JPH0795653B2 - 反射器表面調節構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は最後の製造ステップのときに反射器の反射面の
調節を可能にし、温度変化および温度差に際して反射面
の歪を最小にする構造に関する。この調節構造は、特に
共に入子にされるように互いの湾曲の内に存在する２つ
の表面の調節に使用することができる。

発明の背景 反射器シェルは供給源から高周波エネルギ放射を反射し
集中させるように使用される。エネルギを正確に集める
ために、反射器シェルの形状は最初に論理的形状に近く
なければならず、また温度変化および反射面を横切る温
度差の変化に対してその輪郭を維持しなければならな
い。

従来の構造において、シェルおよびその支持部はほとん
ど一体に形成されているので、最後の製造工程として反
射器シェル面調節を利用することができない。その結
果、反射器シェル面の調節は困難であった。さらにシェ
ルおよびその支持部はほとんど一体に形成されていたの
で、ある部分における歪が別の部分にも影響してしま
う。これらの問題は特に一緒に入子にされた二重反射面
を使用する反射器において明確であった。

したがって、反射面の湾曲を最適化する最終製造工程と
して反射器表面を調節されることができる構造、および
温度変化および温度差による反射器表面の歪みを最小に
する支持構造が必要である。

発明の要約 本発明を理解するために、要約すると、支持構造が１つ
以上の反射器シェルを保持し、調節構造が支持構造に反
射器シェルを結合しているため、製造工程の最終ステッ
プのときに反射器シェルは最適な形態で支持され、その
形態において安全な支持構造に結合される反射器シェル
調節構造に関する。２つの入子にされた反射器シェルは
支持構造に関して設置され調節されることができる。

したがって本発明の目的および利点は、最後の製造素子
として表面形状を調節することによりシェルの表面が支
持構造に関して最適な配置に維持される反射器シェル調
節構造を提供することである。

本発明の別の目的および利点は、それぞれが反射面を有
する第１および第２の入子反射器が設けられている基本
支持構造、および反射器表面の形状を調節するために支
持構造にシェルを取付ける調節および結合構造、並びに
表面を望ましい形態に固定する方法を提供することであ
る。

本発明の別の目的および利点は、反射面を有する１つ以
上の反射器シェルが設けられ、構造における温度変化お
よび温度差が反射器表面構成にもたらす変化が最少であ
るように、支持構造およびシェルがそれぞれ共に配置さ
れて結合されている支持構造を提供することである。

本発明の別の目的および利点は、以下の説明、請求の範
囲の各項および添付図面を検討することにより明かにな
るであろう。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の構造が使用される装置の等測図であ
る。

