SE527157C2 - Hopfällbar parabolreflektor - Google Patents

Description

20 25 30 F 027 157 2 Ett tillvägagångssätt för att göra reflektorer bärbara är att dela in dem i flera mindre delar. US 5 061 945 visar en antennreflektor som innefattar platta plåtar, vridbart för- bundna tillsammans i ett nav. Plåtarna kan vridas till ett första överlappande läge där plåtarna är staplade, den ena på den andra, på ett kompakt sätt. Plâtarna kan också vridas till ett andra, utspritt läge, där plåtarna tillsammans väsentligen bildar en cirkulär skiva. När de bakre och främre kanterna av plàtbunten förbinds med hjälp av ett rep och minst ett block, övergår den plana strukturen till en tredimensionell struktur med parabolisk form. En nackdel med denna utformning är beho- vet av ett rep och ett block för att bilda den paraboliska formen hos reflektorn. Dessutom är denna formningsmetod besvärlig att utföra. Det är också ett problem att erhålla korrekt form på antennen och att erhålla samma form varje gång. Små skillnader kan ha stor påverkan pà kvaliteten på den mottagna signalen.

US 4 792 815 anger en antennreflektor som innefattar parabo- liska "kronblad” eller sektorer som är vridbart förbundna vid en gemensam polaraxel. Varje "kronblad” eller sektor utgör ett radiellt segment av en paraboloid som kan vridas kring den gemensamma polaraxeln, från ett kompakt läge, där de överlap- par varandra, till ett öppet läge, i vilket de bildar parabo- loiden. Vidare innefattar reflektorn stödspännen för ”kron- bladen”, för att upprätthålla formen hos ”kronbladen”. I en utföringsform åstadkoms den upprätthållande funktionen av ett tunt plàtmaterial som täcker varje "kronblad”. Behovet av stödorgan för att hålla ”kronblads”-segmenten på plats är en nackdel. Vare sig i form av vajerspännen eller i form av tunn plastfilm, så inkräktar de på reflektorns siktlinje. De krång- lar också till monteringen och nedmonteringen av reflektorn och gör den till en komplicerad konstruktion. ansökningstext: 2005-11-08 10 15 20 25 30 527 157 3 Andra konstruktioner för hopfällbara antenner innefattar utformningar med lösa delar som monteras samman. Det gör dem besvärliga att sammanfoga och det finns en risk att delar kan försvinna.

Syftet med uppfinningen och dess viktigaste egenskaper Det är ett syfte med uppfinningen att övervinna ett eller flera av problemen med teknikens ståndpunkt ovan. Den skall sålunda tillhandahålla en reflektor som är hopfällbar till ett kompakt paket. Reflektorn skall vara enkel till konstruktionen och tillräckligt stabil utan behov av ytterligare stödanord- ningar eller lösa delar. Dessutom skall den vara enkel att montera och nedmontera, för att möjliggöra snabb utplacering.

I enlighet med uppfinningen uppnås detta genom en anordning som uppvisar de särdrag som definieras i patentkrav 1 respek- tive i patentkrav 10.

I enlighet med uppfinningen innefattar den hopfällbara reflek- torn ett antal styva sektorer som är förbundna med varandra vid ett centralt nav. Sektorerna är ömsesidigt vridbara kring navet, så att reflektorn är hopfällbar fràn ett utfällt läge, i vilket de är utspridda 360° kring navet, till ett hopfällt läge. I det hopfällda läget är sektorerna staplade ovanpå varandra, under det att de fortfarande är förbundna vid navet.

Navet består av ett antal navhylsor som är koncentriskt anord- nade, den ena radiellt inuti den andra, med på varandra mins- kande radier. Varje navhylsa uppvisar cirkulärcylindrisk form och är fast förbunden med en tillhörande sektor. Navhylsorna är rörliga i förhållande till varandra; vridbart kring och axiellt utmed en central axel som sträcker sig genom navets centrum, men endast på ett föreskrivet sätt. ömsesidigt sam- verkande styrytor säkerställer att vilken som helst navhylsa ansökningstext: 2005-11-08 10 15 20 25 30 527 157 4 är vridbar inuti en annan navhylsa, efter att den lyfts något i navets axiella riktning.

Från helt hopfällt läge, där sektorerna är staplade tillsam- mans som en kompakt enhet, är vilken som helst navhylsa rör- lig, när den lyfts axiellt, endast i en vridningsriktning inuti nästa större hylsa. I utfällt läge, där sektorerna är utspridda sida vid sida, kan å andra sidan navhylsorna endast vridas i den andra riktningen, efter att ha lyfts axiellt, i förhållande till en angränsande hylsa.

