、宇宙において所定の軌道に到達した後において、展開ヒンジ103において、修正鏡面反射鏡アンテナ101を展開し、アーム102により、修正鏡面反射鏡アンテナ101と給電部105との位置関係が所定の状態になるように保つ。
At the time of launch, the
給電部105により送信された電波は、表面に凹凸を有する修正鏡面反射鏡アンテナ101により反射され、地上に到達する。
The radio wave transmitted by the
修正鏡面反射鏡アンテナ101の凹凸は、複雑な電波供給地域に合わせて形成されているので、地上において、所望の電界強度分布を正確に形成することができる。
Since the unevenness of the modified
ところが、修正鏡面反射鏡アンテナ101をアルミハニカムサンドイッチ板により形成すると、上述のように、打ち上げ時にはロケットフェアリング内部にこれを収納させなければならないため、その大きさがロケットフェアリングの大きさにより3〜4mに制限されており、これが電界強度分布を正確に形成することの制限となっていた。
However, if the modified
上記のように、ロケットフェアリングの大きさに左右されない大開口の反射鏡アンテナとしては、変形自在の導電性メッシュを用いたものが知られている(特許文献1)。 As described above, as a reflector antenna having a large opening that is not affected by the size of the rocket fairing, an antenna using a deformable conductive mesh is known (Patent Document 1).
図10及び図11は、このような従来のメッシュ式反射鏡アンテナを示す。 10 and 11 show such a conventional mesh reflector antenna.
メッシュ式反射鏡110は、変形自在の導電性メッシュ111を反射面に用いているので、打ち上げ時には、展開自在な展開トラス112の内側に折り畳んで収納することができ、打ち上げ時に収納された展開トラス112は、傘機構113により軌道上で展開される。
Since the mesh-
したがって、上記のアルミハニカムサンドイッチ板により形成した反射鏡のように、ロケットフェアリングの大きさにより開口の大きさが制限されることが無く、数10mの開口のアンテナをも構成可能なことが知られている。 Therefore, unlike the reflector formed by the aluminum honeycomb sandwich plate, the size of the opening is not limited by the size of the rocket fairing, and an antenna having an opening of several tens of meters can be configured. It has been.
導電性メッシュ111には、第1のワイヤーネットワーク114が縫い込まれており、第1のワイヤーネットワーク114は、展開トラス112に固定された支持柱115に端部が支持され、他に支持部分が無いと、略平面となるように張力がかけられている。
A
展開トラス112には、第2のワイヤーネットワーク116が固定されており、タイワイヤー117は、これら第2のワイヤーネットワーク116は、展開トラス112に固定されている。
A
この状態で、タイワイヤー117と、第1のワイヤーネットワーク114を接続して、タイワイヤー117に張力が作用するようにすると、第1のワイヤーネットワーク114が展開トラス112側に凹むため、凹面を形成することができる。
In this state, when the
従来のメッシュ式展開アンテナでは、この作用を利用して、この凹面がパラボラ面になるように構成して、図示しない給電部からの電波を反射して、電波を送信する。 In the conventional mesh-type deployable antenna, using this action, the concave surface is configured as a parabolic surface, and a radio wave from a power supply unit (not shown) is reflected to transmit the radio wave.
ところが、上記のような構成では、反射面に凸部を形成することができず、これが電界強度分布を正確に形成することの制限となっていた。 However, in the configuration as described above, a convex portion cannot be formed on the reflecting surface, which has been a limitation on accurately forming the electric field strength distribution.
従来のアンテナ反射鏡では、反射鏡面に凹凸を設けた修正鏡面反射鏡では、その開口がロケットフェアリングの大きさにより制限され、大きな開口を形成することができるメッシュ式反射鏡では、反射鏡面に凹凸を設けた修正鏡面反射鏡とすることができず、これが電波を供給したい任意の地域に合わせて、電界強度分布を正確に形成することの妨げとなっていた。 In a conventional antenna reflector, the opening of a modified mirror reflector with irregularities on the reflector surface is limited by the size of the rocket fairing, and in a mesh reflector that can form a large opening, the reflector mirror surface It cannot be a corrected specular reflecting mirror provided with projections and depressions, which hinders accurate formation of the electric field strength distribution in accordance with an arbitrary region where radio waves are desired to be supplied.
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、大きな開口面積を有する修正鏡面反射鏡を、その反射面に、変形自在の導電性メッシュを用いて、打ち上げ時にはロケットフェアリング内部に収まるように小さく折り畳まれ、軌道上においてこれを展開させて、上記の大開口修正鏡面反射鏡を構成し、サービスを提供する地域や、提供するサービスに合わせた、所望の正確な電界強度分布を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, so that a modified mirror reflector having a large opening area can be accommodated in the rocket fairing when launched by using a deformable conductive mesh on the reflecting surface. Fold it small and deploy it on the orbit to configure the above large-aperture correction specular reflector to obtain the desired accurate field strength distribution that matches the service area and the service provided. Objective.
