NO328543B1 - Radio frequency component and method for producing it - Google Patents
Radio frequency component and method for producing it Download PDFInfo
- Publication number
- NO328543B1 NO328543B1 NO20035460A NO20035460A NO328543B1 NO 328543 B1 NO328543 B1 NO 328543B1 NO 20035460 A NO20035460 A NO 20035460A NO 20035460 A NO20035460 A NO 20035460A NO 328543 B1 NO328543 B1 NO 328543B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- ring
- rings
- rib
- band
- accordance
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 7
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 description 6
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 description 6
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 description 6
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 5
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229910001374 Invar Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000011960 computer-aided design Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- -1 invar Chemical class 0.000 description 1
- 229910001234 light alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/02—Waveguide horns
- H01Q13/0283—Apparatus or processes specially provided for manufacturing horns
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
- H01Q1/28—Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons
- H01Q1/288—Satellite antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/02—Waveguide horns
- H01Q13/0283—Apparatus or processes specially provided for manufacturing horns
- H01Q13/0291—Apparatus or processes specially provided for manufacturing horns for corrugated horns
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/13—Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
- Y10T428/1352—Polymer or resin containing [i.e., natural or synthetic]
- Y10T428/139—Open-ended, self-supporting conduit, cylinder, or tube-type article
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
- Filters And Equalizers (AREA)
Description
BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN BACKGROUND OF THE INVENTION
Område for oppfinnelsen Field of the invention
Oppfinnelsen vedrører elektriske komponenter. Spesielt vedrører oppfinnelsen radiofrekvenskomponenter og deres sammensetning. The invention relates to electrical components. In particular, the invention relates to radio frequency components and their composition.
Beslektet teknikk Related Techniques
Informasjonen inneholdt i dette avsnittet vedrører bakgrunnen for teknikken vedrørende den foreliggende oppfinnelsen uten noen erkjennelse av hvorvidt den legalt utgjør tidligere kjent teknikk eller ikke. The information contained in this section relates to the background of the technique regarding the present invention without any acknowledgment of whether it legally constitutes prior art or not.
Ulike fremgangsmåter har blitt anvendt for å sette sammen komponenter for romfartøyer og andre anvendelser. F.eks. kan det henvises til de følgende US patenter: Various methods have been used to assemble components for spacecraft and other applications. E.g. reference can be made to the following US patents:
Elektriske komponenter slik som matehorn, bølgeledere, adaptere og så videre, har blitt benyttet i romfartøyer og andre anvendelser. Matehorn benyttes f.eks. for å oppnå og innrette radiofrekvensenergi (RF) reflektert fra en satellittparabol. Matehorn benyttet i rommet krever en uvanlig kombinasjon av lav vekt, strukturell stivhet og termisk stabilitet, noe som er vanskelig å oppnå samtidig. Visse matehorn er generelt laget av et metall som er maskinbearbeidet. F.eks. ble tidlige strukturer fremstilt fra metaller slik som aluminium eller lette legeringer, noe som resulterte i en tung struktur. Siden den totale vekt for et romfartøy er begrenset av nyttelastegenskapene for et gitt utskytningsfartøy, førte en relativt tung struktur til en reduksjon av det utstyr og den instrumentering som kunne inkluderes om bord i satellitten. Et poeng er derfor å lage fremtidige romfartøyer lettere, raskere og mindre kostbare. Electrical components such as feed horns, waveguides, adapters and so on have been used in spacecraft and other applications. Feeding horns are used e.g. to acquire and direct radio frequency (RF) energy reflected from a satellite dish. Feeding horns used in space require an unusual combination of low weight, structural rigidity and thermal stability, which is difficult to achieve simultaneously. Certain feeding horns are generally made of a metal that is machined. E.g. early structures were made from metals such as aluminum or light alloys, resulting in a heavy structure. Since the total weight of a spacecraft is limited by the payload characteristics of a given launch vehicle, a relatively heavy structure led to a reduction in the equipment and instrumentation that could be included on board the satellite. One point is therefore to make future spacecraft lighter, faster and less expensive.
Det er ønskelig at matehornet har tilstrekkelig strukturell styrke og stivhet fordi satellitten må være i stand til å motstå krefter tildelt under utskyting uten permanent deformering. Et matehorn som mangler tilstrekkelig styrke og stivhet, selv om det har lav vekt, kan risikere å ødelegges under utskytningsprosessen. Termisk stabilitet er en annen viktig parameter i matehornutforming, fordi matehornet ofte eksponeres for ekstreme temperaturer forårsaket av forskjellen i varmebelastning mellom den solbelyste side og skyggesiden for romfartøyet. Materialene og konstruksjonsmetodene benyttet til å konstruere matehornet må være i stand til å tilveiebringe en basis som ikke vil bøyes eller forstyrres under disse ulike temperaturbelastningene. Minimale forstyrrelser tilstrekkelig til negativt å påvirke kritisk innstilling kan opptre, noe som kan gjøre en forsknings-nyttelast inoperabel. Videre har tendensen til ytterligere å gjøre nyttelasten lettere, ved å fremstille mye av nyttelastmaskinvaren fra komposittmaterialer, økt behovet for å oppnå en bedre termisk overensstemmelse mellom nyttelastmaskinvaren og romfartøyet. It is desirable that the feed horn has sufficient structural strength and stiffness because the satellite must be able to withstand forces applied during launch without permanent deformation. A feed horn that lacks sufficient strength and stiffness, even if it has a low weight, may be at risk of being destroyed during the launch process. Thermal stability is another important parameter in feed horn design, because the feed horn is often exposed to extreme temperatures caused by the difference in heat load between the sunlit side and the shadow side of the spacecraft. The materials and construction methods used to construct the feed horn must be capable of providing a base that will not bend or distort under these various temperature stresses. Minimal disturbances sufficient to negatively affect critical tuning can occur, which can render a research payload inoperable. Furthermore, the tendency to further lighten the payload, by manufacturing much of the payload hardware from composite materials, has increased the need to achieve a better thermal fit between the payload hardware and the spacecraft.
Tradisjonelle metalliske matehorn er maskinbearbeidet fra en solid metallblokk. Disse er tunge i vekt sammenlignet med matehorn av komposittmateriale, og det er vanskelig å optimalisere dem fullstendig på grunn av begrensninger i bearbeidelsen av tynne vegger. Således har tidligere fremstilte komposittmatehorn blitt tildannet fra individuelle stykker holdt på plass med sammensetningsverktøy som deretter er sammenføyet ved klebemidler. Elementene er generelt holdt sammen ved bruk av verktøyet eller det faste tilbehør under sammenføyingsprosessen. Sammenføyingsprosessen må utføres idet verktøyet generelt hindrer enkel tilgang til visse områder, noe som fører til en tungvint og kostbar sammenføyings- og fremstillingsprosess. Verktøyene som benyttes til å sammensette matehornet kan være kostbare og til og med forstyrrende i områder i matehornet der bearbeiding skjer, noe som kan gjøre sammenføyingen av sammensetningen besværlig og tidkrevende. Traditional metallic feeding horns are machined from a solid block of metal. These are heavy in weight compared to composite feed horns, and it is difficult to fully optimize them due to thin wall machining limitations. Thus, previously manufactured composite feeding horns have been formed from individual pieces held in place with compounding tools which are then joined by adhesives. The elements are generally held together by the use of the tool or the fixed accessory during the joining process. The joining process must be carried out as the tool generally prevents easy access to certain areas, leading to a cumbersome and expensive joining and manufacturing process. The tools used to assemble the feed horn can be expensive and even disruptive in areas of the feed horn where processing takes place, which can make joining the assembly difficult and time-consuming.
