JPS6237561B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6237561B2 JPS6237561B2 JP55132458A JP13245880A JPS6237561B2 JP S6237561 B2 JPS6237561 B2 JP S6237561B2 JP 55132458 A JP55132458 A JP 55132458A JP 13245880 A JP13245880 A JP 13245880A JP S6237561 B2 JPS6237561 B2 JP S6237561B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spider
- reinforcement
- reflecting mirror
- reflector
- support
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
- H01Q15/14—Reflecting surfaces; Equivalent structures
- H01Q15/141—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing reflecting surfaces
- H01Q15/142—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing reflecting surfaces using insulating material for supporting the reflecting surface
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、例えば人工衛星に塔載するアンテ
ナ構造体の特に反射鏡の構造に係り、打上時にロ
ケツトより加わる動的荷重、音響荷重に対し、高
い剛性及び強度を有し、かつ軽量化した反射鏡を
備えたアンテナ構造体を提供することを目的とす
る。
ナ構造体の特に反射鏡の構造に係り、打上時にロ
ケツトより加わる動的荷重、音響荷重に対し、高
い剛性及び強度を有し、かつ軽量化した反射鏡を
備えたアンテナ構造体を提供することを目的とす
る。
従来、この種の構造体として第１図に示すもの
があつた。第１図において、１は電波の入、反射
のための反射鏡であり、２はこの反射鏡１を所定
の角度に保持するためのサポートである。３はサ
ポート下部フランジで、サポートを衛星本体に取
付けるための構造である。反射鏡１は回転放物殻
の一部分を楕円板状に切り出した形状を有し、中
央層１ｂとしてアルミニユームハニカムコア（図
示例）あるいはフレキシブルコアを使用し、炭素
繊維製薄板（CFRP）積層材からなる両表層１ａ
を中央層１ｂの両側に圧着したサンドイツチ構造
体からなる。中央層１ｂと両表層１ａは圧着また
は接着により結合される。反射鏡１とサポート２
とは、サポート上部のエツヂ内周あるいは外周に
沿つてオーバーハングしているサポート上部フラ
ンジ２ａの面で相互に接着剤またはボルトによつ
て結合される。サポート２はCFRP、ケブラー等
の積層板からなる開口部を有する円錐殻からな
り、すでに述べたサポート上部フランジ２ａの
他、衛星と結合するためのサポート下部フランジ
３を下部外周面に有する。
があつた。第１図において、１は電波の入、反射
のための反射鏡であり、２はこの反射鏡１を所定
の角度に保持するためのサポートである。３はサ
ポート下部フランジで、サポートを衛星本体に取
付けるための構造である。反射鏡１は回転放物殻
の一部分を楕円板状に切り出した形状を有し、中
央層１ｂとしてアルミニユームハニカムコア（図
示例）あるいはフレキシブルコアを使用し、炭素
繊維製薄板（CFRP）積層材からなる両表層１ａ
を中央層１ｂの両側に圧着したサンドイツチ構造
体からなる。中央層１ｂと両表層１ａは圧着また
は接着により結合される。反射鏡１とサポート２
とは、サポート上部のエツヂ内周あるいは外周に
沿つてオーバーハングしているサポート上部フラ
ンジ２ａの面で相互に接着剤またはボルトによつ
て結合される。サポート２はCFRP、ケブラー等
の積層板からなる開口部を有する円錐殻からな
り、すでに述べたサポート上部フランジ２ａの
他、衛星と結合するためのサポート下部フランジ
３を下部外周面に有する。
このアンテナ構造体は、サポート下部フランジ
３を介して人工衛星の本体あるいは機器に取付け
られ、人工衛星本体は、打上ロケツトの先端部で
衛星分離装置を介して最終段のロケツトと結合さ
れる。打上時には打上ロケツトの燃焼時および燃