第1の発明では、展開状態において鏡面を形成する導電性メッシュと、これに縫込み固定された第1のワイヤーネットワークと、前記鏡面の反射面と反対側に設置された第2のワイヤーネットワークと、前記鏡面の前記反射面側において、前記導電性メッシュから離れた箇所に設置された第3のワイヤーネットワークと、前記第1のワイヤーネットワークと前記第2のワイヤーネットワークを接続する第1のタイワイヤーと、前記第1のワイヤーネットワークの任意の箇所と前記第3のワイヤーネットワークを接続する第2のタイワイヤーと、前記第1から前記第3のワイヤーネットワークを支持する支持部材と、この支持部材を支持する展開トラスとを有するように構成した。 In 1st invention, the electroconductive mesh which forms a mirror surface in an unfolded state, the 1st wire network sewn and fixed to this, the 2nd wire network installed in the opposite side to the reflective surface of the above-mentioned mirror surface, in the reflecting surface of the mirror surface, first tie wire connecting the third wire network installed position remote from the conductive mesh, and the first wire network the second wire network If a second tie wire for connecting any point between the third wire network of the first wire network, a support member for supporting the third wire network from the first, the support member And a deployment truss to support.
上記構成によれば、打ち上げ状態ではフェアリング内部に収納可能なように小さく折り畳まれた導電性メッシュが、軌道上で、展開トラスと、これに固定された支持部材に展張された際に、上記の導電性メッシュに縫込み固定された第1のワイヤーネットワークを、反射面と反対側に設置された第2のワイヤーネットワークと第1のタイワイヤーにより接続するとともに、反射面側の任意の箇所を、この導電性メッシュから離れた状態で設置された第3のワイヤーネットワークと第2のタイワイヤーに接続することで、導電性メッシュを反射面の面外のどちら側へも引くことが可能なように構成しているので、通常、一様な凹面(パラボラ面)となる導電性メッシュに、任意の凹凸を設けることを可能になり、これにより大開口修正鏡面反射鏡を構成することで、サービスを提供する地域や、提供するサービスに合わせた、所望の正確な電界強度分布を得ることが可能となる。 According to the above configuration, when the conductive mesh folded small so as to be housed inside the fairing in the launched state is expanded on the track on the deployment truss and the support member fixed thereto, The first wire network that is sewn and fixed to the conductive mesh is connected to the second wire network that is installed on the side opposite to the reflecting surface by the first tie wire, and any part on the reflecting surface side is connected. By connecting to the third wire network and the second tie wire installed away from the conductive mesh, the conductive mesh can be drawn to either side of the reflective surface. Therefore, it is usually possible to provide any irregularities on the conductive mesh that is a uniform concave surface (parabolic surface). By configuring, regions and to provide services, tailored to the service to be provided, it is possible to obtain a desired accurate electric field strength distribution.
また、第2の発明では、展開状態において鏡面を形成する導電性メッシュと、これに縫込み固定された第1のワイヤーネットワークと、前記鏡面の反射面と反対側に設置された第2のワイヤーネットワークと、前記第1のワイヤーネットワークと前記第2のワイヤーネットワークを接続するタイワイヤーと、前記タイワイヤーと平行に設置され、圧縮力を受けることができる棒状部材と、前記第1および前記第2のワイヤーネットワークを支持する支持部材と、この支持部材を支持する展開トラスとを有するように構成し、かつ前記棒状部材に隣接する部分においてのみ、第1のワイヤーネットワークが、前記導電性メッシュに対して、前記鏡面の前記反射面と反対側に配置するように構成した。 Moreover, in 2nd invention, the electroconductive mesh which forms a mirror surface in an unfolded state, the 1st wire network sewn and fixed to this, and the 2nd wire installed on the opposite side to the reflective surface of the mirror surface A network, a tie wire connecting the first wire network and the second wire network, a rod-shaped member installed in parallel with the tie wire and capable of receiving a compressive force, and the first and second The first wire network is configured to have a supporting member that supports the wire network, and a deployment truss that supports the supporting member, and the first wire network is attached to the conductive mesh only in a portion adjacent to the rod-shaped member. The mirror surface is arranged on the opposite side of the reflecting surface.