Reflektorns sektorer kan eventuellt vara av samma storlek och deras antal kan också variera i enlighet med specifikationerna för en särskild reflektor. Antalet sektorer kan exempelvis vara tre eller flera, företrädesvis åtminstone fyra, even- tuellt sex eller t.o.m. ett större antal.

Navets mekaniskt robusta utformning möjliggör att sektorerna hos reflektorn kan vara styva, utan förlust av stabilitet.

Företrädesvis placeras navet på baksidan av reflektorn, dvs. på den icke reflekterande sidan av denna.

De ovan nämnda styrytorna kan utgöras av spår som utformats i navhylsorna och motsvarande styrstift som skjuter ut radiellt utåt, för att gripa in i spåret i den omgivande navhylsan.

På åtminstone nâgra av navhylsorna finns en fläns utformad, som sticker ut radiellt utàt frán hylsan. Dessa flänsar är anordnade på sådant-sätt att de, i det utfällda läget, är låsta sida vid sida, kant mot kant. På detta sätt bildar de en kontinuerlig, plan, ringformig yta. Företrädesvis tjänar dessa flänsar som fasthàllningsorgan för fast förbindelse med en ansökningstext: 2005-11-08 10 15 20 25 30 527 157 5 tillhörande sektor. Alternativt kan navhylsan och den tillhö- rande sektorn utformas i ett stycke och gjutas i en del. Mate- rial för navet 3 och sektorerna 2 kan väljas oberoende av varandra, exempelvis från gruppen bestående av: kolfiberkom- posit, andra kompositer, aluminium, stål.

Parabolreflektorn i enlighet med uppfinningen används vanligt- vis som en parabolantenn, innefattande åtminstone ett antenn- element placerat pà en axel hos reflektorn.

Ytterligare särdrag och fördelar kommer att framgå från föl- jande beskrivning av en föredragen utföringsform.

Kort beskrivning av ritningarna En föredragen utföringsform av reflektorn i enlighet med upp- finningen kommer nu att beskrivas under hänvisning till de bifogade ritningarna på vilka: fig. 1A och lB visar en reflektorskiva framifrån respektive bakifrån, fig. 2A, 2B, 2C respektive 2D visar olika skeden i en monte- ringsprocess, från hopfällt till utfällt läge, fig. 3A och 3B visar olika navhylsor ovanifrån och underifrån, och fig. 4A, 4B respektive 4C visar navet i olika lägen.

Beskrivning av föredragna utföringsformer Reflektorn 1 som visas i fig. 1A och lB är uppdelad i sektorer 2, i detta fall fyra sektorer, vilka är förbundna vid ett centralt nav 3. Ett stort urval storlekar på reflektorn kan förutses, exempelvis mellan 0,6 och 2,5 m i diameter. Före- trädesvis skulle reflektorn vara ungefär 1 meter i diameter. ansokningstext; 2005-11-08 10 15 20 25 30 527 157 6 Fig. 2A till 2D visar olika lägen för sektorerna 2 under en monteringsprocess eller en utvecklingsprocess från ett hop- fällt läge (fig. 2A) till ett utfällt läge (fig. 2D). I helt utfällt läge, såsom i fig. 2D, sträcker sig sektorerna 2 360° kring navet på ett sätt som är sömlöst, kant mot kant. I helt hopfällt läge, såsom i fig. 2A, överlappar sektorerna 2 varandra, för att på så sätt bilda en kompakt enhet. Såsom bäst kan ses i fig. 2A, består navet 3 av ett antal navhylsor 4, vilka vardera är fast förbundna med en tillhörande sektor 2. Navhylsorna 4 är koncentriskt anordnade, den ena radiellt inuti den andra, med på varandra minskande radier. Sektorerna 2 kan följa en vinkelbana från det hopfällda läget till det utfällda läget, eller vice versa, genom en omkretsrörelse kring den centrala axeln hos navet 3. Under denna rörelse vrids navhylsorna 4 i förhållande till varandra på ett väl- definierat, begränsat sätt.

Hylsorna 4 är anordnade med en relativt noggrann passning, den ena inuti den andra och uppvisar ömsesidigt samverkande styr- ytor 5,6 (fig. 3A,B) som begränsar rörligheten för hylsorna 4.

