一种新型高收纳率VHF天线制造技术

本发明专利技术涉及航天卫星装备技术领域内的一种新型高收纳率VHF天线，包括基座、天线辐射臂、自展开装置以及支撑装置；自展开装置包括弹性杆，多根弹性杆间隔连接于基座上形成筒型结构，支撑装置包括支撑圈，支撑圈与弹性杆连接并位于筒型结构的顶部，天线辐射臂螺旋环绕于筒型结构上，天线辐射臂的一端与基座连接，另一端与弹性杆或支撑圈连接；弹性杆在外力作用下变形为螺旋状盘绕于基座的表面，解除外力后弹性杆恢复至原状。本发明专利技术通过盘压的方式实现了VHF天线的高收纳率，适用于不同卫星平台高增益测控通信天线系统，尤其适合于微小卫星、微纳卫星等平台受限的卫星搭载，具有很高的应用推广价值。

【技术实现步骤摘要】
一种新型高收纳率VHF天线
本专利技术涉及航天卫星装备
，具体地，涉及一种新型高收纳率VHF天线。
技术介绍
星载大尺寸VHF天线是实现天基AIS、VDES系统高增益通信的重要设备。由于搭载能力有限，微小卫星平台对天线的小型化、轻量化要求极为苛刻。传统固定式天线，由于尺寸重量过大，无法在微小卫星平台上有效搭载，现有弹簧式天线则呈现出刚度不足，展开基频极低的特点。星载可展开天线技术已经成为制约天基VDES发展的技术瓶颈，也是目前国际宇航界最热门的研究方向之一。开展大尺寸VHF可展开天线技术研究，突破现有天线重量高、体积大或刚度不足的现状，实现高收纳比、高刚度、轻型化天线的研制，不仅能够加快天地一体化VDES系统建设，还能够推动相关海洋大数据应用、水上通信运营、VDES船用终端和岸基终端等领域的产业化发展，极具商业和军事应用前景。经现有技术检索发现，中国专利技术专利公开号为CN109326865A，公开了一种磁吸式卫星天线展开机构，包括磁性板和柔性天线反射面，所述磁性板为若干磁性块组成的弧形结构，所述柔性天线反射面粘贴在弧形结构的凹面侧，所述的磁性板采用卷绕方式进行收纳和展开，在展开后，磁性块之间依靠磁性吸附在一起，无需附加锁紧机构，结构简单，有利于提高卫星天线的形面精度；所述的柔性天线反射面粘贴在磁性板组凹面侧，天线反射面形状依赖于磁性板凹面形状，只需对磁性板进行特定的形状加工，即可实现复杂的反射面形状。该专利技术就存在上述相关问题。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种新型高收纳率VHF天线。根据本专利技术提供的一种新型高收纳率VHF天线，包括基座、天线辐射臂、自展开装置以及支撑装置；所述自展开装置包括弹性杆，多根所述弹性杆间隔连接于所述基座上形成筒型结构，所述支撑装置包括支撑圈，所述支撑圈与所述弹性杆连接并位于所述筒型结构的顶部，所述天线辐射臂螺旋环绕于所述筒型结构上，所述天线辐射臂的一端与所述基座连接，另一端与所述弹性杆或所述支撑圈连接；所述弹性杆在外力作用下变形为螺旋状盘绕于所述基座的表面，解除外力后所述弹性杆恢复至原状。一些实施方式中，多根所述弹性杆围成的所述筒型结构为柱型筒体或锥形筒体。一些实施方式中，所述基座为金属蒙皮-蜂窝结构。一些实施方式中，所述支撑装置还包括支撑轴，所述支撑轴的两端分别连接于所述支撑圈上。一些实施方式中，所述支撑轴为多根，多根所述支撑轴以相互交叉或或交汇于所述支撑圈的圆心的方式使所述支撑圈形成网格状。一些实施方式中，所述支撑轴的两端分别向外延伸一定距离，所述支撑轴用于将所述弹性杆和所述天线辐射臂盘压于所述基座的表面。一些实施方式中，所述支撑轴的端部连接有包带，所述包带与所述基座连接。一些实施方式中，所述自展开装置还包括柔性支撑丝，所述柔性支撑丝以斜拉方式连接于两根所述弹性杆之间。一些实施方式中，相邻两根所述柔性支撑丝形成V型结构或平行线结构。一些实施方式中，还包括缓冲带，所述缓冲带的一端与所述基座连接，另一端与所述支撑装置连接。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术通过盘压的方式实现了VHF天线的高收纳率，适用于不同卫星平台高增益测控通信天线系统，尤其适合于微小卫星、微纳卫星等平台受限的卫星搭载，具有很高的应用推广价值。2、本专利技术通过支撑装置结构的优化设计，提高了支撑装置的结构强度，同时还可使得支撑装置具有锁定功能，将盘压后的自展开装置与天线锁定在收拢状态，进一步简化装置结构，提升工作效率。3、本专利技术通过自展开装置结构的优化设计提高自展开装置的结构强度，同时配合缓冲带确保自展开装置展开过程的稳定性，防止过冲现象，减小天线展开时对星体的冲击。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术新型高收纳率VHF天线展开状态结构示意图；图2为本专利技术新型高收纳率VHF天线由展开至收拢变化过程结构示意图；图3为本专利技术新型高收纳率VHF天线收拢状态结构示意图；图4为本专利技术新型高收纳率VHF天线的支撑装置结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。