第２図は反射器シェル用の支持構造の平面図である。

第３図は反射器シェルおよび支持構造機構のオフセット
した断面図である。

第４図は、支持構造から反射器シェルを支持する調節構
造の１つの中心ラインにおける拡大された断面図であ
る。

第５図は、中心ラインセクションおよび展開セクション
による第４図に示された構造の側面図である。

第６図は第４図と位置的に類似した上面図であり、支持
構造に関する後部反射器シェルの調節に使用される器具
を示す。

第７図は第５図に類似した図面であり、前部反射器シェ
ルを調節する際に使用される器具が縮小されて示されて
いる。

好ましい実施例の説明 第１図、第２図および第３図において、本発明の反射器
シェル調節構造を使用するアンテナ構造は全体的に10で
示されている。支持構造12はダイナミックに堅牢なトラ
ス構造である。トラス構造は、高周波送信機およびまた
は受信機を保持するベース14上に設けられている。ベー
スは任意の通常の地上構造でもよく、もしくは宇宙空間
の衛星であってもよい。トラス構造は衛星の打ち上げ中
に生じる加重に耐えるために必要な強度および堅牢さを
提供し、軌道およびその他の位置でみられる温度変化お
よび温度差に対して必要な構造および熱安定性を提供す
る。トラス支持構造は、エポキシマトリクスのグラファ
イトのような連続した繊維合成材料の管状のトラス部材
を使用することによって非常に軽量に形成されてもよ
い。重さが重要でない場合には、トラスは別の材料から
形成されてもよい。支持構造の後部上のトラスロッド間
の接合はノードにおいて複数のトラスロッドを接合する
簡単な節（ノード）適合で行われる。例えばトラスロッ
ド16および18はノード20で接合される。第２図および第
３図において、これらのトラスロッドは支持構造の後部
にあるように見える。トラスの前方に延在して前部ロッ
ドに結合するトラスロッドもまたノード20で接合され
る。前部ノード22は、トラスの前方部分でノード20およ
び22を接合するトラスロッド24、ノード22および28を接
合するトラスロッド26、ノード28および32を接合するト
ラスロッド30、およびノード22および32を接合するトラ
スロッド34と共に第２図および第３図に示されている。
第２図および第３図に示されるようなノード22、32およ
びトラスの前面に沿ったその他のノードが、調節構造を
反射器シェル36、38を支持するためにトラスに結合する
相互接続点を提供する。強度に関して、もっと軽量の構
造であるシェルがハチの巣サンドイッチ構造で形成され
ることが好ましい。第４図および第５図の前面40および
42は、本発明の構造にしたがって最初に調節されて維持
されるべき臨界的な面形状を有する反射器表面である。
２つの反射器は異なる偏波を有する電波を供給されても
良く、前部シェル38およびその反射面42はそれらが実質
的に表面40から反射されたエネルギに対して透過性であ
るように構成される。したがって、２つの反射器シェル
は、同一トラスおよび保持空間に二重の用途を提供する
ように入子にされることができる。

トラスロッドは節適合に留められたロッド端部で終わっ
ている。前部ノード22は第４図、第５図、第６図および
第７図においてさらに詳細に示され、トラスロッドが留
められている脚部を示す。二重面反射器のシェルは、前
部ノードのそれぞれにおいてスタッドによってダイナミ
ックに堅牢なトラス構造に独立的に結合されている。各
前部ノードはボディを有し、ノード22のボディは第４図
および第５図に示されているように全体的に44で示され
ている。ボディは後に説明されるように調節器具を一時
的に受けるためにねじを切られた中心孔46を有する。孔
はボディの中心軸を限定する。ボディはトラスロッドを
ボディに留める脚部を有する。ボディは外部右回り円筒
結合面48および内部右回り円筒結合面50を有する。これ
らの両面は、孔46によって限定されているボディの中心
軸と同軸である。

後部シェルスタッド52は、後部反射器シェル36の背面に
結合されている外側に向かって延在する前縁54を有す
る。後部シェルスタッド52の内面は第４図に示されてい
るように結合面48に滑らせて適合される大きさの右回り
の円筒形である。スタッド内面と結合面との間のインタ
ーフェース56は、後部シェル36に対してボディ44を接着
固定して結合されるためだけに必要である。しかしなが
ら接着剤がこのインターフェースに設けられる前に、シ
ェルの位置はトラスに関して調節されてもよい。この調
節を達成するために、後部シェル調節器具58が第６図に
示されるように一時的に調節過程のために設けられる。
シェル構造全体が一度に調節されることができるよう
に、類似した器具が前部ノードの各々に設けられる。後
部シェル調節器具58はヨーク62上に前部ねじボス60を有
する。マイクロメータ調節器64はヨークの後端部を貫通
してねじ込まれ、前部延在ロッド66を有する。ロッド66
は小さいインクレメントで孔46の軸に沿って前後に調節
されることができる。回し継手68は、ヨーク62の中央の
開いた部分を通って延在する調節ロッド70にロッド66を
結合する。調節ロッド70は、ブリッジ74において対応し
たソケット中に設けられたその前方端部上にボール72を
保持する。第５図において最も良く示されているよう
に、管内部を見せて２つの脚部76および78を示すために
後部シェルスタッド52の円筒セクションの部分がインタ
ーフェース56と縁54との間において切り取られている。
ブリッジ74はこれらの脚部の間に設けられ、第６図に示
されているように脚部を通ってブリッジ中に延在する取
外し可能な機械ねじによって固定されている。