I ett första läge är relativ vridning av två angränsande nav- hylsor 4 inte tillåtet och i ett andra läge, där hylsorna 4 är axiellt förflyttade från det första läget, är vridning till- låten. När sektorerna 2 och hylsorna 4 befinner sig i det helt utfällda läget (fig. 2D) och en hylsa befinner sig i det andra, axiellt förflyttade läget, är relativ vridrörelse för denna hylsa och den angränsande hylsan endast tillåten för förflyttning av hylsorna vridbart mot varandra. Det vill säga, i detta läge kan hylsorna bringas närmare varandra, och sålunda överlappa varandra, men de kan inte bringas från varandra. Alla hylsor är anordnade på detta sätt i förhållande till angränsande hylsor. ansökningstext: 2005-11-08 10 15 20 25 30 527 157 7 Sålunda kan en representativ hopfällning av en utfälld reflek- tor ske såsom följer. Från reflektorns helt utfällda läge (fig.-2D) lyfts en första sektor över de andra, denna sektor kan exempelvis motsvara den navhylsa med minst diameter. När sektorn lyfts, flyttar sig navhylsan för den sektorn en mot- svarande längd utmed navets axel. När hylsan når slutläget för denna axiella rörelse medger nu styrytorna hos denna hylsa och den angränsande med större diameter att den lyfta hylsan kan vridas kring navets axel. Vridning är endast möjlig i en rikt- ning, nämligen den i vilken den lyfta sektorn börjar överlappa den sektor som är förbunden med den angränsande, större, nav- hylsan. Sektorn når sitt ändläge för vridning när den är helt i linje över den angränsande sektorn. Sedan lyfts denna sektor tillsammans med sektorn som staplats ovanpå den, på ett lik- nande sätt, över de andra. När de nàr ändläget för den axiella lyftningsrörelsen kan de vridas över nästa angränsande sektor.

Detta förfarande fortsätter till dess att alla sektorerna är staplade ovanpå varandra.

Reflektorns sektorer 2 kan uppvisa vilken som helst vinkel- utbredning och kan ha olika storlekar relativt varandra. Detta är en fråga om utformning för att uppnå de önskade egen- skaperna för reflektorn. Man kan vilja åstadkomma en symmet- risk reflektor, en asymmetrisk reflektor till en offset- antenn, etc. Vanligtvis kommer dock sektorn att vara indelad i lika stora sektorer 2. De kan till exempel vara tre eller flera, företrädesvis minst fyra, möjligtvis sex eller ett till och med högre antal.

Genom den mekaniskt mycket robusta utformningen av navet 3 kan sektorerna 2 göras styva utan att behöva några ytterligare stabiliserande organ. Genom sektorernas styvhet kan reflektorn ansokningstext; 2005-11-08 10 15 20 25 30 527 fl-.å m w tillverkas för att mycket noggrant motsvara en önskad form.

Detta förbättrar signalkvaliteten hos en antenn.

Om navet 3 placeras på baksidan av reflektorn, dvs. på den sida av reflektorn som inte är riktad mot mottagaren/sändaren hos en parabolantenn, kommer den inte att störa mottagning och/eller sändning.

Fig. 3A och 3B visar navhylsorna hos navet och en utförings- form av styrytor, i form av spår 5 och styrstift 6. Styrstif- ten 6 griper in i spåren 5 hos en större navhylsa. Spåren 5 kommer att styra rörelsen för stiften 6 och på detta sätt åstadkommes den särskilda, begränsade, ömsesidiga rörelsen för navhylsorna. Det finns naturligtvis många andra möjliga utformningar som kommer att åstadkomma samma funktionalitet.

Exempelvis skulle det vara möjligt att i stället för styrstift 6 använda styrklackar. Dessa skulle vara mer massiva delar av navhylsan än styrstiften och skulle eventuellt göra konstruk- tionen ännu mer mekaniskt stabil.