上記構成によれば、打ち上げ状態ではフェアリング内部に収納可能なように小さく折り畳まれた導電性メッシュが、軌道上で、展開トラスと、これに固定された支持部材に展張された際に、上記の導電性メッシュに縫込み固定された第1のワイヤーネットワークを、反射面と反対側に設置された第2のワイヤーネットワークとタイワイヤーにより接続するとともに、第1のワイヤーネットワークの任意の箇所を、前記タイワイヤーと平行に設置され、圧縮力を受けることができる棒状部材で押すことが可能なように構成しているので、通常、一様な凹面(パラボラ面)となる導電性メッシュに、任意の凹凸を設けることを可能になり、これにより大開口修正鏡面反射鏡を構成することで、サービスを提供する地域や、提供するサービスに合わせた、所望の正確な電界強度分布を得ることが可能となる。 According to the above configuration, when the conductive mesh folded small so as to be housed inside the fairing in the launched state is expanded on the track on the deployment truss and the support member fixed thereto, The first wire network that is sewn and fixed to the conductive mesh is connected to the second wire network that is installed on the opposite side of the reflecting surface by a tie wire, and an arbitrary portion of the first wire network is Since it is installed in parallel with the tie wire and can be pushed by a rod-shaped member that can receive a compressive force, it is usually optional for the conductive mesh that forms a uniform concave surface (parabolic surface). By constructing a large-aperture correction mirror reflector, it is possible to match the area where the service is provided and the service provided. And, it is possible to obtain a desired accurate electric field strength distribution.
一般に、宇宙用のメッシュ式展開アンテナにおいては、ワイヤーネットワークの材料として、熱膨張係数が小さく、紫外線や放射線の影響を受けにくい、材質がガラスに近いクォーツケーブルが使用されるが、撓性に乏しく、縫込み糸としてこれを用いることは困難である。 In general, in a mesh-type deployable antenna for space use, a quartz cable is used as a material for a wire network, which has a low coefficient of thermal expansion and is not easily affected by ultraviolet rays or radiation. It is difficult to use this as a sewing thread.
したがって、上述の導電性メッシュと第1のワイヤーネットワークの縫込みには、縫込み糸として、より大きな撓性を有するノーメックスやケブラー等の有機繊維が用いられるが、これらは軌道上の紫外線や放射線の影響により、ダメージを受け、強度が劣化して、断裂する恐れが高い。 Therefore, for the sewing of the conductive mesh and the first wire network, organic fibers such as Nomex and Kevlar having higher flexibility are used as sewing threads. There is a high risk of damage, damage to strength, and tearing.
上記構成によれば、棒状部材に隣接する部分においてのみ、第1のワイヤーネットワークが導電性メッシュの凹面側に配置するように構成されているので、展張されている導電性メッシュは、常に平面に戻る方向、つまり第1のワイヤーネットワークの方向に力が働いているので、仮に縫込み糸が断裂したとしても、導電性メッシュと第1のワイヤーネットワークが乖離することはないため、導電性メッシュによる反射面の鏡面精度が劣化することはなく、軌道上において、初期の性能を保つことができる。 According to the above configuration, since the first wire network is arranged on the concave surface side of the conductive mesh only in the portion adjacent to the rod-shaped member, the expanded conductive mesh is always flat. Since the force is acting in the returning direction, that is, in the direction of the first wire network, even if the sewing thread is torn, the conductive mesh and the first wire network will not deviate. The mirror surface accuracy of the reflecting surface does not deteriorate, and the initial performance can be maintained on the orbit.
また、上記第1の発明では、導電性を有さない部材により、前記第3のワイヤーネットワークと前記第2のタイワイヤーを結合する部材を構成した。 Moreover, in the said 1st invention, the member which couple | bonds the said 3rd wire network and the said 2nd tie wire with the member which does not have electroconductivity was comprised.
上記構成によれば、導電性メッシュの鏡面の反射面側、つまり電波が通過する側に位置する上記の結合部材を、非導電性の部材、つまりエンジニアリングプラスチック、例えば、耐熱性のあるポリイミド成形体であるセプラなどで構成することにより、反射鏡が設計的に意図しない電波の散乱を防ぐことができ、結果として、所望の正確な電界強度分布を得ることが可能となる。 According to the above configuration, the coupling member positioned on the reflective surface side of the mirror surface of the conductive mesh, that is, the side through which radio waves pass, is replaced with a non-conductive member, that is, engineering plastic, for example, a heat-resistant polyimide molded body. By using the Sepra or the like, it is possible to prevent scattering of the radio wave that is not intended by the reflector, and as a result, a desired accurate electric field strength distribution can be obtained.
また、上記第1の発明では、導電性を有さない部材からなるメッシュ状の絡み付き防止部材を、前記第3のワイヤーネットワークとこれに接続する前記第2のタイワイヤーの外側に配置し、これらを包み込むように構成した。 Moreover, in the said 1st invention, the mesh-shaped entanglement prevention member which consists of a member which does not have electroconductivity is arrange | positioned on the outer side of the said 3rd wire network and the said 2nd tie wire connected to this, These It was configured to wrap up.