焼終了後のロケツトを分離する際に生ずる機械的
音響的振動力を受け、これがロケツトの構造を経
て、衛星本体、反射鏡へと伝達される。この振動
はサポート２の取付点で数Ｇ、反射鏡先端で数＋
Ｇの過大な加速度であるため、反射鏡を構成して
いる部材に過大な力がかかることがある。この力
は反射鏡の剛性に依存する。動的剛性はアンテナ
構造体の最低次固有振動数が低い程低下が大き
い。
３を介して人工衛星の本体あるいは機器に取付け
られ、人工衛星本体は、打上ロケツトの先端部で
衛星分離装置を介して最終段のロケツトと結合さ
れる。打上時には打上ロケツトの燃焼時および燃
焼終了後のロケツトを分離する際に生ずる機械的
音響的振動力を受け、これがロケツトの構造を経
て、衛星本体、反射鏡へと伝達される。この振動
はサポート２の取付点で数Ｇ、反射鏡先端で数＋
Ｇの過大な加速度であるため、反射鏡を構成して
いる部材に過大な力がかかることがある。この力
は反射鏡の剛性に依存する。動的剛性はアンテナ
構造体の最低次固有振動数が低い程低下が大き
い。
第１図に示す従来形反射鏡構造では反射鏡の剛
性が反射鏡１の厚さ（2hf＋hc）と両表層１ａの
物性のみで決まり、コア材１ｂに曲げ剛性を分担
させることができないため、重畳の増加を微増に
おさえた状態で動的剛性を高めることは極めて困
難であつた。
性が反射鏡１の厚さ（2hf＋hc）と両表層１ａの
物性のみで決まり、コア材１ｂに曲げ剛性を分担
させることができないため、重畳の増加を微増に
おさえた状態で動的剛性を高めることは極めて困
難であつた。
この発明は、上記のような従来のものの欠点を
除去するためになされたもので、反射鏡を構成す
るコアを分割体とし、この分割コアをスパイダー
形状の梁構造で結合し、これによつてコア材自身
に曲げ剛性をもたせて、反射鏡の最低次固有振動
数を高くすることにより、高い動的剛性を有する
ように構成したアンテナ構造を提供するものであ
る。
除去するためになされたもので、反射鏡を構成す
るコアを分割体とし、この分割コアをスパイダー
形状の梁構造で結合し、これによつてコア材自身
に曲げ剛性をもたせて、反射鏡の最低次固有振動
数を高くすることにより、高い動的剛性を有する
ように構成したアンテナ構造を提供するものであ
る。
次にこの発明の一実施例を図によつて説明す
る。
る。
第２図ａはこの発明の一実施例を示す反射鏡の
正面図、ｂ，ｃ図はそのＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線の断
面図である。第３図ａ，ｂは反射鏡の構成部材の
一つであるスパイダー補強体を示す正面図および
側面図を示す。第２図および第３図において１ａ
はCFRP等の複合材料を積層した表層である。１
b′は反射鏡の中央部を厚く、外周部を薄くした分
割コアである。１ｃ，１ｄはスパイダー補強体１
cdの放射梁と角形リングで、これらは相互に接
着剤で結合されている。スパイダー補強体１cd
は表層材と同じくCFRPを用いて作る場合と、熱
硬化性樹脂をかためて成形して作る場合とがあ
り、前者の場合は分割コア１b′とは接着剤で結合
し、後者の場合は熱硬化性樹脂そのものが分割コ
ア１b′との接着をかねる。スパイダー補強体１cd
の厚さbsは数mm以内とし、またその側面には多
くの小孔をもたせて軽量化している。分割コア１
b′は、相隣なる放射梁１ｃとリング１ｄで囲まれ
る部分を埋める形状に構成されており、また中心
部の分割コアは、角形リング１ｄ内を埋める形に
構成されている。
正面図、ｂ，ｃ図はそのＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線の断
面図である。第３図ａ，ｂは反射鏡の構成部材の
一つであるスパイダー補強体を示す正面図および
側面図を示す。第２図および第３図において１ａ
はCFRP等の複合材料を積層した表層である。１
b′は反射鏡の中央部を厚く、外周部を薄くした分
割コアである。１ｃ，１ｄはスパイダー補強体１
cdの放射梁と角形リングで、これらは相互に接
着剤で結合されている。スパイダー補強体１cd
は表層材と同じくCFRPを用いて作る場合と、熱
硬化性樹脂をかためて成形して作る場合とがあ
り、前者の場合は分割コア１b′とは接着剤で結合
し、後者の場合は熱硬化性樹脂そのものが分割コ
ア１b′との接着をかねる。スパイダー補強体１cd
の厚さbsは数mm以内とし、またその側面には多
くの小孔をもたせて軽量化している。分割コア１
b′は、相隣なる放射梁１ｃとリング１ｄで囲まれ
る部分を埋める形状に構成されており、また中心
部の分割コアは、角形リング１ｄ内を埋める形に
構成されている。
第２図、第３図に示す一実施例では、Ｚ方向か