US patent nr. 5 803 402 til Krumweide beskriver en fremgangsmåte for å sette sammen et romfartøyrammeverk ved bruk av strukturelle komponenter holdt sammen med få eller ingen nødvendige verktøy eller fiksturer for å holde komponentene under sammenføyingsprosessen. Komponentene kan deretter sammenføyes til en stiv konfigurering. US Patent No. 5,803,402 to Krumweide describes a method of assembling a spacecraft framework using structural components held together with little or no necessary tools or fixtures to hold the components during the joining process. The components can then be joined into a rigid configuration.
Det er et behov for en rimelig fremgangsmåte for å produsere romfartøy-matehorn og andre elektriske komponenter som er sterke, stive, lette i vekt og termisk stabile for å tilfredsstille kravene i det ytre rom. Disse typer komponenter krever generelt knappe toleranser, noe som kan være tilfelle for RF-komponenter slik som antenner. F.eks. kan knappe toleranser i overflatekonifgureringen og formen være kritiske i disse komponentene. There is a need for an affordable method of manufacturing spacecraft feed horns and other electrical components that are strong, rigid, light in weight and thermally stable to meet the demands of outer space. These types of components generally require tight tolerances, which can be the case for RF components such as antennas. E.g. tight tolerances in surface configuration and shape can be critical in these components.
US-3 914 861 beskriver et mikrobølgehorn konstruert ved utforming av et flertall parallelle ringformede plater med tapper, og et fleksibel blad med spalter som samvirker med tappene. En tråd innsettes gjennom åpninger i tappene for å feste bladet til platene, eller en spaltet ribbe tilfestes til tappene. US-3,914,861 discloses a microwave horn constructed by forming a plurality of parallel annular plates with tabs, and a flexible blade with slots that cooperate with the tabs. A wire is inserted through openings in the studs to attach the blade to the plates, or a split rib is attached to the studs.
Sammenfatning av oppfinnelsen Summary of the Invention
Oppfinnelsen er angitt i kravene. The invention is stated in the claims.
Kort beskrivelse av tegningene Brief description of the drawings
I det følgende vil oppfinnelsen blir beskrevet i nærmere detalj med henvisning til tegningene, hvor: Fig. IA er et planriss som viser et emne av komponenter på et flatt ark av grafittfiberforsterket plastlaminat i en utførelsesform i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen; Fig. IB er et planriss som viser et emne av ytre overflater på et ytterligere flatt ark av grafittfiberforsterket plastlaminat; Fig. 2A og 2B er perspektivriss som viser selvfestende trekk ved bestanddeler; Fig. 3 er et perspektivriss som viser et mellomtrinn i konstruksjonen ved en utførelsesform i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen; Fig. 4 er et perspektivriss som viser et sluttrinn ved sammensetningen i en utførelsesform i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen; Fig. 5 er et utskåret perspektivriss som viser et endelig trinn ved sammensetningen i en utførelsesform i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen; Fig. 6 er et delperspektivriss av et matehorn i en utførelsesform i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen; Fig. 7A er et planriss som viser et emne av ringer og ribber på et flatt ark av grafittfiberforsterket plastlaminat i en utførelsesform i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen; Fig. 7B er et planriss som viser et emne av bånd på et annet flatt ark av grafittfiberforsterket plastlaminat i en utførelsesform i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen; Fig. 8 er et perspektivriss som viser selvfestende trekk ved en ring og et bånd; Fig. 9 er et perspektivriss som viser en del av ringen og båndet i fig. 8, og som illustrerer et mellomtrinn i konstruksjonen av en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen; Fig. 10 er et perspektivriss som viser to avsnitt av den selvfestende ring- og båndsammensetningen; Fig. 1 IA og 11B er perspektivriss som viser et sammensetningstrinn i en utførelsesform i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen; Fig. 12 er et sideperspektivriss av et sammensatt vertikalt veggmatehorn i samsvar med en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen; Fig. 13 er et sideriss av det sammensatte vertikale veggmatehornet i fig. 12; Fig. 14 er et utskåret perspektivriss av det sammensatte vertikale veggmatehornet i fig. 12 og 13; Fig. 15 A er et planriss som viser et emne av ringer på et flatt ark av grafittfiberforsterket plastlaminat i en utførelsesform i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen; Fig. 15B er et planriss som viser et emne av bånd på et annet flatt ark av grafittfiberforsterket plastlaminat i en utførelsesform i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen; Fig. 16 er et perspektivriss som viser de selvfestende trekk ved en del av en ring og bånd, og som illustrerer et mellomtrinn i konstruksjonen av en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen; Fig. 17 er et perspektivriss som viser to utsnytt av den selvfestende ring- og båndsammensetningen, Fig. 18 er et sideperspektivriss av et sammensatt vertikalt veggmatehorn i samsvar med en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen, Fig. 19 er et sideriss av det sammensatte vertikale veggmatehornet i fig. 18; Fig. 20 er et utskåret perspektivriss av det sammensatte vertikale veggmatehornet i fig. 18 og 19; og Fig. 21 er et detaljert riss av et utsnitt av det utskårede risset illustrert i fig. 20. In the following, the invention will be described in more detail with reference to the drawings, where: Fig. IA is a plan view showing a blank of components on a flat sheet of graphite fiber reinforced plastic laminate in an embodiment in accordance with the present invention; Fig. 1B is a plan view showing a blank of outer surfaces of a further flat sheet of graphite fiber reinforced plastic laminate; Figures 2A and 2B are perspective views showing self-fastening features of components; Fig. 3 is a perspective view showing an intermediate step in the construction of an embodiment in accordance with the present invention; Fig. 4 is a perspective view showing a final stage of the composition in an embodiment in accordance with the present invention; Fig. 5 is a cutaway perspective view showing a final step in the assembly in an embodiment in accordance with the present invention; Fig. 6 is a partial perspective view of a feeding horn in an embodiment in accordance with the present invention; Fig. 7A is a plan view showing a blank of rings and ribs on a flat sheet of graphite fiber reinforced plastic laminate in an embodiment in accordance with the present invention; Fig. 7B is a plan view showing a blank of tape on another flat sheet of graphite fiber reinforced plastic laminate in an embodiment in accordance with the present invention; Fig. 8 is a perspective view showing self-fastening features of a ring and a band; Fig. 9 is a perspective view showing part of the ring and band in fig. 8, and which illustrates an intermediate step in the construction of an embodiment of the present invention; Fig. 10 is a perspective view showing two sections of the self-fastening ring and band assembly; Fig. 1 IA and 11B are perspective views showing a composition step in an embodiment in accordance with the present invention; Fig. 12 is a side perspective view of a composite vertical wall feed horn in accordance with an embodiment of the present invention; Fig. 13 is a side view of the assembled vertical wall feed horn in fig. 12; Fig. 14 is a cutaway perspective view of the assembled vertical wall feed horn in fig. 12 and 13; Fig. 15A is a plan view showing a blank of rings on a flat sheet of graphite fiber reinforced plastic laminate in an embodiment in accordance with the present invention; Fig. 15B is a plan view showing a blank of tape on another flat sheet of graphite fiber reinforced plastic laminate in an embodiment in accordance with the present invention; Fig. 16 is a perspective view showing the self-fastening features of a portion of a ring and band, and illustrating an intermediate step in the construction of an embodiment of the present invention; Fig. 17 is a perspective view showing two sections of the self-fastening ring and band assembly, Fig. 18 is a side perspective view of a composite vertical wall feed horn in accordance with an embodiment of the present invention, Fig. 19 is a side view of the composite vertical wall feed horn in fig. 18; Fig. 20 is a cutaway perspective view of the assembled vertical wall feed horn in fig. 18 and 19; and Fig. 21 is a detailed view of a section of the cutout illustrated in Fig. 20.