I fig. 4A till 4C ses navet 3 i olika lägen som motsvarar olika grader av hopfällning av reflektorn. I figurerna kan det tydligt ses att åtminstone några av navhylsorna uppvisar en fläns 7, som skjuter ut radiellt från navets 3 axel. När reflektorn är i det helt utfällda läget, såsom i fig. 4a, är dessa flänsar 7 anordnade sida vid sida, kant mot kant, och bildar en kontinuerlig, plan, ringformig yta. När reflektorn staplas i det kompakta, hopfällda läget, staplas också flän- sarna 7 ovanpå varandra. Detta kan ses i fig. 4B och 4C. Med varje fläns 7 är en sektor 2 (fig. 2A-D) fast förbunden, den sektor 2 som tillhör den flänsen. ansökningstext; 2005-11-08 10 15 20 52? 157 9 Navet 3 och sektorerna 2 kan tillverkas av ett flertal olika material, exempelvis: kolfiberkomposit, andra kompositer, alu- minium eller stål. De kan tillverkas av samma material eller av olika.dito. Alla material som kan skänkas önskade egenska- per, såsom styvhet, reflektionsförmåga och bearbetbarhet kan övervägas. Kolfiberkomposit för sektorerna och aluminium för navhylsorna föredras.

Sektorerna 2 kan förbindas vid flänsarna 7 på de tillhörande navhylsorna 4 med lim och/eller skruvar. Andra konventionella förbindelseorgan kan också användas, såsom svetssömmar, nitar, etc. Som ett alternativ är gjutning av en sektor och en nav- hylsa i en sammanhängande del också möjlig.

Reflektorn enligt uppfinningen används vanligtvis som en del av ett system för sändning/mottagning med parabolantenn. Ett sådant system skulle åtminstone innefatta ett antennelement och reflektorn enligt uppfinningen. Med fördel skulle den användas i en hopvikbar och bärbar utföringsform av ett sådant system. ansökningstext; 2005-11-08

Claims (10)

1. 0 15 20 25 30 Patentkrav Parabolreflektor (l) innefattande ett antal sektorer (2) vilka är förbundna med varandra vid ett centralt nav (3), varvid parabolreflektorn (1) är hopfällbar från ett utfällt läge (9) i vilket sektorerna tillsammans sträcker sig 360° kring navet (3) till ett hopfällt läge (8) i vilket sekto- rerna (2) bringas samman till en kompakt enhet, känneteck- nad av att - varje sektor (2) är styv och fast förbunden med en cylindrisk navhylsa (4), - navhylsorna (4) tillsammans bildar nämnda nav (3), kring vilket sektorerna (2) är lagrade för begränsad rörelse kring en central axel som sträcker sig genom navets (3) centrum, - navhylsorna (4) är koncentriskt anordnade, den ena radiellt inuti den andra med pá varandra minskande radier, och - navhylsorna (4) uppvisar ömsesidigt samverkande styr- ytor (5,6) som medger axiell förskjutning av navet, för att möjliggöra relativ vridning där emellan.

2. Reflektor enligt krav 1, kännetacknad av att nämnda styr- ytor medger en begränsad axiell förskjutning av navhylsorna hos vilket som helst par av angränsande navhylsor (4) mel- lan ett första axiellt läge, i vilket dessa angränsande navhylsor (4) är ömsesidigt icke vridbara, och ett andra axiellt läge i vilket de angränsande navhylsorna (4) är ömsesidigt vridbara.

3. Reflektor enligt krav 2, kännetecknad av att navhylsorna (4), när de är i nämnda andra axiella läge, och sektorn som ansökningstext: 2005-11-08 10 15 20 25 30 527 157 ll är förbunden med en sådan hylsa helt överlappar en angrän- sande sektor, är rörliga i endast en vridningsriktning.

4. Reflektor enligt krav 1, 2 eller 3, kännetecknad av att reflektorn (l) innefattar minst tre olika sektorer (2).

5. Reflektor enligt något av kraven 1-4, kännetecknad av att navet (3) är placerat på baksidan av reflektorn.

6. Reflektor enligt något av kraven 1-5, kännetecknad av att styrytorna (5,6) hos navhylsorna (4) innefattar ömsesidigt ingripande spår (5) och styrstift (6).

7. Reflektor enligt något av kraven 1-6, kännetecknad av att åtminstone nágra av navhylsorna (4) är försedda med radiellt utskjutande flänsar (7) anordnade att bilda en kontinuerlig, plan yta i det helt utfällda läget för reflektorn. .

8. Reflektor enligt något av kraven 1-7, kännetecknad av att var och en av nämnda flänsar (7) är fast förbunden med en tillhörande sektor (2).

9. Reflektor enligt något av kraven 1-8, kännetecknad av att navet (3) och sektorerna (2) är tillverkade av material som valts oberoende av varandra, från gruppen som består av: kolfiberkomposit, andra kompositer, aluminium, stål.

10.Parabolantenn innefattande minst ett antennelement och en reflektor (1) i enlighet med något av föregående krav. ansökningstext: 2005-11-08