ES2958399T3 - Conjunto de reflectores de antenas electromagnéticas - Google Patents
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Abstract
Según la invención, dicho conjunto (R1) comprende al menos dos reflectores (A1, A2) en forma de una delgada carcasa, que están unidos individualmente a una estructura tubular común (S1) mediante patas de puntal (E). Los reflectores (A1, A2), la estructura tubular (S1) y las orejetas de los puntales (E) están fabricados en un material compuesto de fibra y resina. Los reflectores (A1, A2) pueden funcionar en diferentes bandas de frecuencia. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Conjunto de reflectores de antenas electromagnéticas
La presente invención se refiere a los conjuntos reflectores de antenas electromagnéticas. Aunque no exclusivamente, es particularmente apropiada para utilizarse en los satélites artificiales de comunicación.
Se conocen ya conjuntos de reflectores de antenas electromagnéticas que comprenden dos reflectores en forma de carcasas, solidarias entre sí por medio de un soporte común. En algunos de estos modos de realización conocidos, los dos reflectores y dicho soporte común pueden incluso realizarse en una única pieza de moldeo.
La utilización de dichos conjuntos de reflectores de antenas es particularmente ventajosa en el caso de que sean desplegables y articulados a la estructura de un satélite artificial: de hecho, en este caso, se puede utilizar un único dispositivo de despliegue para los dos reflectores, lo que conduce a un aumento de masa y de costes.
Sin embargo, en estos conjuntos de reflectores de antenas conocidos, los reflectores están acoplados mecánica y térmicamente entre sí por medio de dicho soporte común, de modo que las deformaciones termoelásticas de uno se transmiten al otro y que todas las deformaciones termoelásticas de los reflectores pueden combinarse para amplificar sus efectos negativos sobre el rendimiento de las antenas asociadas. Como resultado, estos conjuntos de reflectores de antena conocidos deben comprender un soporte común de masa elevada y sólo pueden comprender reflectores de tecnología idéntica.
Además, los conjuntos de reflectores de antenas conocidos se fabrican según las configuraciones de antenas particulares, que no pueden adaptarse a configuraciones diferentes.
El documento EP2818734 describe un conjunto que comprende reflectores de antenas 104, 308 electromagnéticas en forma de carcasas portadas por soportes 106 respectivos, en el que dichas carcasas están hechas de un material compuesto de fibras y resina; cada soporte es una estructura tubular hecha de material compuesto de fibras y resina; y dichas carcasas se fijan individualmente a dicha estructura tubular por medio de patillas 108 espaciadoras.
El documento US6140978 describe una antena de satélite cuyo reflector comprende dos zonas concéntricas que funcionan en bandas diferentes y están montadas mediante elementos flexibles sobre una estructura tubular.
La presente invención tiene por objeto remediar los inconvenientes descritos anteriormente.
A este fin, según la invención, el conjunto según la reivindicación 1 que comprende al menos dos reflectores de antenas electromagnéticas, dichos reflectores que tienen la forma de carcasas y dichas carcasas sostenidas por un soporte común, es destacable porque:
- dichas carcasas están hechas de un material compuesto de fibras y resina,
- dicho soporte común es una estructura tubular formada por tramos de tubos de material compuesto de fibras y resina montados entre sí; y
- dichas carcasas están fijadas individualmente a dicha estructura tubular por medio de patillas espaciadoras.
Se entenderá fácilmente que:
- dado que las carcasas y el soporte común están hechos de material compuesto de fibras y resina, en particular a base de fibras de carbono y de resina epoxi, dicho conjunto puede ser ligero, especialmente porque dichas carcasas pueden ser delgadas, conservando al mismo tiempo excelentes propiedades mecánicas;
- dado que el soporte común se presenta en forma de un montaje tubular, es fácilmente adaptable a una pluralidad de configuraciones diferentes;
- dado que entre dichas carcasas y el soporte común se interponen espaciadores, preferentemente del mismo modo fabricados de material compuesto de fibras y resina, los acoplamientos térmicos y mecánicos entre dichas carcasas por medio del soporte común quedan prácticamente eliminados; y
- como consecuencia del desacoplamiento térmico y mecánico proporcionado por las patillas espaciadoras, se pueden realizar fácilmente conjuntos en los que dichos reflectores trabajen en bandas de frecuencia diferentes.