Beskrivelse av visse utførelsesformer av oppfinnelsen Description of certain embodiments of the invention
Den amerikanske stat har lisens (eng.: a paid-up license) til denne oppfinnelsen og under visse omstendigheter retten til å kreve at patenthaveren lisensierer til andre på rimelige vilkår, slik det fremgår av vilkårene i kontrakt/kjøpsordre nummer S-35026-G tildelt av NASA. The US government has a license (eng.: a paid-up license) to this invention and, under certain circumstances, the right to require the patent holder to license to others on reasonable terms, as stated in the terms of contract/purchase order number S-35026-G awarded by NASA.
Fig. IA viser et planriss av et emne 12 innbefattende et flatt laminatark. Arket kan være laget av et lettvekts karbonfiberforsterket Fig. 1A shows a plan view of a blank 12 including a flat laminate sheet. The sheet can be made of a lightweight carbon fiber reinforced
polymer-(CFRP-)komposittmateriale. Emnet 12 har pådannet et antall ringer, slik som ringen 14, og et antall ribber, slik som ribbe 25, for å skjæres ut fra emnet 12. polymer (CFRP) composite material. The blank 12 has formed a number of rings, such as the ring 14, and a number of ribs, such as rib 25, to be cut out from the blank 12.
I utførelsesformen illustrert i fig. IA er fjorten ringer utført for å skjæres fra emnet 12.1 en utførelsesform har ringene ulik diameter, i området fra de minste til de største. Hver ring, slik som ring 14, er forsynt med et antall ringvedheng (eng.: ring appendages), slik som vedheng 16.1 utførelsesformen illustrert i fig. IA er hver ring forsynt med seks vedheng for tilpasning av antallet forsynte ribber. In the embodiment illustrated in fig. IA fourteen rings are made to be cut from the blank 12.1 an embodiment has the rings of different diameters, in the range from the smallest to the largest. Each ring, such as ring 14, is provided with a number of ring appendages (eng.: ring appendages), such as appendage 16.1 the embodiment illustrated in fig. IA, each ring is provided with six appendages to adapt the number of ribs provided.
En ytterligere bunnring 18 er også tildannet på emnet 12. Bunnringen 18 er forsynt med et antall monteringshull 21 for å tillate det sammensatte matehornet å bli montert. Bunnringen 18 er også forsynt med et antall ribbefestende innsnitt, slik som innsnitt 23. Det ribbefestende innsnitt 23 er tilpasset til å romme den nedre enden av en ribbe, slik som ribbe 25, under sammensetning. A further bottom ring 18 is also formed on the blank 12. The bottom ring 18 is provided with a number of mounting holes 21 to allow the assembled feed horn to be mounted. The bottom ring 18 is also provided with a number of rib securing recesses, such as recess 23. The rib securing recess 23 is adapted to accommodate the lower end of a rib, such as rib 25, during assembly.
Utførelsesformen illustrert i fig. IA innbefatter også seks ribber, slik som ribbe 25, som kan skjæres fra det samme emnet 12. Ribbene er identiske i størrelse og form. Hver ribbe er forsynt med et antall ribbespalter, slik som spalter 27, tilpasset til å låses sammen med korresponderende spalter dannet av ringvedhengene, slik det beskrives i nærmere detalj nedenfor. The embodiment illustrated in fig. IA also includes six ribs, such as rib 25, which can be cut from the same blank 12. The ribs are identical in size and shape. Each rib is provided with a number of rib slots, such as slots 27, adapted to lock together with corresponding slots formed by the ring appendages, as described in more detail below.
Utleggingen av ringer og ribber på emnet 12, som vist i fig. IA, kan utformes på ulike måter ved bruk av manuelle teknikker eller ved bruk av datamaskinassisterte design- og datamaskinassisterte produksjonsteknikker kjent for fagfolk. Utlegget kan utformes slik at det tilgjengelige arealet av emnet 12 utnyttes effektivt. The laying out of rings and ribs on the blank 12, as shown in fig. IA, can be designed in various ways using manual techniques or using computer-aided design and computer-aided manufacturing techniques known to those skilled in the art. The layout can be designed so that the available area of the subject 12 is used efficiently.
Fig. IB viser et planriss av et andre emne 29 som et antall overflateark (eng.: skin sheets), slik som overflatearket 32, kan skjæres ut fra. Som vist i fig. IB er overflatearkene i det vesentlige identiske med hverandre i størrelse og form. I utførelsesformen illustrert i fig. IB er det tilveiebrakt tre overflateark. Hver av overflatene har et antall senterlinjehull, slik som hullet 34, og et antall kantspalter, slik som spalte 36, på motstående kanter. Senterlinjehullene er tilpasset for å tillate at ringvedhengene slik som vedhenget 16 illustrert i fig. IA kan passere gjennom. Hver kantspalte er om lag halvparten av størrelsen av senterlinjehullene. Når to overflateark plasseres side ved side, danne således korresponderende kantspalter på de to arkene en enkelt spalte som har om lag den samme størrelse og form som et senterlinjehull. Fig. 1B shows a plan view of a second blank 29 from which a number of skin sheets, such as the surface sheet 32, can be cut out. As shown in fig. IB, the surface sheets are essentially identical to each other in size and shape. In the embodiment illustrated in fig. IB three surface sheets are provided. Each of the surfaces has a number of centerline holes, such as hole 34, and a number of edge slots, such as slot 36, on opposite edges. The centerline holes are adapted to allow ring attachments such as the attachment 16 illustrated in FIG. IA can pass through. Each edge slit is about half the size of the centerline holes. Thus, when two surface sheets are placed side by side, corresponding edge slits on the two sheets form a single slit approximately the same size and shape as a centerline hole.