实施例1本专利技术提供一种新型高收纳率VHF天线，包括基座1，安装于基座1上的天线辐射臂2和自展开装置3，以及与自展开装置3相连接的支撑装置4。基座1提供天线的安装平台，其基座1上设置有连接天线辐射臂2和自展开装置3的压接槽11，压接槽11的数量与结构根据天线辐射臂2和自展开装置3的结构相适配设置。优选为基座1采用金属蒙皮-蜂窝结构，可同时具备天线电气反射和结构支撑两个作用。天线辐射臂2采用弹性金属材质，如铍青铜等，依据天线电气指标可呈现圆柱型或者锥形螺旋状。自展开装置3包括多根非金属材质的弹性杆31，弹性杆31的数量大于等于3根。弹性杆31在外力的作用下可进行形变，由直线杆变为弧线杆或者称为螺旋线杆。多根弹性杆31以间隔的方式安装于基座1上并围成筒体结构，如三棱柱筒体结构、六棱柱筒体结构或8棱柱筒体结构甚至更多，且筒体结构可为柱型筒体或锥形筒体。支撑装置4包括有支撑圈41，其支撑圈41为闭合的环状结构件且具有一定的刚度，其支撑圈41可为圆环结构或者闭合的正多边形环状结构。以6根弹性杆31为例说明：6根弹性杆31以等间距分布于基座1上形成六棱柱，此时，基座1上设置的压接槽11为等间距分布的6个。6根弹性杆31的端部分别通过6个压接槽11实现紧固连接后形成六棱柱锥形筒体，其六棱柱锥形筒体的上端口连接有有支撑圈41，其支撑圈41优选为正六边形环状结构，6根弹性杆31的顶点分别连接于正六边形结构的支撑圈41的夹角位置，连接后的支撑圈41作为六棱柱筒体的上端口。将天线辐射臂2的一端固定于一个压接槽11内，其另一端环绕六棱柱锥形筒体的外周面以螺旋的方式向着支撑圈41的方向缠绕，缠绕结束后其天线辐射臂2的另一端与支撑圈41进行连接固定。通过对支撑圈41同步施加轴向压力和旋转力，使得弹性杆31由直线杆变为螺旋状曲线杆，进而带动天线辐射臂2同步向着基座1的表面方向压缩收拢，待弹性杆31完全变形到位，变为螺旋状并盘绕在基座1上后压缩收拢结束，此时，可通过其他结构实现天线压缩状态的锁定，完成天线的收拢固定工作。上述中，施加于支撑圈41上的旋转力的旋转方向优选与天线辐射臂2的螺旋方向一致。当天线随航天器到达预定空间后，通过解锁解除施加于弹性杆31上的紧固力，弹性杆31通过自身的弹性而由螺旋状伸展变形为直线杆，进而使得天线辐射臂2随弹性杆31的形变而自动展开。以展开尺寸为1000×1000×750mm为例，收拢后的尺寸能够达到1000×1000×本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型高收纳率VHF天线，其特征在于，包括基座(1)、天线辐射臂(2)、自展开装置(3)以及支撑装置(4)；/n所述自展开装置(3)包括弹性杆(31)，多根所述弹性杆(31)间隔连接于所述基座(1)上形成筒型结构，所述支撑装置(4)包括支撑圈(41)，所述支撑圈(41)与所述弹性杆(31)连接并位于所述筒型结构的顶部，所述天线辐射臂(2)螺旋环绕于所述筒型结构上，所述天线辐射臂(2)的一端与所述基座(1)连接，另一端与所述弹性杆(31)或所述支撑圈(41)连接；/n所述弹性杆(31)在外力作用下变形为螺旋状盘绕于所述基座(1)的表面，解除外力后所述弹性杆(31)恢复至原状。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型高收纳率VHF天线，其特征在于，包括基座(1)、天线辐射臂(2)、自展开装置(3)以及支撑装置(4)；
所述自展开装置(3)包括弹性杆(31)，多根所述弹性杆(31)间隔连接于所述基座(1)上形成筒型结构，所述支撑装置(4)包括支撑圈(41)，所述支撑圈(41)与所述弹性杆(31)连接并位于所述筒型结构的顶部，所述天线辐射臂(2)螺旋环绕于所述筒型结构上，所述天线辐射臂(2)的一端与所述基座(1)连接，另一端与所述弹性杆(31)或所述支撑圈(41)连接；
所述弹性杆(31)在外力作用下变形为螺旋状盘绕于所述基座(1)的表面，解除外力后所述弹性杆(31)恢复至原状。


2.根据权利要求1所述的新型高收纳率VHF天线，其特征在于，多根所述弹性杆(31)围成的所述筒型结构为柱型筒体或锥形筒体。


3.根据权利要求1或2所述的新型高收纳率VHF天线，其特征在于，所述基座(1)为金属蒙皮-蜂窝结构。


4.根据权利要求1所述的新型高收纳率VHF天线，其特征在于，所述支撑装置(4)还包括支撑轴(42)，所述支撑轴(42)的两端分别连接于所述支撑圈(41)上。


5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健军，蔡曦，顾军，王豪，宋玉亭，钱元元，刘伟亮，
申请(专利权)人：上海航天空间技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31