Por ejemplo, uno de los reflectores del conjunto puede trabajar en una banda de frecuencia inferior a la banda Ka, mientras que otro reflector trabaja en esta última banda o en la banda Q/V. En el primer caso, la carcasa del reflector puede estar perforada, lo que reduce aún más la masa y lo hace insensible a las cargas acústicas.
Con preferencia, dichos tramos de tubo de las estructuras tubulares se montan entre sí con la ayuda de manguitos, del mismo modo hechos de material compuesto de fibras y resina, a los que se fijan mediante pegado.
Según la invención, las patillas espaciadoras están hechas de un material compuesto de fibras y resina y presentan la forma de un cuadrado, una de cuyas ramas está pegada a la cara convexa de la correspondiente carcasa y cuya otra rama está pegada a un tramo de tubo de la estructura tubular. Una patilla espaciadora de este tipo permite mantener una distancia entre la carcasa reflectora y la estructura tubular y por lo tanto desacoplar dicha carcasa reflectora de esta última.
En particular, en el caso en el que dicho conjunto de reflectores esté montado sobre el cuerpo de un satélite artificial de manera que pueda ocupar una posición plegada y luego una posición desplegada, es ventajoso que dicha estructura tubular comprenda al menos un brazo que permita la articulación de dicho conjunto de reflectores sobre dicho cuerpo de satélite.
Las figuras del dibujo adjunto harán que se comprenda bien cómo se puede llevar a cabo la invención. En estas figuras, referencias idénticas designan elementos similares.
La figura 1 es una vista trasera de un modo de realización del conjunto de reflectores de antenas según la presente invención que permite ver el soporte común y la cara trasera convexa de dichos reflectores.
La figura 2 es del mismo modo una vista trasera de un modo de realización alternativo del conjunto de reflectores de antenas según la presente invención.
Las figuras 3, 4 y 5 ilustran ejemplos de un manguito de montaje para los tramos de tubos de los soportes comunes de los conjuntos de reflectores de las figuras 1 y 2.
La figura 6 muestra, en sección esquemática, una patilla espaciadora que conecta la cara trasera convexa de un reflector a un tramo de tubo del soporte común.
La figura 7 ilustra un ejemplo de realización no limitativa de la estructura perforada de una carcasa de antena que trabaja en una banda de frecuencia por debajo de la banda Ka.
Los ejemplos de realización R1 y R2 de conjuntos de reflectores de antenas electromagnéticas, respectivamente ilustrados en las figuras 1 y 2, comprenden, cada uno, una estructura S1 o S2 tubular constituida por el conjunto de tramos de tubos T de material compuesto de fibras y resina, por ejemplo a base fibras de carbono y de resina epoxi.
Los tramos de tubos T se montan entre sí con la ayuda de manguitos M de encaje, del mismo modo hechos de material compuesto de fibras y resina, en los que se encajan y se pegan los extremos de los tramos de tubos T Los manguitos M de encaje también pueden estar hechos de un material compuesto a base de fibras de carbono y resina epoxi y pueden presentar diferentes formas. A título de ejemplos no limitativos, en las figuras 3, 4 y 5, se han representado manguitos M de encaje respectivamente adaptados al montaje de dos tramos de tubo T en ángulo recto, al montaje de dos tramos de tubo T en ángulo obtuso y al montaje de tres tramos de tubo T Por supuesto, se pueden utilizar otros tipos de manguitos M distintos de los ilustrados en las figuras 4, 5 y 6.
Las estructuras S1 y S2 tubulares sirven como soporte común para al menos dos reflectores de antenas. En los ejemplos representados, la estructura S1 tubular de la figura 1 porta dos reflectores A1 y A2, mientras que la estructura S2 tubular de la figura 2 porta tres reflectores A1, A2 y A3.
Cada uno de los reflectores A1, A2 y A3 está constituido por una carcasa C delgada de material compuesto de fibras y resina (véase la figura 6), con preferencia de un material compuesto de fibras de carbono y resina epoxi.
En función de la banda de frecuencia en la que trabaja el reflector A1, A2, A3, la estructura de su carcasa C delgada puede ser maciza o perforada.