I en utførelsesform omfatter emnet 29 i fig. IB også et lettvekts CFRP-komposittmateriale egnet for romfartøyanvendelser. I en utførelsesform kan alle individuelle komponenter i matehornet skjæres fra flate laminatark av komposittmaterialer ved en forenklet fremstillingsprosess som resulterer i sterkt reduserte kostnader sammenlignet med konvensjonelle fremstillingsteknikker som ville kreve presisjonsstøpeformer for å bearbeide buede laminatdeler. Videre, ved bruk av flate laminatark i stedet for buede laminatdeler, kan betraktelige kostnadsbesparelser oppnås ved effektivt å utnytte de tilgjengelige overflatearealer av kostbare komposittlaminatark. Fig. 2A og 2B viser delperspektivriss av en ribbe 38 og en ring 43. Ribben 38 har et antall ribbespalter, slik som ribbespalter 41. Ribbespalten 41 er innrettet med en spalte 47 i et ringvedheng 45 for ringen 43. Ribbespalten 41 er en vertikal spalte, mens ringvedhengsspalten 47 er en horisontal spalte. Så snart spalten 41, 47 er innrettet med hverandre, skyves ribben 38 mot ringen 43 for å låse sammen spaltene 41, 47 slik det klares er illustrert i fig. 2B. Andre spalter i ribben 38 innrettes og låses sammen med korresponderende spalter for vedheng på andre ringer. Tilsvarende kan spalter på andre ribber innrettes og låses sammen med de gjenværende vedheng på ringen 43. Fig. 3 viser et perspektivriss av flere avsnitt av en sammensetning under sammensetningsprosessen. En bunnring 49 er tilveiebrakt for å sikre én eller flere ribber, slik som ribbe 56a. I én utførelsesform kan tre vekslende ribber først sikres til bunnringen 49. Med minst noen av ribbene på plass kan et antall ringer, slik som ring 54, sikres til ribbene ved å låse ribbespaltene sammen med spalter på ringvedheng, slik som ringvedheng 56a, som beskrevet ovenfor med henvisning til fig. 2A og 2B. I én utførelsesform er ringene sikret i en konfigurasjon med vertikal avstand fra hverandre. Videre ordnes ringene slik at den minste ringen er nærmest bunnringen 49. In one embodiment, the subject 29 in fig. IB also a lightweight CFRP composite material suitable for spacecraft applications. In one embodiment, all individual components of the feed horn can be cut from flat laminate sheets of composite materials in a simplified manufacturing process that results in greatly reduced costs compared to conventional manufacturing techniques that would require precision molds to machine curved laminate parts. Furthermore, by using flat laminate sheets instead of curved laminate parts, considerable cost savings can be achieved by efficiently utilizing the available surface areas of expensive composite laminate sheets. Fig. 2A and 2B show partial perspective views of a rib 38 and a ring 43. The rib 38 has a number of rib slots, such as rib slots 41. The rib slot 41 is aligned with a slot 47 in a ring attachment 45 for the ring 43. The rib slot 41 is a vertical slot , while the ring attachment gap 47 is a horizontal gap. As soon as the slits 41, 47 are aligned with each other, the rib 38 is pushed against the ring 43 to lock the slits 41, 47 together as illustrated in fig. 2B. Other slots in the rib 38 are aligned and locked together with corresponding slots for attachment to other rings. Correspondingly, slots on other ribs can be aligned and locked together with the remaining appendages on the ring 43. Fig. 3 shows a perspective view of several sections of a composition during the composition process. A bottom ring 49 is provided to secure one or more ribs, such as rib 56a. In one embodiment, three alternating ribs may first be secured to bottom ring 49. With at least some of the ribs in place, a number of rings, such as ring 54, may be secured to the ribs by locking the rib slots together with slots on ring attachments, such as ring attachment 56a, as described above with reference to fig. 2A and 2B. In one embodiment, the rings are secured in a vertically spaced configuration. Furthermore, the rings are arranged so that the smallest ring is closest to the bottom ring 49.
Med hver ring i sin korresponderende posisjon kan overflateark, slik som overflatearkene 58a, 58b, monteres. I fig. 3 blir senterlinjehullene i overflatearkene, slik som senterlinjehullet 61, innrettet med ringvedhengene, slik som vedheng 56b før overflatearket tilfestes til sammensetningen. Kantspaltene på kantene av overflatearkene innrettes med tilstøtende søyler av ringvedheng, som kan låses sammen med en ribbe. Slik det er beskrevet ovenfor med henvisning til fig. IB, er senterlinjehullene og kantspaltene på overflatearkene utført med en størrelse for en tett tilpasning til korresponderende ringvedheng på sammensetningen. Med overflatearkene på plass kan overflatearket sikres ved hjelp av en ribbe, slik som ribbe 52b, som er sikret til ringene ved at dens ribbespalter er låst sammen med korresponderende ringvedhengsspalter som fremspringer gjennom senterlinjehullene for overflatearket. With each ring in its corresponding position, surface sheets, such as surface sheets 58a, 58b, can be assembled. In fig. 3, the centerline holes in the surface sheets, such as the centerline hole 61, are aligned with the ring appendages, such as appendage 56b, before the surface sheet is attached to the assembly. The edge slots on the edges of the surface sheets are aligned with adjacent columns of ring attachments, which can be locked together with a rib. As described above with reference to fig. IB, the centerline holes and edge slots on the surface sheets are sized for a close fit to corresponding ring attachments on the assembly. With the surface sheets in place, the surface sheet may be secured by means of a rib, such as rib 52b, which is secured to the rings by its rib slots being interlocked with corresponding ring attachment slots projecting through the centerline holes of the surface sheet.
Fig. 4 viser et perspektivriss av et sammensatt matehorn i en utførelsesform i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen, etter at alle overflateark og ribbene er tilfestet til sammensetningen. I denne utførelsesformen er matehornet av en generelt avkortet, konisk konfigurasjon (eng.: frusto-conical configuration) og omfatter tre overflateark, slik som arkene 58a, 58b, og seks ribber med lik avstand fra hverandre, slik som ribbene 52a, 52b, omkring omkretsen av sammensetningen. Fig. 5 er et utskåret perspektivriss av matehornet i fig. 4, og viser vertikalt avsmalnende indre vegger i matehornet med ringer anbrakt i avstand fra hverandre, så vel som de skrånende ytre vegger dannet av overflatearkene som omgir de multiple avsnittene av sammensetningen. Generelt er den indre konfigurering av matehornet elektrisk signifikant. Fig. 6 viser et delperspektivriss av et matehorn i en utførelsesform i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen, og illustrerer tilfestingen av en ribbe 63 til ringvedheng, slik som vedheng 65, etter at overflatene, slik som overflate 67, er tilfestet til sammensetningen. Kantspaltene ved kantene av overflatene og senterlinjehullene er utformet for å tillate at ringvedhengene fremspringer fra den ytre vegg frembrakt av overflatene. I en utførelsesform har ringvedhengene spalter, slik som spalte 69, mens ribbene 63 har korresponderende spalter, slik som spalte 72, som er utformet og har størrelse for stram tilpasning med vedhengsspaltene. Spaltene i ribbene 63 er innrettet med spaltene i de korresponderende ringvedheng før ribben 63 skyves mot ringvedhengene for derved å holde overflatene tett mot sammensetningen. Fig. 4 shows a perspective view of a composite feeding horn in an embodiment in accordance with the present invention, after all surface sheets and ribs have been attached to the composition. In this embodiment, the feed horn is of a generally frusto-conical configuration and comprises three surface sheets, such as sheets 58a, 58b, and six equally spaced ribs, such as ribs 52a, 52b, around the perimeter of the composition. Fig. 5 is a cutaway perspective view of the feeding horn in fig. 4, showing vertically tapered inner walls of the feed horn with rings spaced apart, as well as the sloping outer walls formed by the surface sheets surrounding the multiple sections of the assembly. In general, the internal configuration of the feed horn is electrically significant. Fig. 6 shows a partial perspective view of a feed horn in an embodiment in accordance with the present invention, and illustrates the attachment of a rib 63 to ring attachment, such as attachment 65, after the surfaces, such as surface 67, have been attached to the assembly. The edge slots at the edges of the surfaces and the centerline holes are designed to allow the ring appendages to protrude from the outer wall provided by the surfaces. In one embodiment, the ring appendages have slits, such as slit 69, while the ribs 63 have corresponding slits, such as slit 72, which are shaped and sized for tight fit with the appendage slits. The slits in the ribs 63 are aligned with the slits in the corresponding ring appendages before the rib 63 is pushed against the ring appendages to thereby keep the surfaces close to the composition.
