JPH08125423A - 展開型アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 衛星フェアリングへ収納する際の収納性が高
く、大口径の反射器を有していても衛星フェアリング内
に収納可能である展開型アンテナを提供することを目的
としている。 【構成】 収縮かつ折り畳んだ状態の展開型アンテナ２
２の反射器１４、１５を、人工衛星打ち上げ用ロケット
の衛星フェアリング７内に収納し、打ち上げ後まず衛星
フェアリング７を開放し、はね上げ機構２０、２１が反
射器１４、１５をはね上げる。次に反射器１４、１５を
伸展させて展開型アンテナ２２の復元を完了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、通信衛星や放送衛星
等の人工衛星に搭載するアンテナとして最適な展開型ア
ンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】人工衛星に搭載するアンテナの反射器
は、ロケットによる打ち上げ時には、人工衛星に取り付
けられた状態で衛星フェアリング内に収納される。この
衛星フェアリングとは、ロケットの先端部に位置し、軽
金属等から構成され、ロケット打ち上げ時に人工衛星を
保護する防塵カバーのことである。アンテナの反射器
は、人工衛星の多様化、多用途化にともなって大型化
し、ロケットの打ち上げ時には、衛星フェアリング内に
収納するために折り畳む等の必要が生じてきた。そし
て、折り畳まれた反射器を打ち上げ後に宇宙空間で、所
定の電波の送受信に供することができる形状に復元す
る。

【０００３】従来のアンテナを搭載した人工衛星の第１
の例を示す概略構成図を図３に示す。図３中の１は反射
器であり、破線は折り畳んだ状態を、実線は復元した状
態を示している。３は反射器１を支える支持部材であ
り、４は反射器１および支持部材を矢印Ａ方向に回転さ
せる、はね上げ機構である。また、５は人工衛星本体、
６は太陽電池パドルである。なお、これ以降において、
図３に示すように支点となる機構部回りに回動させて反
射器を復元（開く）する動作を「はね上げ動作」とい
う。

【０００４】図３に示す例では、ロケットの打ち上げ時
には、反射器１を破線で示す状態で衛星フェアリング
（図示略）内に収納する。そして該ロケットの打ち上げ
後に、はね上げ機構４が支持部材３をＡ方向に回転させ
ることにより反射器１を実線の状態にはね上げる。

【０００５】また図４は、従来のアンテナを搭載した人
工衛星の第２の例を示す概略構成図である。図４中の７
は打ち上げ用ロケットの先端部に位置する衛星フェアリ
ング、８は人工衛星本体に取り付けられたアンテナタワ
ーである。１１および１２は多数の折り畳み構造物の集
合体から構成され、それぞれ矢印Ｂ、Ｃ方向に伸張可能
な反射器であり、実線は収縮した状態を、破線は復元し
た状態を示している。１０は、反射器１１、１２を固定
するアンテナ取付台である。９は放射器であり、ここか
ら放射された電波が、反射器１１、１２で反射されて送
信、また反射器１１、１２で反射された電波が放射器９
によって受信される。なお、これ以降において、図４に
示すように収縮した状態で固定されている反射器を復元
（伸ばす）する動作を「伸展動作」という。

【０００６】図４に示す例では、ロケットの打ち上げ時
には、反射器１１、１２を実線で示す状態で衛星フェア
リング７内に収納する。そして該ロケットの打ち上げ後
に、反射器１１、１２をそれぞれＢ、Ｃ方向に伸展させ
て、破線の状態に復元する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら図３に示
す例では、反射器１を折り畳んで衛星フェアリング内に
収納するため、反射器１の直径が制限され、大径反射器
１を人工衛星本体５に搭載しようとする場合には問題を
生じる。一例として、これまでの実績では、反射器１の
直径は３.５ｍ程度が限界であった。また図４示す例で
は、図３に示す例より直径の大きな反射器１１、１２を
人工衛星本体５に搭載することができる。しかし、反射
器１１、１２が大径化するにつれて、衛星フェアリング
７内の半径方向の空間を、より多く必要とするようにな
った。この結果、反射器１１、１２をアンテナ取付台１
０の側面に収めることが不可能になるという問題を生じ
た。なお図４に示す例で、衛星フェアリング７内に収納
可能な反射器１１、１２は、その折り畳み構造物の構成
にもよるが、概ね直径１５ｍ程度が限界であった。

【０００８】ところで、打ち上げ用ロケットの衛星フェ
アリングは、先端部が円錐形状をなす細長い円筒構造で
あるため、半径方向よりも軸方向（長手方向）の空間に
余裕がある。従って、搭載アンテナに大口径反射器を用
いる人工衛星を打ち上げる場合には、衛星フェアリング
の先端部分をも含めた軸方向の空間を有効に利用して、
反射器を衛星フェアリング内に収納する必要がある。こ
の発明は、このような背景の下になされたもので、衛星
フェアリングへ収納する際の収納性が高く、大口径の反
射器を有していても衛星フェアリング内に収納可能であ
る展開型アンテナを提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために請求項１に記載の展開型アンテナにあっては、人
工衛星打ち上げ用ロケットの衛星フェアリング内に収納
される人工衛星に搭載され、電波を放射する放射手段
と、前記電波を反射する反射手段とからなる展開型アン
テナであって、前記反射手段を回転させる回転手段を具
備し、前記反射手段は伸縮構造を有していることを特徴
とする。また、請求項２に記載の発明にあっては、前記
人工衛星に折り畳まれた形状で搭載される請求項１に記
載の展開型アンテナであって、前記人工衛星の打ち上げ
後に、まず前記回転手段によって前記反射手段を回転さ
せてはね上げ、次に前記反射手段を伸展させて、前記反
射手段の形状を復元することを特徴とする。