上記構成によれば、前記第3のワイヤーネットワークとこれに接続する前記第2のタイワイヤーは、導電性メッシュとの間に、閉じ込められるため、展開トラスを展開させる際に、展開トラスの傘機構などとの接触による引っ掛かりを防ぐことができ、安定した動作を実現することができるため、結果として、軌道上での所定の性能、つまり所望の正確な電界強度分布を得ることが可能となる。 According to the above configuration, since the third wire network and the second tie wire connected to the third wire network are confined between the conductive mesh, when the deployment truss is deployed, the umbrella mechanism of the deployment truss As a result, it is possible to obtain a predetermined performance on the orbit, that is, a desired accurate electric field strength distribution.
この発明によれば、簡易な構成により、通常、一様な凹面(パラボラ面)となる導電性メッシュに、任意の凹凸を設けることを可能になり、打ち上げ状態ではフェアリング内部に収納可能なように小さく折り畳まれた状態から、軌道上において大開口鏡面に展開させた状態で、修正鏡面反射鏡を構成することが可能となり、これにより、サービスを提供する地域や、提供するサービスに合わせた、所望の正確な電界強度分布を得ることが可能であるとともに、軌道上の環境により縫込み糸の強度が劣化しても、導電性メッシュによる反射面の鏡面精度が劣化することはないので、初期の性能を保つことができ、確実な展開動作を実現し得るようにした展開式メッシュアンテナを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide the conductive mesh, which is normally a uniform concave surface (parabolic surface), with an arbitrary unevenness with a simple configuration, so that it can be stored inside the fairing in the launched state. It is possible to configure a modified specular reflector in a state where it is folded into a small aperture and expanded to a large aperture mirror surface on the orbit, and this makes it possible to configure the service area and the service provided. It is possible to obtain the desired accurate electric field strength distribution, and even if the strength of the sewing thread deteriorates due to the environment on the track, the mirror surface accuracy of the reflecting surface by the conductive mesh does not deteriorate. Thus, it is possible to provide a deployable mesh antenna that can maintain the above performance and realize a reliable deploying operation.
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1及び図2及び図3は、この発明の第1の実施形態に係る展開式メッシュアンテナ1を示すもので、図1は、展開式メッシュアンテナ1の構成を示し、図2は、その断面図を示し、図3は、展開途中での状態を示し、図4は、メッシュの縫込み部分を示す。
1, 2 and 3 show a
なお、図3は、展開機能を説明する図であるので、第3のワイヤーネットワーク30、ノード31、固定具32、第2のタイワイヤー33、延長支持柱61などを図示していない。
Note that FIG. 3 is a diagram illustrating a deployment function, and therefore, the
第1のワイヤーネットワーク10は、クォーツ等で形成される非導電性ワイヤーがクモの巣状に繋がれて形成され、上記導電性メッシュ40の電波反射面側に張設される(図1参照)。第1のワイヤーネットワーク10と導電性メッシュ40は、縫込み糸として撓性を有するノーメックスやケブラー等の有機繊維よりなる、メッシュ縫込み糸81により縫込み固定される(図4参照)。そして、この第1のワイヤーネットワーク10の交点には、例えば非導電性樹脂材製のノード11がそれぞれ組付けられる(図1参照)。
The
導電性メッシュ40は、例えば金メッキが施されたモリブデン線等の金属材料を、メッシュ状に織り込んだ織物で、織物の特徴である伸縮性や可撓性を有する、変形自在の電波反射部材であり、上記の金メッキにより、電気抵抗を下げることができるため、結果として、電波を反射させる際の変調を下げることができている。
The
上記第1のワイヤーネットワーク10の端部は、固定具12に固定されており、固定具12は、展開トラス50に固定された支持柱60の先端側に固定されている(図1参照)。
The end portion of the
第2のワイヤーネットワーク20は、同様の非導電性ワイヤーが、例えば、はしご状(カテナリ構造)に繋がれて形成され、端部が展開トラス50に固定されて、上記導電性メッシュ40の、電波反射面と反対側に、張設される。
The
そして、この第2のワイヤーネットワーク20の交点には、例えばノード21が組付けられる(図1参照)。
Then, for example, a
第3のワイヤーネットワーク30は、同様の非導電性ワイヤーが、例えば、クモの巣状に繋がれて形成され、上記導電性メッシュ40の電波反射面側に、上記導電性メッシュ40から離れた状態で、張設される。そして、この第3のワイヤーネットワーク30の交点には、例えば非導電性樹脂材製のノード31がそれぞれ組付けられる。
The
