JPH0720009B2 - ハブおよびリム反射器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発明は無線反射器に関するものであり、特に宇宙環
境において使用される目的の折畳み型でないUHF周波数
送信機またはアンテナに関するものである。

宇宙空間で使用するための製品の重要な要件はそれらの
重量が軽く、地表からそれらを移送するのに必要な燃料
が最少であることである。しかしながら、反射表面の所
要の形状を維持するためには充分な強度および剛性が与
えられなければならない。

重量および太陽の圧力効果を最少のものとするために穿
孔またはメッシュ状反射表面を使用することが知られて
いる。また反射表面支持ハブまたはリムを連結する支持
構造の一部としてワイヤまたはケーブルを使用すること
も知られている。このような従来技術の反射器の一例は
米国特許第4,030,102号明細書に記載されている。しか
しながら、この特許においては、アンテナは展開または
巻戻して広げられた展開型のものであり、反射表面は外
側周辺における直線状縁部のおよび２本の角度的に離れ
た放射方向の線によつて定められた一連の平らな扇形セ
グメントによつて構成されている。したがつて放物面状
の反射面を定め、或いは近似する手段は存在しない。よ
り高い周波数の伝送においては、反射表面の形状を数学
的に予め定められた湾曲した形状に近似させることが一
層重要になる。

したがって、この発明の主目的は、宇宙環境において無
線電波を反射する軽量の反射器を提供することであり、
その反射器は予め定められた湾曲した形状を近似できる
湾曲した反射表面を有しており、このような形状を維持
することのできる軽量の構造によつて支持されている。

発明の要約 この発明の反射器は、剛性の周辺リムによつて囲まれた
中心ハブを具備しており、これらハブおよびリムはハブ
とリムとの間に張力を与える軽量であるが強い柔軟なケ
ーブルによつてその所望の関係に保持されている。ハブ
とリムとの間の空間には柔軟なメッシュ状の反射表面が
広がっており、それはハブの一方の軸端の後方を通過
し、その周辺でリムに固定されている。反射表面は、ケ
ーブル端部接続部の中間でメッシュ材料を通過するケー
ブルとそのような反射表面との交差点における複数の接
続点によって予め定められた湾曲形状に近似されてい
る。

図面の簡単な説明 添附図面において、 第１図は、ハブおよびリムの軸に平行な線に沿って見た
反射器の前面図である。

第２図は、第１図の矢印２−２の方向から見た第１図の
反射器の断面で示した側面図である。

第３図は、任意の構造素子を付加した示す第２図と類似
した部分的断面図である。

好ましい実施例の詳細な説明 この発明の反射器10は、一般的に中心支持体として作用
し、一連の斜めの構造ケーブル16により円筒リム14に連
結されている中心円筒ハブ12を備えている。最大の強度
対重量比を得るために、ハブとリムはケブラー（Kevla
r）49またはファイバガラスのような薄い壁のプラステ
ィックパネルで形成されることができ、一方ケーブルは
ケブラー29のような高い張力強度を有するが軽量のプラ
スティック材料で形成されることができる。これらの材
料は単なる例示に過ぎず、それは材料がここで示された
物理的性質を有していなければならないものであること
を示すものと理解すべきである。最大の強度対重量比を
耐える構造のよく知られた形態はハニカム構造である。

第１図および第２図に最もよく示されているように、構
造ケーブル16の端部は一方ではリム14に対してその接線
位置で固定され、他方ではリム14の内面に固定されてい
る。軸方向、半径方向およびねじりに対して構造に最大
の剛性を与えるために、構造ケーブル16はハブとリムの
軸方向反対の軸端を接続する斜めの対で配置されている
ことが好ましい。図示の実施例では12本の対のケーブル
16が示されている。しかしながら、当業者はさらに剛性
が望まれる場合には追加のケーブルを設けることができ
ることが理解されるであろう。ケーブル端部の取付けは
機械的固定具または接着剤によつて行うことができる。

第１図に部分的に示した反射表面18は柔軟なメッシュ状
の材料で構成され、それはほぼ放物面形状に配置され、
その放物面の頂点側はハブ12の一方の軸端を囲み、放物
面の周辺部はリム14の反対側の軸端に連結されている。
反射表面18の予め定められた湾曲した形状は表面と構造
ケーブル16の予め定められた交差点との間の接続によつ
て行われ、補足的に半径方向に配置されたメッシュ位置
決めケーブル20との予め定められた交差点における接続
によつて行われる。位置決めケーブル20の数と角度間隔
は反射表面18の湾曲近似形状と理想的に数学的に導出さ
れた湾曲形状との間の一致の程度によつて決定される。
接続点は理想的な電波集束形状を最もよく近似するよう
に数学的に決定される。当業者は、ケーブル数が増加す
る（それ故接続点の数が増加する）にしたがつて一致の
程度が増加することが認識できよう。放射状の各位置決
めケーブル20および斜めのケーブル16と反射表面18との
間の接続点は第２図に22として示されている。