Por ejemplo, si uno de dichos reflectores trabaja en una banda de frecuencia inferior a la banda Ka, su carcasa C puede estar perforada, lo que disminuye la masa. Como se ilustra esquemáticamente, a título no limitativo, por la figura 7, las aberturas de dicha carcasa pueden estar formadas por mallas m formadas en el entrelazado de las mechas de fibra F que constituyen dicha carcasa.
Por otra parte, si uno de los reflectores A1, A2, A3 trabaja en la banda de frecuencia Ka o Q/V, las mechas de fibras F del entrelazado de fibras que forman su carcasa C no ahorran ninguna malla entre las mismas, de modo que dicha carcasa es maciza.
Las carcasas de cada uno de los reflectores A1, A2, A3 se fijan individualmente a las estructuras S1 y S2 tubulares por medio de patillas E espaciadoras. Como se ilustra en la figura 6, las patillas E espaciadoras presentan la forma de una escuadra, una de cuyas ramas está pegada a la cara f convexa de la carcasa C correspondiente y cuya otra rama está pegada a un tramo de tubo T de la estructura S1 o S2. Las patillas E espaciadoras están hechas de un material compuesto de fibras y resina, con preferencia a base de fibras de carbono y de resina epoxi y las mismas mantienen un espacio e entre la estructura S1, S2 y la carcasa C.
Opcionalmente, las patillas E espaciadoras pueden comprender una escuadra r de refuerzo opuesta, hecha de material compuesto de fibras y resina, pegada a dicha cara f convexa de la carcasa C correspondiente.
Como se muestra en las figuras 1 y 2, los conjuntos de reflectores R1 y R2 pueden comprender un brazo B1 o B2 que forma parte de la estructura S1 o S2 tubular y destinado a permitir la articulación de dichos conjuntos de reflectores sobre el cuerpo de un satélite artificial.
Claims (7)
1. Conjunto (R1, R2) que comprende al menos dos reflectores (A1, A2, A3) de antenas electromagnéticas, dichos reflectores que presentan la forma de carcasas y dichas carcasas que están portadas por un soporte común, en el cual:
- dichas carcasas (C) están hechas de un material compuesto de fibras y resina;
- dicho soporte común es una estructura (S1, S2) tubular constituida por tramos de tubos (T) de material compuesto de fibras y resina montados entre sí; y
- dichas carcasas (C) están fijadas individualmente a dicha estructura (S1, S2) tubular por medio de patillas (E) espaciadoras,
caracterizado por que las patillas (E) espaciadoras están hechas de un material compuesto de fibras y resina y presentan la forma de un cuadrado, una de cuyas ramas está pegada a la cara (f) convexa de la carcasa (C) correspondiente y cuya otra rama está pegada a dicha estructura (S1, S2) tubular manteniendo un espacio (e) entre la misma y dicha cara convexa.
2. Conjunto de reflectores según la reivindicación 1, caracterizado por que dichos reflectores de antenas (A1, A2, A3) son de al menos dos tipos diferentes que trabajan en diferentes bandas de frecuencia.
3. Conjunto de reflectores según la reivindicación 2, caracterizado porque uno de los tipos de reflector trabaja en una banda de frecuencia inferior a la banda Ka y por que la carcasa (C) de este tipo de reflector está perforada.
4. Conjunto de reflectores según la reivindicación 2, caracterizado por que uno de los tipos de reflector trabaja en la banda de frecuencia Ka o Q/Vy por que la carcasa de este tipo de reflector es maciza.
5. Conjunto de reflectores según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que dichos tramos de tubos (T) de material compuesto de fibras y resina de dicha estructura tubular se montan al menos parcialmente mediante manguitos (M) de encaje fijados a dichos tramos de tubos (T) por pegado.
6. Conjunto de reflectores según la reivindicación 5, caracterizado por que dichos manguitos (M) de encaje están hechos de un material compuesto de fibras y resina.
7. Conjunto de reflectores según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que dicha estructura (S1, S2) tubular comprende al menos un brazo (B1, B2) que permite la articulación de dicho conjunto de reflectores sobre el cuerpo de un satélite artificial.
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