上記第3のワイヤーネットワーク30の端部は、固定具32に固定されており、固定具32は、例えば、支持柱60の先端側に固定された、延長支持柱61の先端に固定される(図1参照)。
The end of the
第2のワイヤーネットワーク20の交点に設けられたノード21および、展開トラス50の横部材53上に固定されたノード22には、第1のタイワイヤー23が接続され、第1のタイワイヤー23が導電性メッシュ40の図示しない穴部を挿通することで、第1のワイヤーネットワーク10の交点に設けられたノード11の所定の部分と接続される(図1参照、図2参照)。
A
第3のワイヤーネットワーク30の交点に設けられたノード31には、第2のタイワイヤー33が接続され、第1のワイヤーネットワーク10の交点に設けられたノード11の所定の部分と接続される(図1参照、図2参照)。
A
上記第1及び第2のワイヤーネットワーク10,20間には、第1のタイワイヤー23を包み込むように、非導電性の樹脂材料で形成されるメッシュ状の絡み付き防止部材70が、鏡面の面直方向に設置される。そして、この絡み付き防止部材70は、第1のタイワイヤー23に対して所定の自由度を有するように糸等を用いて取付けられる。
Between the first and
また、絡み付き防止部材70は、第1及び第2のワイヤーネットワーク10,20間に張設した状態で、弛んだりした場合には、第1及び第2のワイヤーネットワーク10,20の折畳み展開に影響を及ぼさない程度に第1及び第2のワイヤーネットワーク10,20に対して糸等を用いて適宜取付けられる。上記絡み付き防止部材70は、例えば第2のワイヤーネットワーク20の第1のタイワイヤー23の配置される箇所に全て配設される(図1参照)。
In addition, when the
展開トラス50は、中央縦部材51を共有する、6組の外側の縦部材52と、横部材53と横部材54からなる、それぞれが回動自在に取り付けられた四辺リンク55を構成しており、展開状態で、例えば、略六角錐台形状になるように構成されている。
The
四辺リンク55の内部には、斜部材56が配置され、斜部材56の片端は、横部材54に回動自在に取り付けられ、斜部材56のもう一方の端部は、中央縦部材51の軸方向に摺動自在に取り付けられた周知の傘機構57に、回動自在に取り付けられている。
A
この傘機構57は、図示しない駆動部を介して中央縦部材51の軸方向へ移動が可能であり、その移動に連動して、展開トラス50の折畳み収容や、折畳み位置からの展開を可能にしている。
The
このように、展開トラス50折畳み展開自在に構成されていて、展開状態では、例えば、略六角錐台形状となる(図3参照)。
Thus, the unfolding
また、その収納形状では、上記変形自在の導電性メッシュ40を、6本の横部材53の間に発生する六角錐台形状の隙間に、折り畳んで収納することができる。
In the storage shape, the deformable
なお、上述の6本の支持柱60は、外側の縦部材52に接合されるよう固定される。
The six
この支持柱60は、アンテナ反射鏡としての機能を満たすために、導電性メッシュ40を所定の形状とするために、支持柱60の先端の点が所定の位置となるように長さが設定されている。
The length of the
同様に、第1のタイワイヤー23および第2のタイワイヤー33の長さを調整することにより、第1のワイヤーネットワーク10の交点に設けられたノード11を所定の位置に設置することができるが、第2のタイワイヤー33により、ワイヤーネットワーク10を、反射面側に引っ張ることができるので、第1のワイヤーネットワーク10を任意の位置、すなわち凹凸形状とすることも可能となり、第1のワイヤーネットワーク10に、メッシュ縫込み糸81により縫込み固定された導電性メッシュ40も任意の所定位置に設置することができる(図2参照)。
Similarly, by adjusting the lengths of the
これにより、導電性メッシュ40に、任意の凹凸を設けることを可能になり(図2参照)、これにより大開口修正鏡面反射鏡を構成することで、サービスを提供する地域や、提供するサービスに合わせた、所望の正確な電界強度分布を得ることが可能となる。
As a result, it is possible to provide the
なお、上記のように、第3のワイヤーネットワーク30の交点に取り付けたノード31を非導電性樹脂材製とすることにより、上記ノード31が存在する、導電性メッシュ40の鏡面の反射面側、つまり電波が通過する側での、設計的に意図しない電波の散乱を防ぐことができ、結果として、所望の正確な電界強度分布を得ることが可能となる。
As described above, by making the
また、上記実施の形態では、展開トラス50を六角錐台形状に構成した場合で説明したが、この形状に限ることなく、構成可能である。さらに、この発明に係る展開式メッシュアンテナとしては、上記実施の形態に限ることなく、様々な形状の展開トラスを用いて構成することが可能である。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the expansion |
続いて、本発明の参考例を説明する。なお、以下の参考例の説明においては、前述の第1の実施形態と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。 Subsequently, a reference example of the present invention will be described. In the following description of the reference example, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図5は、この発明の参考例に係る展開式メッシュアンテナ1aの断面図を示す。
FIG. 5 shows a cross-sectional view of a
本参考例が第1の実施形態と異なる点は、第3のワイヤーネットワーク30、ノード31、固定具32、第2のタイワイヤー33、延長支持柱61などを用いずに、中空棒状部材80の内部に第1のタイワイヤー23を通して、第1のワイヤーネットワーク10を押し上げることにより、第1のワイヤーネットワーク10を任意の位置、すなわち凹凸形状とするものであり、これに伴い、第1のワイヤーネットワーク10に、メッシュ縫込み糸81により縫込み固定された導電性メッシュ40も任意の所定位置に設置することができるようにするものである。
This reference example is different from the first embodiment in that the hollow rod-shaped
上記の構成により、本参考例においては図示しない、第2のワイヤーネットワーク20は、図1に示す方向とは反対側に凸状となるが、第2のワイヤーネットワーク20に発生する張力により第1のワイヤーネットワーク10の位置を決めることができる。