反射表面とケーブルとの間の接続は、コードで結ぶ方
法、接着剤による接着、或いは機械的接続具等を含む各
種の手段によつて行われることができる。メッシュ状の
反射表面を使用する利点の一つは、重量の軽減および太
陽圧力に露出される前面面積の減少に加えて、各種の構
造ケーブルおよび位置決めケーブルが直接反射表面の孔
を通り抜けることができることである。

第３図の部分図には任意の付加的ケーブルを伴つた別の
実施例が示されている。これら付加的ケーブルには一連
の水平ケーブル24が含まれ、それは反射器の軸方向から
見たとき斜めケーブル16と角度的に整列しており、これ
らのケーブルは一端においてハブ12に接線位置において
接続されており、他端はリム14の内面に接続されてい
る。第１図に示すように斜めケーブル16、位置決めケー
ブル20、および水平ケーブル24は車のスポーク状であ
る。一連の任意の垂直位置決めケーブル26は反射器の軸
に平行に配置され、水平ケーブル24上の接続点28間に延
在している。水平ケーブル24は反射器構造に付加的な剛
性を与えるが、主目的は垂直位置決めケーブル26との接
続点22により定められた形状を付加的に反射表面に与え
ることである。

ハブ12は反射表面を完全に利用できる利点を妨げないよ
うに無線周波数電波に透明な材料で形成されなければな
らない。例として反射器10の大きさは直径約12フィート
以上、ハブは直径約４フィートにすることができる。構
造ケーブル16は0.1インチ以下の直径にすることができ
る。ハブ12およびリム14はそれぞれ円筒形として図示さ
れているが、同様に多角形筒形状にすることもできるこ
とが理解できよう。

反射表面はハブ12の軸に対して対称に位置されたものと
して図示されているが、軸の一方の側に非対称にずらさ
れ、無線周波数エネルギが反射器受信点またはアンテナ
給電点によつて妨害されないようにすることもできる。
このような装置においては、反射表面18の周辺はリムり
軸方向長位置では異なった点でリムと交差することにな
る。

この発明は以下の請求の範囲の技術的範囲内でさらに発
展させることができる。したがつて前述の明細書の説明
は厳密に限定する意味で行われたものではなく、この発
明のいくつかの実施例を説明したものに過ぎないものと
理解すべきである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中央に位置する支持手段と、この支持手段
   を囲み、それから半径方向に間隔を隔てて配置されてい
   る剛性の周辺部リムと、 端部がそれぞれ前記支持手段および前記リムに固定さ
   れ、前記支持手段および前記リムを予め定められた空間
   的関係に維持するための張力を作用させる複数のスポー
   ク手段と、 前記支持手段および前記リムによって拘束されると共に
   補足的保持手段によって拘束されて予め定められた湾曲
   した形状に近似した形状に保持される柔軟な無線周波数
   電波の反射表面とを具備し、前記反射表面は前記支持手
   段の一方の軸端に取付けられその後方に固定された頂点
   と、前記リムに固定された外周辺部とを有しており、 前記補足的保持手段は前記支持手段と前記リムとの中間
   の点において前記スポーク手段と前記反射表面との間の
   取付け点を構成している無線周波数電波の反射用軽量反
   射器。
2. 【請求項２】中央に位置するハブおよびこのハブを囲
   み、それから半径方向に間隔を隔てて配置されている剛
   性の周辺リムと、 端部がそれぞれ前記ハブおよび前記リムに固定され、前
   記ハブおよび前記リムを予め定められた空間的関係に維
   持するための張力を作用させる複数の構造ケーブルと、 前記ハブの一方の軸端部を囲んで通過しそれに固定され
   ている頂点と、前記リムに固定された外周辺部とを有す
   る柔軟なメッシュ状の無線周波数電波反射表面とを具備
   し、 前期反射表面はこの反射表面および前記ハブ、前記リム
   および前記構造ケーブルの少なくとも一つにそれぞれ固
   定されている複数の位置決めケーブルによって予め定め
   られた湾曲した形状に近似した形状を維持されている無
   線周波数電波の反射用軽量反射器。
3. 【請求項３】前記位置決めケーブルは前記表面へ取付け
   たそれぞれの地点において前記反射表面を通り抜け、こ
   の各位置決めケーブルの端部は前記ハブおよび前記リム
   に固定されている特許請求の範囲第２項記載の反射器。
4. 【請求項４】前記位置決めケーブルは前記反射表面へ取
   付けたそれぞれの地点において前記反射表面を通り抜
   け、この各位置決めケーブルの端部は前記構造ケーブル
   に固定されている特許請求の範囲第２項記載の反射器。