取付けられた後部シェル調節器具58全体により後部反射
器シェル36は最適な位置に調節される。トラスは別の構
造から独立しているため、後部反射器シェルを支持し、
所望の最適な位置にそれを保持するための固定安定基準
として機能する。シェル36は初めに望ましい形態であ
る、通常はスポットビーム送信用パラボーラに近似する
ように製造される。シェルは製造および材料制限による
本質的な歪を有する。シェルがその支持トラス上に設け
られる場合には、製造後の調節がこの歪を減少してシェ
ルの特性を改善する。特性を最適にするために必要な調
節量は、電気的特性検査中にシェルを調節することによ
って決定されてもよい。各スタッドでの調節は後部シェ
ルの反射面を最適な形状にする。最適な形状が達成され
たとき、トラスに関して後部シェルをその位置に保持す
るために各スタッドのインターフェース56に接着剤が供
給される。

第４図に示されるように、前部シェル38は適切に位置さ
れ、スタッドは前部ノードの各々においてそれに固定さ
れている。第４図および第５図に示されているように、
前部スタッド80は、スタッドの平面の強度を与え、スタ
ッドの平面に垂直な方向におけるフレキシビリティを可
能にするためにかなり高い縦横比の長方形断面形状を有
する平坦なスタッドである。スタッドの前方部分は前部
シェル38の後部に結合された縁82を保持する。前部スタ
ッド80は後方に向かって開口84を通って内部結合面50内
の空間に延在する。前部スタッド80の後方端部は、内部
結合面50において滑らせて適合されているプランジャ86
を保持する。プランジャ86は孔46と対面して整列するね
じを切られた調節器結合穴88を有する。

第７図に見られる前部シェル調節器具90は、同一のヨー
ク62およびマイクロメータ調節器64を有する。ヨーク62
の前方端部は孔46中にねじ込まれている。マイクロメー
タ調節器64のロッド66はマイクロメータロッド66が調節
ロッド94に結合させる回し継手92を保持する。さらに調
節ロッド94はプランジャ86中の調節穴88にねじ込まれて
いる。必要な場合には、継手68および92が相対的な回転
を可能にする回転を含むことができる。

これによって、スタッド80の位置はノード22に関して調
節されることができる。同様の調節器具が各ノードに提
供され、前部シェル38はその最も望ましい配列に調節さ
れる。最適な形状のときに、ノード22、したがってトラ
スの平衡に関して前部シェルを適切に永久的に保持する
ために接着剤が表面50とプランジャ86の間のインターフ
ェース空間に供給される。次に調節器具は除去され、デ
ィッシュ構造の製造が完了する。

スタッド構造は前部ノードのそれぞれにおける個々の調
節を可能にし、さらに各々のシェルとトラス構造との間
の歪の影響を最小にするように配置されている。このよ
うな歪は構造を横断する温度変化および温度差によって
生じる。各ディッシュは回転面であり、前記のようにほ
とんどパラボラまたはそれに近いものである。スタッド
52の脚部76および78および前部スタッド80の平面ブレー
ドはそれぞれ堅い平面が反射器表面の中心にある法線軸
の半径方向に垂直であるように配置されている。この構
造により、半径の湾曲が最小の応力で達成されるため、
温度変化および温度差によるトラスまたはシェルのいず
れかの寸法上の変化が他方の素子に与える相互応力は最
小である。体積全体の温度変化による寸法上の変化の大
部分は半径方向に生じるので、大きい応力がなくても湾
曲させることができる。２つのシェル間で結合する構造
は取り除かれ、シェルは最小の抑制で中心から放射状に
拡大されることができる。異なる位置のスタッドが異な
る角度で配置されているため、シェルのトラスに対する
安全な取付けが行われる。

本発明は現在最良と考えられる態様により説明されてお
り、当業者の能力の範囲において技術的能力を試験する
ことなく種々の修正、モードおよび実施例が可能なこと
は明らかである。したがって、本発明の技術的範囲は以
下の請求の範囲の各項によって制限されるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バウ，フイ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 92804 ハーモサ・ビーチ，ナンバー 312，アルドモア 1720 (56)参考文献 実開 昭62−44511（ＪＰ，Ｕ) 米国特許3438045（ＵＳ，Ａ)