Selv om den illustrerte utførelsesformen innbefatter hver ring laget av et enkelt segment, vil det innses av fagfolk at ringer kan lages av flere segmenter som deretter settes sammen før komplettering av matehornsammensetningen. Although the illustrated embodiment includes each ring made from a single segment, it will be appreciated by those skilled in the art that rings can be made from multiple segments which are then assembled before completing the feed horn assembly.
I en kvalitetskontrollprosess kan en dimensjonsinspeksjon gjøres på strukturen for å sikre at alle elementene befinner seg i sine korrekte beliggenheter og orienteringer. Sammenføying av strukturen kan finne sted når hvert avsnitt av sammensetningen er konstruert eller når alle elementene innbefattet flere seksjoner for sammensetningene og ribbene er tilfestet hverandre. I en utførelsesform sammenføyes komponentene ved bruk av et konvensjonelt klebemiddel for CFRP-komposittmaterialer, og herdes ved romtemperatur for å fullføre matehornstrukturen. Så snart stykkene er tilpasset sammen, kan de heftes på plass ved bruk av kapillærklebemidler slik som Hysol 956 eller 9396, tilgjengelig fra E. v. Roberts & Associates, Culver City, California. Alternativt kan klebemiddel innfylles (eng.: be wicked) til å fylle 100 % av anleggsflatene mellom sammenføyningene. Så snart enheten er sammensatt, kan bånd tildannes på hver side av sammenføyningen ved bruk av et strukturelt klebemiddel. I tillegg kan det ferdigstilte matehornet sprayes eller dekkes med et metallisk belegg for å øke konduktiviteten for de indre deler av matehornet. Denne design- og konstruksjonsteknikken tilveiebringer en struktur som kan tilpasses oppgaven, dvs. rimelig, og som tillater endringer av strukturen i siste øyeblikk med liten vanskelighet eller kostnad. Det vil forstås at en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen er velegnet for en stor rekkevidde av mulige størrelser og konfigurasjoner. In a quality control process, a dimensional inspection can be done on the structure to ensure that all elements are in their correct locations and orientations. Joining of the structure can take place when each section of the assembly is constructed or when all the elements including several sections for the assemblies and the ribs are attached to each other. In one embodiment, the components are joined using a conventional adhesive for CFRP composite materials, and cured at room temperature to complete the feed horn structure. Once the pieces are fitted together, they can be bonded in place using capillary adhesives such as Hysol 956 or 9396, available from E. v. Roberts & Associates, Culver City, California. Alternatively, adhesive can be filled in (eng.: be wicked) to fill 100% of the contact surfaces between the joints. Once the unit is assembled, tapes can be formed on either side of the joint using a structural adhesive. In addition, the finished feeding horn can be sprayed or covered with a metallic coating to increase the conductivity of the inner parts of the feeding horn. This design and construction technique provides a structure that is adaptable to the task, i.e. affordable, and that allows last minute changes to the structure with little difficulty or cost. It will be understood that an embodiment of the present invention is suitable for a wide range of possible sizes and configurations.
Fig. 7A viser et planriss av et emne 74, fortrinnsvis av et lettvekts CFRP-komposittmateriale, som et antall ringer, slik som ring 76, og et antall ribber, slik som ribbe 81, er skåret ut fra i en utførelsesform i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen. Fig. 7A shows a plan view of a blank 74, preferably of a lightweight CFRP composite material, from which a number of rings, such as ring 76, and a number of ribs, such as rib 81, have been cut out in an embodiment in accordance with the the present invention.
I utførelsesformen illustrert i fig. 7A kan fjorten ringer, slik som ring 76, skjæres ut fra emnet 74. Hver ring er forsynt med et antall ringvedheng, slik som vedheng 78.1 utførelsesformen illustrert i fig. 7A er hver ring forsynt med fire vedheng. Imidlertid skal det forstås at et hvilket som helst praktisk antall vedheng kan benyttes. Videre er hver ring forsynt med en rekke nedsenkninger (eng.: mortises), slik som nedsenkning 79. Nedsenkningene er utført med en størrelse for å romme tapper tildannet på bånd, som beskrevet nedenfor. I en utførelsesform har ringene hver en ulik diameter, varierende fra den minste til den største. In the embodiment illustrated in fig. 7A, fourteen rings, such as ring 76, can be cut from the blank 74. Each ring is provided with a number of ring appendages, such as appendage 78.1 the embodiment illustrated in fig. 7A, each ring is provided with four appendages. However, it should be understood that any practical number of appendages may be used. Furthermore, each ring is provided with a series of recesses (eng.: mortises), such as recess 79. The recesses are made with a size to accommodate tenons formed on bands, as described below. In one embodiment, the rings each have a different diameter, varying from the smallest to the largest.
