JPH0317405B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は展開型アンテナリフレクタ、特に宇
宙空間に運んで使用するもの、例えば入工衛星あ
るいは宇宙ステーシヨンなどに搭載して使用する
のに適したものに関する。

〔従来技術〕

第６図、第７図および第８図は、従来の展開型
アンテナリフレクタの一例を示す。

ここで、第６図はその格納状態を、また第７図
および第８図はその展開状態をそれぞれ示す。

第６，７，８図に示す展開型アンテナリフレク
タは、いわゆるパラソル状に形成されていて、円
盤状のセントラルデイツシユ１から多数本のリブ
２が放射状に配設され、各リブ２の間に可撓性導
電薄膜４が張られている。各リブ２はそれぞれ、
その基端が１自由度のヒンジ３を介して上記円盤
状セントラルデイツシユ１に連結されている。可
撓性の導電薄膜４は、例えば目の細かい金属メツ
シユによつて構成されている。

ここで、第６図に示す格納状態では、、上記リ
ブ２がすぼむことによつて上記可撓性導電薄膜４
が各リブ２の間に折り畳まれる。また、第７図お
よび第８図に示す展開状態では、上記リブ２が放
射状に展開することによつて、上記可撓性導電薄
膜４が各リブ２の間にてそれぞれ若干の張力をも
つて展開させられ、これによりパラボラ状の電波
反射鏡面が形成される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述した従来の展開型アンテナ
リフレクタでは、先ず、その展開直径の約１／２
程度の大きさの格納長が必要となる。このため、
その収納性は必ずしも良好とは言えなかつた。

また、各リブ２自身はそれぞれに所定のパラボ
ラ面に沿つて湾曲すべく形成されているが、各リ
ブ２の間にてそれぞれ展開される可撓性導電薄膜
４は、その展開のために与えられる若干の張力に
よつて、パラボラ面に沿わずに平担化する傾向が
ある。このため、その鏡面精度はどうしても粗く
ならざるを得ない。この鏡面精度を近似的に高め
るためには、上記リブ２の本数をできるだけ多く
増やすしかない。しかし、リブの本数を多くする
と、今度は重量が大幅に増えてしまう、といつた
背反が生じる。

以上のように、従来のこの種の展開型アンテナ
リフレクタでは、その収容性が劣り、また重量も
大きく、さらに大口径で鏡面精度の高いものが得
難い、という問題点があつた。

この発明は、係る問題点を解決するためになさ
れたもので、軽量かつ収容性にすぐれるとともに
大口径化に適し、さらに鏡面精度の高い展開型ア
ンテナリフレクタを得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る展開型アンテナリフレクタは、
折畳まれた状態の可撓性導電薄膜を所定の曲面形
状に展開するように構成されたものであつて、軸
方向に伸展および収縮可能なマストと、このマス
トを所定の角度をもつ連結部材によつて複数個連
結してなる多角形状の枠部材と、この枠部材に周
辺縁部を拘束されることによつて面方向に張架さ
れる可撓性導電薄膜と、この可撓性導電薄膜の面
部に分布された多数の個所をそれぞれに引つ張る
ことによつて該導電薄膜に所定の曲面形状を付与
する多数の結合ワイヤとを有するものである。

〔作用〕

アンテナリフレクタを形成するための可撓性薄
膜の周辺縁部が軸方向に伸展および収縮可能なマ
ストによつて面方向に展開されるとともに、その
展開された可撓性薄膜の曲面が多数の結合ワイヤ
の引つ張り長さによつて定められるようになる。
これにより、軽量かつ収容性にすぐれるとともに
大口径化に適し、さらに鏡面精度の高い展開型ア
ンテナリフレクタを実現する。

〔発明の実施例〕

第１図ないし第４図はこの発明の一実施例によ
る展開型アンテナリフレクタを示す。

ここで、第１図および第２図はその収納時の状
態を示す正面図および側面図である。

また、第３図および第４図はその展開時の状態
を示す正面図および側面図である。

さらに、第５図は、この発明の一実施例による
展開型アンテナリフレクタにて使用される軸方向
に伸展および収縮可能なマストの構成例を示す。

先ず、第１〜４図に示す展開型アンテナリフレ
クタは、カニスター１１、軸方向に伸展および収
縮可能なマスト１２、支持ワイヤ１３、端部ワイ
ヤ１４、可撓性薄膜１５、および結合ワイヤ１６
などによつて構成される。

ここで、カニスター１１は、複数本６本のマス
ト１２を所定の角度でもつて多角形（正６角形）
の枠状に連結する連結部材としての機能ととも
に、収縮状態にあるマスト１２の収納部分として
の機能をもたせられている（第１，２図）。

マスト１２は、上記カニスター１１とともに、
面方向に拡大および縮小可能な多角形状の枠部材
１０を形成する。この場合、その枠部材１０は２
つ形成される（第２，４図）。この２つの枠部材
１０，１０は、一定間隔を置いて互いに平行に対
向した状態で連結される（第２，４図）。その連
結は、各カニスター１１の部分すなわち両枠部材
１０，１０の互いに対応する角部にてそれぞれ、
上記マスト１２を介してて行なわれる（第２，４
図）。

ここで、上記マスト１２は、例えば第５図に示
すようにして軸方向に伸展および収縮可能に構成
されている。すなわち、第５図に示すマスト１２
は、互いに等間隔で平行に配置される３本のロン
ジロン１２ａと、各ロンジロン１２ａの相対位置
を確保するスペーサ１２ｂと、ロンジロン１２ａ
とスペーサ１２ｂの各結合点間に設けられてマス
ト１２の剛性を高めるための斜めワイヤ１２ｃと
によつて、軸方向に伸展および収縮可能に構成さ
れている。なお、この種の伸縮可能なマストとし
ては、例えば特公昭49−26653号公報に記載され
たものが使用できる。

支持ワイヤ１３は、上記枠部材１０のとなり合
う角部間にそれぞれ張架される。

端部ワイヤ１４は、多数本が上記支持ワイヤ１
３に所定間隔で連結されている。この端部ワイヤ
１４は、後述する可撓性薄膜１５の周辺端部を拘
束するのに使用される。

可撓性薄膜１５は例えば目の細かいメツシユ状
の素材を用いて形成される。この可撓性薄膜１５
は各枠部材１０，１０ごとに設けられる。つま
り、２枚設けられる。この２枚の可撓性薄膜１
５，１５は、各枠部材１０，１０ごとにそれぞれ
周辺縁部を拘束されることによつて、面方向に張
架・展開されるようになつている（第４図）。こ
の場合、各可撓性薄膜１５の輪郭形状は上記枠部
材１０と同形の多角（６角）形状に形成され、そ
の角部は対応する位置のカニスター１１にそれぞ
れ連結され、またその辺部は上記端部ワイヤ１４
を介して対応する位置の支持ワイヤ１３に結び付
けられる。

ここで、上記２枚の可撓性薄膜１５，１５のう
ち少なくとも一方は、金属線を編組したものを使
用することなどによつて導電性をもたせられてい
る。

結合ワイヤ１６は、上記２枚の可撓性薄膜１
５，１５の各面部にそれぞれ分布された多数の個
所を互いに引つ張り合うように多数本設けられて
いる（第４図）。この場合、各結合ワイヤ１６，
１６，１６，…の両端はそれぞれ互いに位置対応
する個所に止着されている。これにより、互いに
位置対応させられた多数の個所が互いに引つ張り
合うようになつている。そして、各結合ワイヤ１
６，１６，…のそれれぞれの引つ張り長さの分布
状態を定めることによつて、各可撓性薄膜１５，
１５にそれぞれ所定の曲面（パラボラ面）形状が
付与されるようになつている。

次に動作について説明する。

先ず、上述した展開型アンテナリフレクタが折
畳まれた収納状態では、第５図に示す伸縮可能な
マスト１２が、軸方向に加えられた格納荷重によ
つてコイル状に巻かれた収縮状態で、各カニスタ
ー１１に収納されている。この収縮状態における
マスト１２は、そのロンジロン１２ａに伸展のた
めの弾性エネルギーが蓄えられている。これによ
り、第１図および第２図に示すように、上記枠部
材１０が衛星などに搭載可能な大きさに縮小させ
られる。このとき、その縮小状態の枠部材１０の
中には、上記可撓性薄膜１５がワイヤ１３，１
４，１６とともに折り畳まれる。そして、この折
畳状態を保ちつつ、適当な緊縛手段（図示省略）
によつて、例えば衛星の側壁あるいは打上げ機内
に固定されて所定の衛星軌道（あるいは公転軌
道）まで運ばれる。

次に、所定の軌道まで運ばれた後、展開すると
きには、上記緊縛手段を開放して上記マスト１２
の格納荷重を解除する。すると、上記マスト１２
が、上記ロンジロン１２ａに蓄えられた弾性エネ
ルギーの放出によつて軸方向に伸展する。これに
より、第３図および第４図に示すように、枠部材
１０が拡大して可撓性薄膜１５が張架・展開され
る。展開された２枚の可撓性薄膜１５，１５は、
多数の結合ワイヤ１６によつて相互に拘束される
ことにより所定の曲面形状（パラボラ面）を形成
するようになる。これにより、所定の電波反射鏡
面を有するアンテナリフレクタが展開される。こ
のとき、各結合ワイヤ１６の長さをそれぞれの位
置に応じて個々に調整できるようにしておけば、
これにより任意の曲面形状を得ることができ、ま
た一旦定めた曲面形状の修正も簡単に行なうこと
ができるようになる。

なお、第５図に示すように、マスト１２のスペ
ーサ１２ｂは、マスト１２の伸展中および伸展後
にマストとしての形状を保持する働きをし、さら
に伸展後にはロンジロン１２ａ間の距離を保持し
て該マスト１２に曲げ剛性を与える働きをする。
また、マスト１２の斜めワイヤ１２ｃは、マスト
１２が完全に伸展した後で弛むことなく緊架さ
れ、これにより該マスト１２の剛性を増加させる
ように働く。

さて、上述した展開型アンテナリフレクタで
は、結合ワイヤ１６の本数が多い程、精度の高い
電波反射鏡面を得ることができる。そこで、上記
結合ワイヤ１６は、必要とする鏡面精度が得られ
る本数だけ使用されるが、このとき注目すべきこ
とは、その結合ワイヤ１６は、従来のパラソル状
の展開型アンテナリフレクタのリブに比べると、
１本あたりの重量を非常に軽くすることができ、
しかもワイヤであるから折曲げはまつたく自由で
ある。従つて、重量を大きく増すことなく、その
本数を増やしてアンテナリフレクタの電波反射鏡
面の近似精度を高めることができる。さらに、上
述したように、上記マスト１２を軸方向に収縮さ
せることにより、展開時の大きさに比べて非常に
小さく折り畳むことができる。つまり、収納性も
非常に良好なものとすることができる。

以上のようにして、軽量かつ収容性にすぐれる
とともに大口径化に適し、さらに鏡面精度の高い
展開型アンテナリフレクタを得ることができる。

なお、上記実施例では枠部材１０の形状が正６
角形であつたが、それ以外の正多角形状あるいは
不整形多角形状にしても、同様の効果を得ること
ができる。また、上記結合ワイヤ１６は金属製あ
るいは非金属性のいずれであつてもよい。さらに
多数の結合ワイヤの集束他端を止着するのに適当
な場所があれば、上記他方の可撓性薄膜１５を省
略することもできる。

また、上記伸縮マスト１２について、上記実施
例では、３本のロンジロン１２ａを有するマスト
１２を用いたが、４本あるいはそれ以上のロンジ
ロン１２ａを有するものを用いてもよい。