With the above configuration, the second wire network 20 (not shown in the present reference example ) has a convex shape on the opposite side to the direction shown in FIG. 1, but the
続いて、本発明の第2の実施形態を説明する。なお、以下の各実施形態の説明においては、前述の第1の実施形態と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。 Next, a description will be given of a second embodiment of the present invention. In the following description of each embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図6は、この発明の第2の実施形態に係る展開式メッシュアンテナ1bの断面図を示す。
FIG. 6 is a sectional view of a
本実施形態が第1の実施形態と異なる点は、第1のワイヤーネットワーク10と導電性メッシュ40の位置を、入れ替えたことである。
The present embodiment is different from the first embodiment in that the positions of the
第1の実施形態では、導電性メッシュ40を第1のワイヤーネットワーク10に対して、図1中の下側に配置したが、本実施形態では、図6に示すように、上記第2のタイワイヤー33に隣接する上記第1のワイヤーネットワーク10を、導電性メッシュ40に、ノード11を設置するために設けた図示しない穴を挿通させて、導電性メッシュ40の下側に配置するように構成している。
In the first embodiment, the
なお、図6では、第1のワイヤーネットワーク10と導電性メッシュ40の位置関係がわかるように、模式的に、それぞれがずれているように描いてあるが、実機においてはずれは無視できるほど小さく、このずれによる、機能および性能に対する影響は無視しうる。
In addition, in FIG. 6, in order to understand the positional relationship between the
一般に、宇宙用のメッシュ式展開アンテナにおいては、ワイヤーネットワークの材料として、熱膨張係数が小さく、紫外線や放射線の影響を受けにくい、材質がガラスに近いクォーツケーブルが使用されるが、撓性に乏しく、縫込み糸としてこれを用いることは困難である。 In general, in a mesh-type deployable antenna for space use, a quartz cable is used as a material for a wire network, which has a low coefficient of thermal expansion and is not easily affected by ultraviolet rays or radiation. It is difficult to use this as a sewing thread.
したがって、上述の導電性メッシュと第1のワイヤーネットワークの縫込みには、縫込み糸として、より大きな撓性を有するノーメックスやケブラー等の有機繊維が用いられるが、これらは軌道上の紫外線や放射線の影響により、ダメージを受け、強度が劣化して、断裂する恐れが高い。 Therefore, for the sewing of the conductive mesh and the first wire network, organic fibers such as Nomex and Kevlar having higher flexibility are used as sewing threads. There is a high risk of damage, damage to strength, and tearing.
上記構成によれば、第1のワイヤーネットワーク10が導電性メッシュ40の凹面側に配置するように構成されているので、展張されている導電性メッシュは、常に平面に戻る方向、つまり第1のワイヤーネットワークが配置された方向に力が働いているので、仮に縫込み糸が断裂したとしても、導電性メッシュ40と第1のワイヤーネットワーク10が乖離することはないため、導電性メッシュ40による反射面の鏡面精度が劣化することはなく、軌道上において、初期の性能を保つことができるものである。
According to the said structure, since the
また、本実施形態では、第1の実施形態に対して、第1のワイヤーネットワーク10と導電性メッシュ40の位置を、入れ替えたが、これを上記参考例のように、中空棒状部材80を用いた展開式メッシュアンテナ1aに対して適用しても同様の効果があることは言うまでもない。
Further, in this embodiment, the positions of the
続いて、本発明の第3の実施形態を説明する。なお、以下の各実施形態の説明においては、前述の第1の実施形態と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。 Subsequently, a third embodiment of the present invention will be described. In the following description of each embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図7は、この発明の第3の実施形態に係る展開式メッシュアンテナ1cの断面図を示す。
FIG. 7 shows a cross-sectional view of a
本実施形態が第1の実施形態と異なる点は、第3のワイヤーネットワーク30、ノード31、固定具32、第2のタイワイヤー33、延長支持柱61などを、これらを覆う絡み付き防止カバー82と、導電性メッシュ40が構成する空間の中に封入したことである。
This embodiment is different from the first embodiment in that the
上記構成によれば、第3のワイヤーネットワーク30とこれに接続する第2のタイワイヤー33は、導電性メッシュとの間に、閉じ込められるため、展開トラスを展開させる際に、展開トラスの傘機構などとの接触による引っ掛かりを防ぐことができ、安定した動作を実現することができるため、結果として、軌道上での所定の性能、つまり所望の正確な電界強度分布を得ることが可能となる。