I tillegg kan også fire ribber, slik som ribbe 81, være skåret ut fra det samme emnet 74. Hver ribbe er forsynt med en rekke ribbespalter, slik som spalte 83. Ribbene er generelt identisk med hverandre i størrelse og form. Fig. 7B viser et planriss av et andre emne 85, som et antall bånd, slik som bånd 87, kan konstrueres fra. Som vist i fig. 7B har båndene hver en ulik lengde, og de kan være skåret fra emnet 85. Hvert bånd er forsynt med en rekke tapper, slik som tapp 89. Tappene er utført med en størrelse slik at de stramt passer inn i nedsenkningene, slik som nedsenkning 79 (fig. 7A) på ringene. Fig. 8 viser et perspektivriss av en selvfestende ring- og båndsammensetning konstruert ved bruk av en ring 98 utskåret fra et emne, slik som emnet 74 i fig. 7A, og et korresponderende bånd 92 utskåret fra et emne, slik som emnet 85 i fig. 7B. I fig. 8 er båndet 92 utformet ved å bøye ett av de flate båndene utskåret fra emnet og ved å forbinde endene av båndet 92 f.eks. med et tilfestet skjøtestykke (eng: a bonded doubler) for dannelse av et sirkulært bånd. In addition, four ribs, such as rib 81, can also be cut from the same blank 74. Each rib is provided with a number of rib slots, such as slot 83. The ribs are generally identical to each other in size and shape. Fig. 7B shows a plan view of a second blank 85 from which a number of bands, such as band 87, can be constructed. As shown in fig. 7B, the bands are each of a different length, and they may be cut from the blank 85. Each band is provided with a series of pins, such as pin 89. The pins are sized to fit tightly into the recesses, such as recess 79 (Fig. 7A) on the rings. Fig. 8 shows a perspective view of a self-fastening ring and band assembly constructed using a ring 98 cut from a blank, such as blank 74 in Fig. 7A, and a corresponding band 92 cut from a blank, such as blank 85 in FIG. 7B. In fig. 8, the band 92 is formed by bending one of the flat bands cut from the blank and by joining the ends of the band 92 e.g. with a bonded doubler attached to form a circular band.
I andre utførelsesformer er et skjøtestykke ikke påkrevet, dersom f.eks. båndene er forhåndsformet som endeløse sløyfer. I ytterligere utførelsesformer kan hvert bånd innbefatte flere segmenter som sammensettes ved bruk av f.eks. flere skjøtestykker. In other embodiments, an extension piece is not required, if e.g. the bands are pre-formed as endless loops. In further embodiments, each band may include several segments which are assembled using e.g. several joints.
I en utførelsesform er båndet 92 forsynt med et antall tapper, slik som tapp 94, for tilfesting til ringen 98. Slik det er vist i fig. 8, har ringen 98 fire ringvedheng med identisk avstand, slik som vedheng 101, hvor hver har en spalte for samvirke med en ribbe for dannelse av en stiv struktur. I tillegg har ringen 98 flere nedsenkninger (eng.: mortises), slik som nedsenkning 103 tilstøtende omkretsen av ringen, for å motta tappene for båndet 92. In one embodiment, the band 92 is provided with a number of pins, such as pin 94, for attachment to the ring 98. As shown in fig. 8, the ring 98 has four identically spaced ring appendages, such as appendage 101, each having a slot for cooperation with a rib to form a rigid structure. In addition, the ring 98 has several mortises, such as mortises 103 adjacent the circumference of the ring, to receive the tabs for the band 92.
Fig. 9 viser et perspektivriss av en del av ring- og -båndsammensetningen i fig. 8, og illustrerer detaljerte trekk ved ringen og båndet i konstruksjonen av den selvfestende ring- og -båndsammensetningen. I fig. 9 har ringvedhenget 101 for ringen 98 en spalte for å motta en korresponderende ribbespalte for en ribbe, tilsvarende det som er beskrevet nedenfor med henvisning til fig. 1 IA og 1 IB. I fig. 9 er tappene på båndet 92, slik som tappene 109a, 109b, innstilt med korresponderende nedsenkninger i ringen 98 og innsatt inn i de korresponderende nedsenkninger for å danne ring- og -båndsammensetningen. Nedsenkningene i ringen og tappene på innhyllingen (eng.: the wrap) er utformet med en størrelse for tett tilpasning for å produsere en fast ring- og innhyllingssammensetningsstruktur. To sett av nedsenkninger kan være utstyrt på hver ring. F.eks. kan et sett av øvre nedsenkninger, slik som nedsenkningene 107a, 107b, være posisjonert for å motta et øvre bånd, slik som bånd 92, og et nedre sett av nedsenkninger, slik som nedsenkningene 105a, 105b, kan være posisjonert for å motta et nedre bånd som kan være av mindre diameter, hvilket krever at de nedre nedsenkningene skal posisjoneres noe innover i forhold til de øvre nedsenkningene. Fig. 10 er et perspektivriss som illustrerer sammensetningen av to avsnitt av ringer og bånd i en utførelsesform i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen. I fig. 10 er en første ring- og -båndsammensetning utformet ved å innrette og innsette tappene på én side av båndet 112 inn i korresponderende nedsenkninger i ringen 114. Båndet 112, som har tapper på begge sider, er også i stand til å bli tilfestet til den andre ringen 116. Et ytterligere bånd 118 er tilfestet til den andre ringen 116. Ringvedhengene, slik som vedheng 121a, på ringen 114 og ringvedhengene, slik som vedheng 121b på ringen 116, er innstilt med hverandre for ribbesammensetning. Ytterligere avsnitt av ringer og bånd kan sammensettes på en tilsvarende måte for å danne en mikrobølge- eller RF-matehornstruktur. Fig. 11A og 11B viser delperspektivriss av en ribbe 123 og en ring 125. Ribben 123 har et antall ribbespalter, slik som ribbespaltene 127. Ribbespaltene 127 er innstilt med en spalte 132 i et ringvedheng 129 for ringen 125. Ribbespalten 127 er en vertikal spalte, mens ringvedhengsspalten 132 er en horisontal spalte. Så snart spaltene 127, 132 er innstilt med hverandre, skyves ribben 123 mot ringen 125 for å låse sammen spaltene 123, 125 slik det klarest er illustrert i fig. 1 IB. Andre spalter i ribben 123 er innstilt og låst sammen med korresponderende spalter i vedheng på andre ringer. Tilsvarende er spalter på andre ribber innstilt og låst sammen med de gjenværende vedheng på ringen 125. Fig. 12-14 viser perspektivriss, sidesnitt og et utskåret perspektivriss av en vertikal veggmatehornsammensetning 134 i samsvar med en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen. Sammensetningen 134 er av generelt avkortet prosjektilformet konfigurasjon med fire ribber med lik avstand fra hverandre, slik som ribbe 136, som holder flere avsnitt av ringer, slik som ring 138, og bånd, sammen for å danne en stiv matehornstruktur. Fig. 14 er et utskåret perspektivriss av matehornet i fig. 12 og 13, og viser de indre vegger av matehornet med ringer med avstand fra hverandre. Generelt er den indre konfigurasjonen for matehornet elektrisk signifikant. Fig. 15A viser et planriss av et emne 141, foretrukket av et lettvekts CFRP-komposittmateriale, som et antall ringer, slik som ring 143, kan skjæres ut fra, f.eks. for et vertikalt veggmatehorn i en utførelsesform i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen. I utførelsesformen illustrert i fig. 15A kan femten ringer, slik som ring 143, skjæres ut fra emnet 141. Hver ring er forsynt med en rekke nedsenkninger, slik som nedsenkning 145. Nedsenkningene er utformet med en størrelse for å romme tapper utformet på bånd, slik som beskrevet nedenfor. I en utførelsesform har ringene ulik diameter, varierende fra den minste til den største. Fig. 15B viser et planriss av et andre emne 147 som et antall bånd, slik som bånd 149, kan konstrueres fra. Slik det er vist i fig. 15B har hvert bånd en ulik lengde, og kan skjæres fra emnet 147. Hvert bånd er forsynt med en rekke tapper, slik som tapp 152. Tappene er utformet med en størrelse for stram tilpasning i nedsenkningene, slik som nedsenkning 145 (fig. 15 A), på ringene. Fig. 16 viser et perspektivriss av en del av en ring- og -båndsammensetning ved bruk av ringene og båndene utskåret fra emnene illustrert i fig. 15 A og 15B. Fig. 16 illustrerer detaljerte trekk ved ringen og båndene 154 ved konstruksjonen av den selvfestende ring- og -båndsammensetningen. Et bånd 154 kan utformes ved bruk av ett av båndene utskåret fra et emne, slik som et emne 147 (fig. 15B). Et skjøtestykke (eng.: a doubler) 155 kan benyttes for å danne et sirkulært bånd. I fig. 16 er tappene på båndet 154, slik som tapper 156a, 156b, innrettet med korresponderende nedsenkninger i ringen og innsatt i de korresponderende nedsenkninger for å danne ring- og -båndsammensetningen. Nedsenkningene i ringen og tappene på omhyllingen er utformet med størrelse for en stram tilpasning for å tilveiebringe en stiv ring- og -omhyllingssammensetningsstruktur. To sett av nedsenkninger kan være forsynt på hver ring. F.eks. kan et sett av øvre nedsenkninger, slik som nedsenkningene 158a, 158b, være posisjonert for å motta et øvre bånd, slik som bånd 154, og et sett av nedre nedsenkninger, slik som nedsenkningene 161a, 161b, kan være posisjonert for å motta et nedre bånd som kan være av annen diameter, hvilket således krever at de nedre nedsenkninger må være posisjonert noe innover i forhold til de øvre nedsenkninger. Fig. 17 viser et perspektivriss som illustrerer sammensetningen av to avsnitt av ringer og bånd i en utførelsesform i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen. I fig. 17 er en første ring- og -båndsammensetning utformet ved innstilling og innsetting av tappene på én side av båndet 163 inn i korresponderende nedsenkninger i ringen 165. Båndet 163, som har tapper på begge sider, er også i stand til å bli tilfestet til en andre ring 167. Et ytterligere bånd 169 er tilfestet til den andre ringen 167. Ytterligere avsnitt av ringer og bånd kan sammensettes på tilsvarende måte for å danne en mikrobølge- eller RF-matehornstruktur. Fig. 18-21 viser perspektivriss, sidesnitt og utskåret perspektivriss av en matehornsammensetning 172 i samsvar med en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen. Sammensetningen 172 er generelt av avkortet prosjektilformet konfigurasjon og innbefatter en rekke ringer, slik som ringene 174, og bånd 176, sammensatt på en selvfestende måte. Fig. 20 og 21 illustrerer utskårede perspektivriss av matehornet i fig. 18 og 19, og viser de indre vegger for matehornet med ringer med avstand fra hverandre. Generelt er den indre konfigurasjon av matehornet elektrisk signifikant. Fig. 9 shows a perspective view of part of the ring and band assembly in fig. 8, illustrating detailed features of the ring and band in the construction of the self-fastening ring and band assembly. In fig. 9, the ring attachment 101 for the ring 98 has a slot to receive a corresponding rib slot for a rib, corresponding to what is described below with reference to fig. 1 IA and 1 IB. In fig. 9, the tabs on the band 92, such as the tabs 109a, 109b, are set with corresponding recesses in the ring 98 and inserted into the corresponding recesses to form the ring and band assembly. The recesses in the ring and tabs on the wrap (eng.: the wrap) are designed with a size for close fitting to produce a fixed ring and wrap assembly structure. Two sets of dips can be fitted on each ring. E.g. a set of upper depressions, such as depressions 107a, 107b, may be positioned to receive an upper band, such as band 92, and a lower set of depressions, such as depressions 105a, 105b, may be positioned to receive a lower bands which may be of smaller diameter, which requires the lower immersions to be positioned somewhat inwards in relation to the upper immersions. Fig. 10 is a perspective view illustrating the composition of two sections of rings and bands in an embodiment in accordance with the present invention. In fig. 10 is a first ring and band assembly formed by aligning and inserting the tabs on one side of the band 112 into corresponding recesses in the ring 114. The band 112, having tabs on both sides, is also capable of being attached to the second ring 116. A further band 118 is attached to the second ring 116. The ring appendages, such as appendage 121a, on ring 114 and the ring appendages, such as appendage 121b on ring 116, are aligned with each other for rib assembly. Additional sections of rings and bands may be assembled in a similar manner to form a microwave or RF feed horn structure. Fig. 11A and 11B show partial perspective views of a rib 123 and a ring 125. The rib 123 has a number of rib slots, such as the rib slots 127. The rib slots 127 are set with a slot 132 in a ring attachment 129 for the ring 125. The rib slot 127 is a vertical slot. , while the ring attachment slot 132 is a horizontal slot. As soon as the slots 127, 132 are aligned with each other, the rib 123 is pushed against the ring 125 to lock the slots 123, 125 together as is most clearly illustrated in fig. 1 IB. Other slots in the rib 123 are set and locked together with corresponding slots in appendages on other rings. Correspondingly, slots on other ribs are set and locked together with the remaining appendages on the ring 125. Figs. 12-14 show a perspective view, side section and a cut-out perspective view of a vertical wall feed horn assembly 134 in accordance with an embodiment of the present invention. Assembly 134 is of generally truncated projectile configuration with four equally spaced ribs, such as rib 136, which hold multiple sections of rings, such as ring 138, and bands together to form a rigid feed horn structure. Fig. 14 is a cutaway perspective view of the feed horn in fig. 12 and 13, showing the inner walls of the feed horn with rings spaced apart. In general, the internal configuration of the feed horn is electrically significant. Fig. 15A shows a plan view of a blank 141, preferably of a lightweight CFRP composite material, from which a number of rings, such as ring 143, can be cut, e.g. for a vertical wall feed horn in an embodiment in accordance with the present invention. In the embodiment illustrated in fig. 15A, fifteen rings, such as ring 143, may be cut from the blank 141. Each ring is provided with a series of countersunks, such as countersunk 145. The countersunks are sized to accommodate tabs formed on bands, as described below. In one embodiment, the rings have different diameters, varying from the smallest to the largest. Fig. 15B shows a plan view of a second blank 147 from which a number of bands, such as band 149, can be constructed. As shown in fig. 15B, each strip has a different length, and can be cut from the blank 147. Each strip is provided with a series of pins, such as pin 152. The pins are designed with a size for tight fit in the countersinks, such as countersink 145 (Fig. 15 A ), on the rings. Fig. 16 shows a perspective view of part of a ring and band assembly using the rings and bands cut from the blanks illustrated in fig. 15A and 15B. Fig. 16 illustrates detailed features of the ring and bands 154 in the construction of the self-fastening ring and band assembly. A band 154 can be formed using one of the bands cut from a blank, such as a blank 147 (Fig. 15B). A doubler 155 can be used to form a circular band. In fig. 16, the tabs on band 154, such as tabs 156a, 156b, are aligned with corresponding depressions in the ring and inserted into the corresponding depressions to form the ring and band assembly. The recesses in the ring and tabs on the shroud are sized for a tight fit to provide a rigid ring and shroud assembly structure. Two sets of countersinks may be provided on each ring. E.g. a set of upper depressions, such as depressions 158a, 158b, may be positioned to receive an upper band, such as band 154, and a set of lower depressions, such as depressions 161a, 161b, may be positioned to receive a lower bands which can be of a different diameter, which thus requires that the lower immersions must be positioned somewhat inwards in relation to the upper immersions. Fig. 17 shows a perspective view illustrating the composition of two sections of rings and bands in an embodiment in accordance with the present invention. In fig. 17 is a first ring and band assembly formed by setting and inserting the tabs on one side of the band 163 into corresponding recesses in the ring 165. The band 163, which has tabs on both sides, is also capable of being attached to a second ring 167. A further band 169 is attached to the second ring 167. Further sections of rings and bands may be assembled in a similar manner to form a microwave or RF feed horn structure. Figs. 18-21 show a perspective view, side section and cut-out perspective view of a feeding horn assembly 172 in accordance with an embodiment of the present invention. Assembly 172 is generally of truncated projectile configuration and includes a series of rings, such as rings 174, and band 176, assembled in a self-locking manner. Fig. 20 and 21 illustrate cutaway perspective views of the feed horn in fig. 18 and 19, showing the inner walls of the feed horn with rings spaced apart. In general, the internal configuration of the feed horn is electrically significant.