【００１０】

【作用】この発明によれば、収縮かつ折り畳んだ状態の
展開型アンテナの反射器を、人工衛星打ち上げ用ロケッ
トの衛星フェアリング内に収納し、打ち上げ後まず衛星
フェアリングを開放し、回転手段が反射器をはね上げ
る。次に反射器を伸展させて展開型アンテナの復元を完
了する。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明の一実施例について説明す
る。図１および図２は、本発明の一実施例にかかる展開
型アンテナ２２の概略構成を示す図である。なお図１
は、展開型アンテナ２２をはね上げる様子を、また図２
は展開型アンテナ２２を伸展させる様子を示している。
また、図１および図２において、図４の各部と対応する
部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。

【００１２】図１において、１４および１５は多数の折
り畳み構造物の集合体から構成された反射器である。こ
の反射器１４、１５はアンテナ取付台１０に固定され
た、それぞれはね上げ機構１８および１９に、それぞれ
矢印Ｄ、Ｅ方向に回転可能に支持されている。なお、実
線は反射器１４、１５を折り畳んだ状態を、破線は反射
器１４、１５を復元した状態を示している。また反射器
１４、１５は、図２に示すそれぞれ矢印Ｆ、Ｇ方向に伸
張可能であり、実線は収縮した状態を、破線は復元した
状態を示している。

【００１３】１６および１７は、反射器１４、１５を折
り畳んだ際にアンテナタワー８に保持するための保持部
材である。２０および２１は、反射器１４、１５をはね
上げ、破線の状態に復元した際に、反射器１４、１５を
アンテナ取付台に固定するための保持機構である。

【００１４】これら図１、図２において、反射器１４、
１５は、図１の実線で示すように、収縮且つ折り畳まれ
た状態で人工衛星本体と共に打ち上げ用ロケットの衛星
フェアリング７内に収納される。また、この時点では反
射器１４、１５は、それぞれ支持部材１６および１７に
よってアンテナタワー８に保持されて、打ち上げられ
る。ロケットの打ち上げ後、まず地上局（図示略）から
の指示や人工衛星本体５内の制御装置（図示略）に予め
記憶されたプログラムに従って、衛星フェアリング７を
開放する（切り捨てる）。

【００１５】次に、支持部材１６、１７による反射器１
４、１５の保持を解除する。この後、はね上げ機構１
８、１９がそれぞれ反射器１４、１５を矢印Ｄ、Ｅ方向
に回転させて、破線の状態に復元する。この復元された
状態では反射器１４、１５は、それぞれ保持機構２０、
２１によってアンテナ取付台１０に固定される。

【００１６】図２に実線で示す図に、はね上げ完了後の
反射器１４、１５が、保持機構２０、２１によってアン
テナ取付台１０に固定された状態を示す。次に、この状
態から、多数の折り畳み構造物の集合体から構成された
反射器１４、１５を、それぞれ矢印Ｆ、Ｇ方向へ伸展さ
せ、図２の破線の状態に復元する。この様にして、人工
衛星搭載のアンテナの反射器１４、１５は、ロケット打
ち上げ時には図１中に実線で示すような形状に折り畳ま
れており、打ち上げ後に図２に破線で示すような形状に
展開される。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
人工衛星搭載アンテナの反射器を打ち上げ用ロケットの
衛星フェアリング内に収納する際の収納性を向上させ
る。これは反射器を、伸展させる前の収縮状態で衛星フ
ェアリングの軸方向の先端部に収まるように折り畳んで
収納する。このため、限られた衛星フェアリング内に大
口径反射器を収納することが可能となる。さらに、小口
径の反射器を用いる人工衛星を打ち上げる場合にあって
も、本発明により、打ち上げ用ロケットの衛星フェアリ
ングを小型化することができる。これは、人工衛星の打
ち上げコストを低減したり、打ち上げ手段の選択の自由
度増大につながるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる展開型アンテナ２２
の概略構成を示す第１の図である。

【図２】同実施例の展開型アンテナ２２の概略構成を示
す第２の図である。

【図３】従来のアンテナを搭載した人工衛星の第１の例
を示す概略構成図である。

【図４】従来のアンテナを搭載した人工衛星の第２の例
を示す概略構成図である。

【符号の説明】

５ 人工衛星本体 ７ 衛星フェアリング ９ 放射器 １４、１５ 反射器 １８、１９ はね上げ機構 ２２ 展開型アンテナ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 人工衛星打ち上げ用ロケットの衛星フェ
   アリング内に収納される人工衛星に搭載され、電波を放
   射する放射手段と、前記電波を反射する反射手段とから
   なる展開型アンテナであって、 前記反射手段を回転させる回転手段を具備し、 前記反射手段は伸縮構造を有していることを特徴とする
   展開型アンテナ。
2. 【請求項２】 前記人工衛星に折り畳まれた形状で搭載
   される展開型アンテナであって、前記人工衛星の打ち上
   げ後に、 まず前記回転手段によって前記反射手段を回転させては
   ね上げ、 次に前記反射手段を伸展させて、 前記反射手段の形状を復元することを特徴とする請求項
   １に記載の展開型アンテナ。