According to the above configuration, since the
また、絡み付き防止カバー82を非導電性樹脂材製とすることにより、絡み付き防止カバー82が存在する、導電性メッシュ40の鏡面の反射面側、つまり電波が通過する側での、設計的に意図しない電波の散乱を防ぐことができ、結果として、所望の正確な電界強度分布を得ることが可能となる。
In addition, by making the
続いて、本発明の第4の実施形態を説明する。なお、以下の各の実施形態の説明においては、前述の第1の実施形態と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。 Subsequently, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the following description of each embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図8は、この発明の第4の実施形態に係る、展開式メッシュアンテナ1dを組み合わせて構成した展開式メッシュアンテナ集合体103aの斜視図を示す。
FIG. 8 is a perspective view of a deployable
図8に示す展開式メッシュアンテナ集合体103aは、個々の展開式メッシュアンテナ1dの展開トラス50を、外側の縦部材52に取り付けた、図示しない結合ブラケットにより組み合わせ、これに図示しない衛星との間を結合する展開ブーム83を組み合わせた構成としている。
In the deployable
この構成において、支持柱60は、それぞれの展開トラス50が存在する位置に合わせて、アンテナ反射鏡としての機能を満たすために、導電性メッシュ40を所定の形状とするために、長さが設定されている。
In this configuration, the length of the
同様に、第1のタイワイヤー23および図示しない第2のタイワイヤー33の長さを調整することにより、第1のワイヤーネットワーク10の交点に設けられた図示しないノード11を所定の位置に設置することができるが、第2のタイワイヤー33により、ワイヤーネットワーク10を、反射面側に引っ張ることができるので、第1のワイヤーネットワーク10を任意の位置、すなわち凹凸形状とすることも可能となる。
Similarly, by adjusting the lengths of the
本実施形態が第1の実施形態と異なる点は、図1中においては、展開トラス50において、第3のワイヤーネットワーク30と結合される第2のタイワイヤー33を6個、環状に配置したのに対して、本実施形態では、各展開トラス50に対して、凸状に図1中上側に持ち上げられるノード11(本実施形態においては凸部ノード84)を、各展開トラスに対して、環状に設けなかったことにある。
The difference between the present embodiment and the first embodiment is that in FIG. 1, six
このように、展開式メッシュアンテナ1dを組み合わせて構成した展開式メッシュアンテナ集合体103aでは、各展開トラス50に対して、凸部ノード84を環状に配置しなくても、組み合わせた状態で、所定の修正鏡面になるように構成しておけば、1個の展開トラス50による個々の展開式メッシュ式アンテナではなしえない開口サイズのアンテナを構成することができるものである。
As described above, in the deployable
この発明は、上述した各実施の形態に限定されるものではなく、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることは言うまでもない。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
10 …第1のワイヤーネットワーク。
11 …ノード。
12 …固定具。
20 …第2のワイヤーネットワーク。
21 …ノード。
22 …ノード。
23 …第1のタイワイヤー。
30 …第3のワイヤーネットワーク。
31 …ノード。
32 …固定具。
33 …第2のタイワイヤー。
40 …導電性メッシュ。
50 …展開トラス。
51 …中央縦部材。
52 …外側の縦部材。
53 …横部材。
54 …横部材。
55 …四辺リンク。
56 …斜部材。
57 …傘機構。
60 …支持柱。
61 …延長支持柱。
70 …絡み付き防止部材。
80 …中空棒状部材。
81 …メッシュ縫込み糸。
82 …絡み付き防止カバー。
83 …展開ブーム。
84 …凸部ノード。
101 …修正鏡面反射鏡アンテナ。
102 …アーム。
103 …展開ヒンジ。
104 …衛星。
105 …給電部。
110 …メッシュ式反射鏡
111 …導電性メッシュ。
112 …展開トラス。
113 …傘機構。
114 …第1のワイヤーネットワーク。
115 …支持柱。
116 …第2のワイヤーネットワーク。
117 …タイワイヤー。
10: First wire network.
11 Node.
12: Fixing tool.
20 ... Second wire network.
21 ... node.
22 Node.
23: First tie wire.
30 ... Third wire network.
31: Node.
32: Fixing tool.
33 ... Second tie wire.
40: Conductive mesh.
50 ... Deployment truss.
51: Center longitudinal member.
52 ... Outside vertical member.
53 ... A transverse member.
54: Transverse member.
55 ... Four-sided link.
56: Diagonal member.
57 ... Umbrella mechanism.
60: Support pillar.
61 ... Extension support column.
70: Tangle prevention member.
80: Hollow rod-shaped member.
81 ... Mesh sewing thread.
82 ... Tangle prevention cover.
83 ... Deployment boom.
84 ... convex node.
101: Modified specular reflector antenna.
102: Arm.
103 ... Deployment hinge.