Komponentene for de ulike utførelsesformene beskrevet ovenfor kan være laget av et hvilket som helst egnet materiale. F.eks. kan, i tillegg til CFRP, andre egnede materialer innbefatte metaller, legeringer slik som invar, titan, silisiumkarbid-(SiC-)keramikk, kompositter slik som komponentmatrisekompositt (CMC), og andre. The components for the various embodiments described above may be made of any suitable material. E.g. in addition to CFRP, other suitable materials may include metals, alloys such as invar, titanium, silicon carbide (SiC) ceramics, composites such as component matrix composite (CMC), and others.
De ulike utførelsesformene beskrevet ovenfor har blitt illustrert med generelt sirkulært tverrsnitt. Det bemerkes imidlertid at et hvilket som helst ønsket tverrsnitt kan oppnås ved passende utforminga v ringene og/eller båndene. F.eks. kan et matehorn settes sammen med et rektangulært, ovalt, elliptisk eller annet tverrsnitt. The various embodiments described above have been illustrated with a general circular cross-section. However, it is noted that any desired cross-section can be achieved by suitably designing the rings and/or bands. E.g. a feed horn can be assembled with a rectangular, oval, elliptical or other cross-section.
En adapter kan benyttes for å forbinde basen av matehornet, som kan ha et bestemt tverrsnitt, til en bølgeleder som kan være av et annet tverrsnitt. F.eks. kan et matehorn med sirkulært tverrsnitt være forbundet til en bølgeleder med et rektangulært tverrsnitt ved bruk av en slik adapter. An adapter may be used to connect the base of the feed horn, which may have a specific cross-section, to a waveguide which may be of a different cross-section. E.g. a feed horn with a circular cross-section can be connected to a waveguide with a rectangular cross-section using such an adapter.
Selv om bestemte utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen har blitt beskrevet, skal det forstås at flere ulike modifikasjoner og kombinasjoner er mulig og forutsatt innenfor den virkelige ånd og rekkevidde for de vedføyde krav. Det finnes derfor ingen intensjon om begrensninger til det eksakte utdrag og den fremlegging som er presentert her. Although particular embodiments of the present invention have been described, it is to be understood that several different modifications and combinations are possible and contemplated within the true spirit and scope of the appended claims. There is therefore no intention of limitations to the exact extract and presentation presented here.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US37952001A | 2001-06-09 | 2001-06-09 | |
US29688901P | 2001-06-09 | 2001-06-09 | |
US29689101P | 2001-06-09 | 2001-06-09 | |
US29792801P | 2001-06-13 | 2001-06-13 | |
US29786701P | 2001-06-13 | 2001-06-13 | |
US29803801P | 2001-06-13 | 2001-06-13 | |
US10/164,990 US7095379B2 (en) | 2001-06-09 | 2002-06-06 | Radio frequency component and method of making same |
PCT/US2002/018099 WO2003096379A2 (en) | 2001-06-09 | 2002-06-07 | Radio frequency component and method of making same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20035460D0 NO20035460D0 (en) | 2003-12-08 |
NO328543B1 true NO328543B1 (en) | 2010-03-15 |
Family
ID=34139985
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20035460A NO328543B1 (en) | 2001-06-09 | 2003-12-08 | Radio frequency component and method for producing it |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU2002367631A1 (en) |
NO (1) | NO328543B1 (en) |
-
2002
- 2002-06-07 AU AU2002367631A patent/AU2002367631A1/en not_active Abandoned
-
2003
- 2003-12-08 NO NO20035460A patent/NO328543B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2002367631A1 (en) | 2003-11-11 |
AU2002367631A8 (en) | 2003-11-11 |
NO20035460D0 (en) | 2003-12-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2707583T3 (en) | Lightweight support structure, production method of a lightweight support structure, composite sandwich panel and production method of a composite sandwich panel | |
US10774518B1 (en) | Systems and methods for joining space frame structures | |
US5803402A (en) | System and method for the construction of spacecraft structures | |
JP5526423B2 (en) | Structural device for improving thermal expansion resistance of structures | |
JP6285533B2 (en) | Method of manufacturing an insert for loading and / or securing various components into a composite sandwich panel and a lightweight support structure including the same | |
NO319176B1 (en) | Structural assembly and method of manufacturing a structural assembly | |
US20050212712A1 (en) | Radio frequency component and method of making same | |
US5058993A (en) | Lightweight optical bench and method of fabricating same | |
US7918008B2 (en) | Method of manufacturing column and bed of machine tool | |
NO328543B1 (en) | Radio frequency component and method for producing it | |
US11713142B2 (en) | Separation device assemblies | |
US20230250920A1 (en) | Isostatic mounting system | |
WO1989001708A1 (en) | Method and structure for reflectror surface adjustment | |
US9352820B2 (en) | Device mount for an inflatable structure | |
JP4160045B2 (en) | High frequency component and manufacturing method thereof | |
Pryor et al. | Radio frequency component and method of making same | |
JP7002228B2 (en) | Space equipment adapters and space transport aircraft and artificial satellites | |
JP6561201B2 (en) | Mirror mount | |
JP2018030556A (en) | Spacecraft body structure and spacecraft body | |
JP2005520453A6 (en) | High frequency component and manufacturing method thereof | |
EP2020271A2 (en) | Flange saw blade | |
CN108426162B (en) | Composite wall assembly edge joint and method of assembling a composite wall assembly edge joint | |
CN118875719A (en) | High-efficiency high-precision spacecraft equipment star loading positioning method through template switching | |
AU2021306839A1 (en) | Damped machined primary structure for a spacecraft, satellite incorporating this primary structure and method for manufacturing such a satellite | |
US20200116976A1 (en) | Single-piece panel structure having truss with aligned openings |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |