JPH03212010A - 展開型アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、人口衛星等に用いる大口径のアンテナに係
り、特に、運搬時は折りたたまれて、使用時に展開され
る展開型アンテナに関するものである。

［従来の技術］ 第２図乃至第４図は、例えば文献［テンショントラスア
ンテナの鏡面構成と機械特性（構造強度に関する講習会
講演集、１９８９年、ρＰ１２０〜１２３）Ｊに記載さ
れた従来の展開型アンテナであり、第２図は上記展開型
アンテナの展開後の外観斜視図、第３図は展開中の外観
斜視図、第４図はテンショントラスの詳細な構成を示す
斜視図である。

各図において、１は例えば人工衛星などに搭載する展開
型アンテナであり、打ち上げ時は折りたたんで格納し、
軌道上で展開して使用する。２は支柱、３は上記支柱２
に放射状に設けられ伸長可能な支持部材としてのリブ、
４は上記リブ３の間に張架されたケーブル４０により形
成されるテンショントラスである。上記テンショントラ
ス４は、第４図に示すように、ケーブルネット４０ａと
、背面ケーブル４０ｂと、−上記ケーブルネット４０ａ
と背面ケーブル４０ｂとの間に張架された調整ケーブル
４０ｃと、上記ケーブルネット４０ａ上に張られたメツ
シュ４０ｄとからなる。

Ａは上記リブ３とテンショントラス４との結合点、Ｂは
上記背面ケーブル４０ｂと調整ケーブル４０ｃとの結合
点である。

次に動作について説明する。この展開型アンテナ１は、
人工衛星の打ち上げ時、各リブ３を短くたたんだ状態で
格納されており、柔軟なケーブル４０により構成される
テンショントラス４も同様に小さくたたみ込まれている
。」−記人工衛星の打ち上げ後、所定の軌道上に達する
と第３図に示すようにリブ３が徐々に伸長し、所定の長
さとなると第２図に示すようにテンショントラス４に張
力が発生し、ケーブルネット４０ａがメツシュ４０ｄと
とも番こりフレフタ面を形成する。

に記すブ３の先端における結合点へに結合され張架され
るテンショントラス４の形状は、ケーブルネット４０ａ
と背面ケーブル４Ｏｂ間に張架された調整ケーブル４０
ｃの長さを調整することにより決定される。すなわち、
入毛衛星の打ち］−げ前に調整ケーブル４０（−の長さ
を繰り返し綿密に調整することによって、リフレクタ面
を理想的なパラボラ形状にできるだけ近いものとするこ
とができる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の展開型アンテナは以−１ユのように構成されてい
るので、リフレクタ面における製作時のばらつきによる
パラボラ形状との誤差は、調整ケーブル４０ｃの調整に
より修正できるが、人工衛星を打ち上げた後の軌道上で
発生する熱変形等の形状誤差を修正することはできない
。また、これを調整するために調整ケーブル４０ｃの長
さを軌道上においても制御できるようにしようとすると
、各調整ケーブル４０ｃ毎にアクチュエータが必要とな
り、きわめて多数のアクチュエータを必要としコスト及
び重量に対して不利であるとともに、制御が困難となる
などの問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、少ないアクチュエータで効果的に熱変形等を
修正することができる展開型アンテナを得ることを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る展開型アンテナは、支柱に放射状に設け
られ伸長可能な複数の支持部材と、この支持部材間に張
架されたケーブルにより形成されるテンショントラスと
から構成され、上記支持部材が伸長することによりテン
ショントラスが展開されてリフレクタ面を形成するとと
もに、上記支持部材とケーブルとの結合点に変位制御可
能なアクチュエータを設けたものである。

［作用］ この発明における展開型アンテナは、支持部材とテンシ
ョントラスを形成するケーブルとの結合点に設けられた
変位制御可能なアクチュエータにより、上記テンション
トラスによって形成されたりフレフタ面の大域的な形状
を調整する。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例である展開型アンテナを第１
図を用いて説明する。なお、第２図乃至第４図と同じも
のは同一の符号を用いて説明を省略する。

図において、６は各リブ３の先端の結合点Ａに設けられ
た変位制御可能なアクチュエータであり、このアクチュ
エータ６を介してケーブル４０、すなわちテンショント
ラス４が固定されている。このアクチュエータ６は、例
えば圧電アクチュエータなどからなる。

次に動作について説明する。展開型アンテナ１の各ケー
ブル４０は、人工衛星打ち上げ前に十分調整されている
ので、展開後のりフレフタ面における理想的なパラボラ
形状からのずれは十分に小さく抑えられている。しかし
、上記リフレクタ面は、軌道上において種々の外乱を受
は変形することがある。そのうち最も大きい原因は、一
般に熱変形によるものである。この熱変形による歪みの
主因は、部分的な温度差によるもの、あるいはリブ３と
ケーブル４０と熱膨張率の差によるものであるから、そ
の変形はおおむねリブ３の本数によって決まる程度の小
さい空間周波数を有する大域的なものである。そこで、
上記リブ３とテンショントラス４との結合点Ａに設けら
れたアクチュエータ６の変位を、上記熱変形の大きさに
合わせキャンセルするように操作して、上記熱変形によ
る形状の歪みをほぼ除去する。上記結合点Ａに挿入され
た数個のアクチュエータ６によってリフレクタ面の大域
的な変形をコントロールすることができるのは、ケーブ
ル４０によって形成された擬似的なテンショントラス４
があたかも柔軟な連続体であるかのようになり、その擬
似的な連続体としてのケーブル４０をほぼ剛性のリブ３
に結合し固定するための境界点が一ト記結合点Ａに限定
されているからである。

なお、本実施例においては、変位制御可能なアクチュエ
ータ６を圧電アクチュエータからなるとしたが、本発明
はこれに限定されず、形状記憶合金やボールねし又はリ
ニヤモータ等からなるとしてもよい。

また、上記実施例においては、支柱に設けられた放射状
のリブ３にケーブル４０を固定してテンショントラス４
を形成し展開型アンテナ１を構成するとしたが、円周状
のフープに対して少数の点で離散的にケーブルを結合し
テンショントラスを形成する展開型アンテナであっても
よく、フープとケーブルとの結合点に変位制御可能なア
クチュエータを設けることにより同様の効果を得ること
ができる。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば展開型アンテナに、支
持部材とケーブルとの結合点に変位制御可能なアクチュ
エータを設けたことにより、テンショントラスによって
形成されたリフレクタ面の大域的な形状を少ないアクチ
ュエータで調整することができ、理想的なパラボラ形状
に対しほとんど誤差のない高精度のりフレフタ面が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である展開型アンテナの外
観斜視図、第２図及び第３図は従来の展開型アンテナの
展開後の外観斜視図及び展開中の外観斜視図、第４図は
往来の展開型アンテナにおけるテンショントラスの詳細
な構成を示す斜視図である。 ■・・展開型アンテナ、２・・支柱、３・・・リブ、４
・・テンショントラス、６・・アクチュエータ、４０・
・・ケーブル、 Ａ・・・結合点。 なお、 図中。 同一符号は同一、 又は相当部分を 示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　支柱に放射状に設けられ伸長可能な複数の支持部材と
   、この支持部材間に張架されたケーブルにより形成され
   るテンショントラスとから構成され、上記支持部材が伸
   長することによりテンショントラスが展開されてリフレ
   クタ面を形成する展開型アンテナにおいて、上記支持部
   材とケーブルとの結合点に変位制御可能なアクチュエー
   タを設けたことを特徴とする展開型アンテナ。