104 ... satellite.
105: Power feeding unit.
110...
112 ... Deployment truss.
113 ... Umbrella mechanism.
114: First wire network.
115 ... Support pillar.
116 ... The second wire network.
117 ... Tie wire.
Claims (5)
前記棒状部材に隣接する部分においてのみ、前記第1のワイヤーネットワークが、前記導電性メッシュに対して、前記鏡面の前記反射面と反対側に配置するように設置されたことを特徴とする展開式メッシュアンテナ。 A conductive mesh that forms a mirror surface in the unfolded state, a first wire network that is sewn and fixed thereto, a second wire network that is installed on the opposite side of the reflective surface of the mirror surface, and the first wire A tie wire that connects the network and the second wire network, a rod-like member that is installed in parallel with the tie wire and can receive a compressive force, and a support member that supports the first and second wire networks And a deployable mesh antenna having a deployable truss that supports the support member,
The unfolding type characterized in that the first wire network is installed so as to be disposed on the side opposite to the reflecting surface of the mirror surface with respect to the conductive mesh only in a portion adjacent to the rod-shaped member. Mesh antenna.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110504520A (en) * | 2019-08-02 | 2019-11-26 | 西安空间无线电技术研究所 | A kind of movable deployable antenna of more bores |
CN111056051A (en) * | 2019-12-31 | 2020-04-24 | 中国人民解放军国防科技大学 | Net bag for containing flexible space fly net and folding and containing method of flexible space fly net |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106218921B (en) * | 2016-07-25 | 2018-10-09 | 西北工业大学 | A kind of arresting agency and method of flexible expandable collision triggering |
CN107317088B (en) * | 2017-05-27 | 2019-08-09 | 上海卫星工程研究所 | Multistory masonry structure assembly method for spaceborne big front antenna H-type installation |
GB201810641D0 (en) * | 2018-06-28 | 2018-08-15 | Oxford Space Systems | Deployable reflector for an antenna |
CN111092288B (en) * | 2020-01-09 | 2021-04-20 | 天津大学 | Single-degree-of-freedom parabolic cylinder deployable surface antenna |
CN111914443B (en) * | 2020-06-22 | 2024-04-26 | 西安理工大学 | Design method for reflecting surface grid topology configuration of shaped mesh antenna |
CN116387793B (en) * | 2023-05-29 | 2023-08-01 | 四川省安道速博科技有限公司 | ADS-B signal receiving and transmitting equipment for aviation application |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4989015A (en) * | 1987-10-26 | 1991-01-29 | Hughes Aircraft Company | Unfurlable mesh reflector |
JP2560809B2 (en) * | 1988-11-09 | 1996-12-04 | 日本電信電話株式会社 | Mesh antenna mirror surface using cable network |
FR2678111B1 (en) * | 1991-06-19 | 1993-10-22 | Aerospatiale Ste Nationale Indle | RECONFIGURABLE ANTENNA REFLECTOR IN SERVICE. |
JP3525469B2 (en) * | 1993-12-28 | 2004-05-10 | 三菱電機株式会社 | Dual antenna reflector |
JP3440687B2 (en) * | 1996-04-16 | 2003-08-25 | 三菱電機株式会社 | Mirror shaped shaped beam antenna |
JP3885849B2 (en) * | 1998-06-15 | 2007-02-28 | 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 | Antenna reflector |
US6195067B1 (en) * | 1999-02-09 | 2001-02-27 | Trw Inc. | Remotely adjustable mesh deployable reflectors |
JP4273281B2 (en) * | 2000-02-25 | 2009-06-03 | 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 | Space expansion structure |
US6828949B2 (en) * | 2002-04-29 | 2004-12-07 | Harris Corporation | Solid surface implementation for deployable reflectors |
US7570226B2 (en) * | 2006-02-28 | 2009-08-04 | The Boeing Company | Method and apparatus for grating lobe control in faceted mesh reflectors |
EP2040330B1 (en) * | 2007-09-21 | 2010-02-24 | Agence Spatiale Europeenne | Reconfigurable reflector for radio-frequency waves |
FR2989229B1 (en) * | 2012-04-06 | 2015-03-06 | Thales Sa | RECONFIGURABLE ANTENNA REFLECTOR IN SERVICE |
-
2014
- 2014-06-25 JP JP2014130545A patent/JP6390949B2/en active Active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110504520A (en) * | 2019-08-02 | 2019-11-26 | 西安空间无线电技术研究所 | A kind of movable deployable antenna of more bores |
CN111056051A (en) * | 2019-12-31 | 2020-04-24 | 中国人民解放军国防科技大学 | Net bag for containing flexible space fly net and folding and containing method of flexible space fly net |
CN111056051B (en) * | 2019-12-31 | 2021-06-11 | 中国人民解放军国防科技大学 | Net bag for containing flexible space fly net and folding and containing method of flexible space fly net |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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