(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利

(10)【授权公告号】CN110140444B
(45)【授权公告日】20140625

(21)【申请号】201110015407.8
(22)【申请日】20111214
(73)【专利权人】 上海宇航系统工程研究所 ; 【地址】 201109 上海市闵行区元江路3888号 ;
(72)【发明人】 崔琦峰 ; 杨金平 ;
(74)【专利代理机构】中国和平利用军工技术协会专利中心 11215【代理人】容敦璋 ;
(51)【Int.CI.】 H01Q 1/28 (2006.01) ; H01Q 3/08 (2006.01) ; H01Q 1/08 (2006.01) ;
(56)【对比文件】 【审查员】

(54)【发明名称】一种无源展开式天线机构
(57)【摘要】提供一种无源展开式天线机构,其特征在于,该装置包括:天线安装板(1),阻尼稳速机构(2),天线展开臂(3),二维指向机构(4),星载天线(5)和压紧释放装置(6),阻尼稳速机构(2)固定安装在天线安装板(1)的一端,天线展开臂(3)一端与阻尼稳速机构(2)连接,另一端与二维指向机构(4)的一端连接,二维指向机构(4)的另一端连接星载天线(5),所述压紧释放装置(6)安装在天线展开臂(3)、二维指向机构(4)、星载天线(5)与天线安装板(1)之间,用于在卫星发射状态,锁紧天线机构,在卫星入轨后,释放天线机构。

【权利要求书】


1.一种无源展开式天线机构,其特征在于,该装置包括:天线安装板(1),阻尼稳速机构(2),天线展开臂(3),二维指向机构(4),星载天线(5)和压紧释放装置(6),阻尼稳速机构(2)固定安装在天线安装板(1)的一端,天线展开臂(3)一端与阻尼稳速机构(2)连接,另一端与二维指向机构(4)的一端连接,二维指向机构(4)的另一端连接星载天线(5),所述压紧释放装置(6)安装在天线展开臂(3)、二维指向机构(4)和星载天线(5)与天线安装板(1)之间,用于在卫星发射状态,锁紧天线机构,在卫星入轨后,释放天线机构。

2.根据权利要求1所述的无源展开式天线机构,其特征在于:所述的天线安装板(1)由铝蜂窝结构上覆盖铝面板制成,其上与星体连接的安装孔,用于将天线机构固定在星体上。

3.根据权利要求1所述的无源展开式天线机构,其特征在于:所述的阻尼稳速机构(2)为弹簧驱动的无源展开机构,包括支撑筒(201)、左支撑铰(202)、右支撑铰(203)、锁紧螺母(204)、锁臂(205)、微动开关(206),阻尼稳速机构(2)的支撑筒(201)内包括具有驱动功能的弹簧组件,该支撑筒(201)的底座具有用于与天线安装板(1)固定连接的安装孔;阻尼稳速机构(2)前端的左支撑铰(202)和右支撑铰(203)通过键连接在支撑筒(201)的两端;锁紧螺母(204)安装在所述左支撑铰(202)和右支撑铰(203)上,阻尼稳速机构(2)通过锁紧螺母(204)将左支撑铰(202)和右支撑铰(203)与天线展开臂(3)相连;锁臂(205)设置在右支撑铰侧,右支撑铰中具有与锁臂配合的锁紧槽,阻尼稳速机构(2)具有到位锁定功能,展开到位后,锁臂(205)进入右支撑铰(203)的锁紧槽内实现机械锁定;阻尼稳速机构(2)上安装微动开关(206),可以传递展开到位信号。

4.根据权利要求1所述的无源展开式天线机构,其特征在于:所述的天线展开臂(3)采用碳纤维材料制造。

5.根据权利要求1所述的无源展开式天线机构,其特征在于:所述的二维指向机构(4)包括连接在一起的X轴驱动组件(401)和Y轴驱动组件(402),X轴驱动组件(401)和Y轴驱动组件(402)可以单独或同时带动星载天线(5)左右摆动。

6.根据权利要求1所述的无源展开式天线机构,其特征在于:无源展开式天线机构在收拢状态下压紧星载天线(5),并能在使用时实现星载天线(5)的展开和机械锁定,并抬升星载天线(5)远离星体;实现星载天线(5)的空间运动。

【说明书】


一种无源展开式天线机构

【0001】技术领域

【0002】本发明涉及一种天线机构,特别涉及一种无源展开式天线机构。

【0003】技术背景

【0004】天线机构是星载天线的重要执行设备,主要功能是在卫星发射状态,锁紧星载天线,满足收藏状态的结构尺寸要求和发射主动段的振动要求,而在卫星入轨后实现星载天线的舱外抬升,远离卫星本体,并且根据控制系统要求驱动二维指向机构有限角度的左右摆动,带动星载天线空间运动。

【0005】有些现有的天线机构不具有展开功能,且含有一维的指向机构,带动星载天线小角度转动,空间运动范围较小。

【0006】有些现有的天线机构的展开采用电机作为驱动源,并装有位置传感器,依靠电机的定位力矩实现位置保持功能。这种有源展开式天线机构展开速度较慢、重量较重且锁紧刚度较低。

【0007】本发明涉一种可无源展开、机械锁定并具有二维指向功能的天线机构。通过含有弹簧组件的阻尼稳速机构带动星载天线的展开,并抬升星载天线远离星体,并且通过安装于阻尼稳速机构前端的二维指向机构带动星载天线实现跟踪和指向功能。

【0008】目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道,也尚未收集到国内外类似的资料。

【0009】发明内容

【0010】本发明提供的技术方案如下:

【0011】一种无源展开式天线机构,其特征在于,该装置包括:天线安装板1,阻尼稳速机构2,天线展开臂3,二维指向机构4,星载天线5和压紧释放装置6,阻尼稳速机构2固定安装在天线安装板1的一端,天线展开臂3一端与阻尼稳速机构2连接,另一端与二维指向机构4的一端连接,二维指向机构4的另一端连接星载天线5,所述压紧释放装置6安装在天线展开臂3、二维指向机构4和星载天线5与天线安装板1之间,用于在卫星发射状态,锁紧天线机构,在卫星入轨后,释放天线机构。

【0012】所述的天线安装板1由铝蜂窝结构上覆盖铝面板制成,其上与星体连接的安装孔,用于将天线机构固定在星体上。

【0013】所述的阻尼稳速机构2为弹簧驱动的无源展开机构,包括支撑筒201、左支撑铰202、右支撑铰203、锁紧螺母204、锁臂205、微动开关206,阻尼稳速机构2的支撑筒201内包括具有驱动功能的弹簧组件,该支撑筒201的底座具有用于与天线安装板1固定连接的安装孔;阻尼稳速机构2前端的左支撑铰202和右支撑铰203通过键连接在支撑筒201的两端;锁紧螺母204安装在所述左支撑铰202和右支撑铰203上,阻尼稳速机构2通过锁紧螺母204将左支撑铰202和右支撑铰203与天线展开臂3相连;锁臂205设置在右支撑铰侧,右支撑铰中具有与锁臂配合的锁紧槽,阻尼稳速机构2具有到位锁定功能,展开到位后,锁臂205进入右支撑铰203的锁紧槽内实现机械锁定;阻尼稳速机构2上安装微动开关206,可以传递展开到位信号。

【0014】所述的天线展开臂3采用碳纤维材料制造。

【0015】所述的二维指向机构4包括连接在一起的X轴驱动组件401和Y轴驱动组件402,X轴驱动组件401和Y轴驱动组件402可以单独或同时带动星载天线5左右摆动。

【0016】无源展开式天线机构在收拢状态下压紧星载天线5,并能在使用时实现星载天线5的展开和机械锁定,并抬升星载天线5远离星体;实现星载天线5的空间运动。

【0017】利用本发明可实现星载天线的无源展开,抬升星载天线远离星体,展开到位后机械方式锁定天线机构,并通过二维指向机构实现星载天线在轨跟踪和指向,且取得了结构简单、转动范围大和重量轻等有益效果。

【0018】附图说明

【0019】图1为本发明天线机构的结构示意图;

【0020】图2为阻尼稳速机构的结构示意图;

【0021】图3是二维指向机构的结构示意图;

【0022】图4是本发明天线机构的展开过程图;

【0023】其中:201-支撑筒;202-左支撑铰;203-右支撑铰;204-锁紧螺母;205-锁臂;206-微动开关;401-X轴驱动组件;402-Y轴驱动组件。

【0024】具体实施方式

【0025】下面结合附图对本发明进行详尽的描述:

【0026】本发明的无源展开式天线机构包括:天线安装板1,阻尼稳速机构2,天线展开臂3,二维指向机构4,星载天线5和压紧释放装置6,阻尼稳速机构2固定安装在天线安装板1的一端,天线展开臂3一端与阻尼稳速机构2连接,另一端与二维指向机构4的一端连接,二维指向机构4的另一端连接星载天线5,所述压紧释放装置6安装在天线展开臂3、二维指向机构4、星载天线5与天线安装板1之间,用于在卫星发射状态,锁紧天线机构,在卫星入轨后,释放天线机构。

【0027】所述的天线安装板1由铝蜂窝结构上覆盖铝面板制成,其上与星体连接的安装孔,用于将天线机构固定在星体上。

【0028】所述的阻尼稳速机构2为弹簧驱动的无源展开机构,包括支撑筒201、左支撑铰202、右支撑铰203、锁紧螺母204、锁臂205、微动开关206,阻尼稳速机构2的支撑筒201内包括具有驱动功能的弹簧组件,该支撑同201的底座具有用于与天线安装板1固定连接的安装孔;阻尼稳速机构2前端的左支撑铰202和右支撑铰203通过键与连接在支撑筒201的两端;锁紧螺母204安装在所述左支撑铰202和右支撑铰203上,阻尼稳速机构2通过锁紧螺母204将左支撑铰202和右支撑铰203与天线展开臂3相连;锁臂205设置在右支撑铰侧,右支撑铰中具有与锁臂配合的锁紧槽,阻尼稳速机构2具有到位锁定功能,展开到位后,锁臂205进入右支撑铰203的锁紧槽内实现机械锁定;阻尼稳速机构2上安装微动开关206,可以传递展开到位信号。

【0029】所述的天线展开臂3采用碳纤维材料制造。

【0030】所述的二维指向机构4包括连接在一起的X轴驱动组件401和Y轴驱动组件402,X轴驱动组件401和Y轴驱动组件402可以单独或同时带动星载天线5左右摆动。

【0031】无源展开式天线机构在收拢状态下压紧星载天线5,并能在使用时实现星载天线5的展开和机械锁定,并抬升星载天线5远离星体;实现星载天线5的空间运动。

【0032】下面进一步对本发明的工作过程进行描述。

【0033】卫星发射时,天线机构处于收拢状态通过压紧释放装置锁住阻尼稳速机构、二维指向机构和星载天线;卫星飞行入轨后,由程控发出控制指令,由火工品控制器实施起爆;星载天线和二维指向机构被释放,并在阻尼稳速机构作用下展开并到位机械锁定;展开到位后二维指向机构进入工作状态,带动星载天线实现在轨指向和跟踪。

【0034】显然,本领域的技术人员可以对本发明的天线机构进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变形在内。

【说明书附图】


【0001】


图1

【0002】


图2

【0003】


图3

【0004】


图4