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれ前面に前部および後部反射面を有
   する入れ子構造の前部および後部アンテナシェルと、 前記シェルの少なくとも一部分の背後に位置され、その
   上に複数の支持ノードを有するシェル支持トラスと、 前記トラスから前記後部シェルを支持するために前記後
   部シェルから前記トラス上の複数の支持ノードまでそれ
   ぞれ延在し、一つの方向で他の方向より堅牢な複数の後
   部シェル支持スタッドと、 前記前部シェルと前記トラス上の複数の支持ノードとの
   間に延在し、一つの方向で他の方向より堅牢な複数の前
   部シェル支持スタッドとを具備し、 前記前部および後部支持シェルスタッドは、前記ノード
   および前記トラスに関して前記前部および後部アンテナ
   シェルの位置を調整するために、前記スタッドが前記ノ
   ードに対して接近および遠ざかることができるようにス
   ライドできるスライド表面において前記ノードと結合
   し、 前記前部および後部支持シェルスタッドは、前記トラス
   に関して前記シエルを固定するために前記スライド表面
   に接着され、 前記前部シェル支持スタッドは、前記前部および後部ア
   ンテナシェルが前記スタッドによって前記トラスから独
   立して支持されるように、前記後部シェル支持スタッド
   と独立しており、 前記後部シェル支持スタッドと前記前部シェル支持スタ
   ッドは、同じシェルに接続されたスタッドが実質上同じ
   方向で堅牢であることを特徴とするアンテナ。
2. 【請求項２】前記スタッドは、反射面の輪郭が前記シェ
   ルの各々の取付け中に前記トラスに関して調節されるこ
   とができるように前記トラスに関して調節可能である請
   求項１記載のアンテナ。
3. 【請求項３】前記トラスに関して前記シェルをそれぞれ
   組立るときに前記シェルの反射面の輪郭を最適にするた
   めに、前記各シェルが前記各ノードに関して独立して調
   節されることができるように、前記各スタッドは前記結
   合ノードに関して独立的に調節可能である請求項１記載
   のアンテナ。
4. 【請求項４】複数のノードおよび各ノードにおける調節
   構造を有する支持体上に取付けられた反射器シェルを調
   節する方法において、 前記調節構造は実質的に厚さよりも幅が広い部分を有す
   るスタッドを含み、 反射器シェルにスタッドを結合し、前記調節構造の一部
   分である前記ノード上のスライド表面とスライド結合す
   るスタッド上のスライド表面を設け、 所望の位置まで表面のスライド結合部をスライドさせる
   ために、前記ノードに関して前記スタッドを把持してジ
   ャックのように差込み、 前記ノードに関して前記シェルを固定するために、前記
   スタッドと前記ノードの表面で接着することにより前記
   調節構造に前記スタッドを接着結合するステップを含む
   ことを特徴とする反射器シェルの調節方法。
5. 【請求項５】前記シェルは前記シェルの中心に垂直な軸
   を有し、前記シェルが低い応力で放射状に拡大すること
   ができるように前記スタッドは前記軸に対して半径方向
   において薄くなるように位置されている請求項４記載の
   方法。
6. 【請求項６】前記スタッドは第１のスタッドであり、前
   記結合面は第１の結合面であり、前記調節構造上に付加
   的に第２のシェル、第２のスタッドおよび第２の結合面
   を設け、 前記第２のシェル上に前記第２のスタッドを結合し、 前記ノードに関して前記第２のスタッドを調節し、 両方のシェルが前記ノードに関して調節され固定される
   ように前記ノードに関して前記第２のスタッドを固定す
   るステップを含む請求項４記載の方法。
7. 【請求項７】両方のシェルは回転軸を有し、両方のシェ
   ルは互いに近接する中心を有し、シェルに対するスタッ
   ドの結合は、軸からの半径に垂直な方向よりもこのよう
   な半径方向においてスタッドが薄くなるような方向にス
   タッドを向けて結合するステップを含む請求項６記載の
   方法。