また、上記実施例では、伸縮マスト１２として
コイラブルタイプ（ロンジロンが弾性的にコイル
状に収納されるタイプ）のものを用いたが、それ
以外のタイプ、例えばヒンジタイプのものを用い
てもよい。なお、ヒンジタイプの伸縮マストで
は、ロンジロンとスペーサの結合部であつて、ロ
ンジロンとロンジロンとの間、およびロンジロン
とスペーサの間がヒンジ結合される。このヒンジ
タイプのものは、収納時にはロンジロンおよびス
ペーサは弾性的にたわまず、その代りに、ヒンジ
部で折り畳むことにより収納される。ヒンジ部に
は、例えば渦巻バネなど、伸展の駆動力となる装
置が設けられる。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、アンテナリフ
レクタを形成するための可撓性薄膜の周辺縁部
を、軸方向に伸展および収縮可能なマストを用い
て面方向に張架・展開するとともに、その可撓性
薄膜の曲面を定める部材として結合ワイヤを利用
する構造により、軽量かつ収容性にすぐれるとと
もに大口径化に適し、さらに鏡面精度の高い展開
型アンテナリフレクタを得ることができる、とい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の一実施例によ
る展開型アンテナリフレクタの格納時の状態を示
す正面図および側面図、第３図および第４図はそ
の展開時の状態を示す正面図および側面図、第５
図はこの発明による展開型アンテナリフレクタに
て使用される伸縮可能なマストの構成例を示す斜
視図、第６図は従来の展開型アンテナリフレクタ
の格納状態を示す斜視図、第７図および第８図は
その展開状態をそれぞれ示す正面図および側面図
である。 図において、１０は枠部材、１１はカニスタ
ー、１２は軸方向に伸展および収縮可能なマス
ト、１３は支持ワイヤ、１４は端部ワイヤ、１５
は導電性を有する可撓性薄膜、１６は結合ワイヤ
である。なお、各図中同一符号は同一あるいは相
当部材を示すものとする。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 折畳まれた状態の可撓性導電薄膜を所定の曲
   面形状に展開するようにした展開型アンテナリフ
   レクタにおいて、軸方向に伸展および収縮可能な
   マストと、このマストを所定の角度をもつ連結部
   材によつて複数個連結してなる多角形状の枠部材
   と、この枠部材に周辺縁部を拘束されることによ
   つて面方向に張架される可撓性導電薄膜と、この
   可撓性導電薄膜の面部に分布された多数の個所を
   それぞれに引つ張ることによつて該導電薄膜に所
   定の曲面形状を付与する多数の結合ワイヤとを備
   えたことを特徴とする展開型アンテナリフレク
   タ。 ２ 上記枠部材が２つ設けられるとともに、この
   ２つの枠部材を互いに対向状態で連結する、軸方
   向に伸展および収縮可能なマストと、部枠部材ご
   とにそれぞれ周辺縁部を拘束されることによつて
   両方向に張架され、かつ少なくとも一方が導電性
   である２枚の可撓性薄膜と、この２枚の可撓性薄
   膜の面部に分布され、かつ互いに位置対応させら
   れた多数の個所を互いに引つ張り合うことによつ
   て、各可撓性薄膜にそれぞれ所定の曲面形状を付
   与する多数の結合ワイヤとを備えたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の展開型アンテナ
   リフレクタ。 ３ 上記連結部材が上記マストを収納するカニス
   ターによつて構成されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項または第２項記載の展開型ア
   ンテナリフレクタ。 ４ 上記可撓性導電薄膜の輪郭形状が上記枠部材
   と同形の多角形状であつて、その各角部が上記枠
   部材の対応する角部に拘束されるとともに、その
   辺部が上記枠部材の隣合う角部材に張架される支
   持ワイヤに拘束されたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項から第３項までのいずれかに記載の
   展開型アンテナリフレクタ。