らの動的入力に対し反射鏡１がＺ方向に曲げ振動
を発生するが、この場合の曲げ振動の固有振動数
fB1は、ほぼスパイダー補強体１cdのないサンド
イツチ板の曲げ剛性Dpとスパイダー補強体１cd
の曲げ剛性Isとの和に比例する。すなわち反射鏡
１の曲げ剛性ＤRはDR∝（Dp1/2＋Ｃ・Is） ＝Ｅｆ／１２（１−Ｓ〓）｛（2hf＋hc）3−hc3｝1/2 ＋Ｃ・ｂｓ／２×（ｈ１＋ｈ２／２）３ となる。
らの動的入力に対し反射鏡１がＺ方向に曲げ振動
を発生するが、この場合の曲げ振動の固有振動数
fB1は、ほぼスパイダー補強体１cdのないサンド
イツチ板の曲げ剛性Dpとスパイダー補強体１cd
の曲げ剛性Isとの和に比例する。すなわち反射鏡
１の曲げ剛性ＤRはDR∝（Dp1/2＋Ｃ・Is） ＝Ｅｆ／１２（１−Ｓ〓）｛（2hf＋hc）3−hc3｝1/2 ＋Ｃ・ｂｓ／２×（ｈ１＋ｈ２／２）３ となる。
すなわち反射鏡１の曲げ剛性はスパイダー補強
体１cdにより上記の式の第２項分だけ高くな
る。ここにEf、Sfはそれぞれ表層材１ａのヤン
グ率とボアソン比を示し、bs、h1、h2はそれぞれ
第３図に示すようにスパイダー補強体１cdの板
厚と高さである。またＣはスパイダーの放射梁１
ｃの数および角形リング１ａの形状によつて決ま
る係数である。本実施例では、３方向強化（６
層）のCFRP表層材１ａと、中央部および外周部
コアの高さをそれぞれ30mm、10mmとし、スパイダ
ー補強材１cdの厚さを１mmとした場合、スパイ
ダー補強体１cdを用いた場合の剛性増加は、そ
れを用いない場合に比べて約1.9倍となる。
体１cdにより上記の式の第２項分だけ高くな
る。ここにEf、Sfはそれぞれ表層材１ａのヤン
グ率とボアソン比を示し、bs、h1、h2はそれぞれ
第３図に示すようにスパイダー補強体１cdの板
厚と高さである。またＣはスパイダーの放射梁１
ｃの数および角形リング１ａの形状によつて決ま
る係数である。本実施例では、３方向強化（６
層）のCFRP表層材１ａと、中央部および外周部
コアの高さをそれぞれ30mm、10mmとし、スパイダ
ー補強材１cdの厚さを１mmとした場合、スパイ
ダー補強体１cdを用いた場合の剛性増加は、そ
れを用いない場合に比べて約1.9倍となる。
一方スパイダー補強体１cdを用いた場合の質
量の増加は、用いない場合に比べ最大1.05倍程度
に押えることができる。したがつて反射鏡の動的
剛性を代表するその固有振動数fB1は （△ＤＲ／△Ｍ）1/2＝（１．９／１．０５）1/2 ≒1.35 35％増となる。この値を、例えば従来の反射鏡の
固有振動数35Hz前後と比べれば、スパイダー補強
体１cdの採用により50Hz報度まで増加させるこ
とができ、一挙にアンテナ構造体の動的剛性を高
くできる。また、表層材１ａの積層法によつて生
じる線膨張の異方性が反射鏡を歪ませることがあ
るが、このような場合に対しても、スパイダーの
放射梁１ｃが変形防止作用を有するので、精度の
高い鏡面を得ることができる。
量の増加は、用いない場合に比べ最大1.05倍程度
に押えることができる。したがつて反射鏡の動的
剛性を代表するその固有振動数fB1は （△ＤＲ／△Ｍ）1/2＝（１．９／１．０５）1/2 ≒1.35 35％増となる。この値を、例えば従来の反射鏡の
固有振動数35Hz前後と比べれば、スパイダー補強
体１cdの採用により50Hz報度まで増加させるこ
とができ、一挙にアンテナ構造体の動的剛性を高
くできる。また、表層材１ａの積層法によつて生
じる線膨張の異方性が反射鏡を歪ませることがあ
るが、このような場合に対しても、スパイダーの
放射梁１ｃが変形防止作用を有するので、精度の
高い鏡面を得ることができる。
以上のようにこの発明によれば、反射鏡のコア
部材にスパイダー補強体を構成することにより、
動的剛性を飛躍的に高くすることができ、また、
歪の少ない鏡面精度を有する強い強度をもつた軽
量アンテナ構造体を得ることができる。
部材にスパイダー補強体を構成することにより、
動的剛性を飛躍的に高くすることができ、また、
歪の少ない鏡面精度を有する強い強度をもつた軽
量アンテナ構造体を得ることができる。
第１図は従来のアンテナ構造体の構造を示す図
で、ａ図はその側面図、ｂ図はサポートの鳥かん
図、ｃは反射鏡の構成を示す断面図、第２図はこ
の発明の一実施例によるアンテナ構造体の反射鏡
を示す図で、ａ図は正面図（一部断面図）、ｂ図
は側面図そのＢ−Ｂ断面図、ｃ図はＣ−Ｃ断面
図、第３図はスパイダー補強体を示す図で、ａ図
は正面図、ｂ図は側面図である。 １……反射鏡、１ａ……表層材、１ｂ……コ
ア、１ｃ……スパイダー補強体の放射梁、１ｄ…
…スパイダー補強体の角形リング、１b′……分割
コア、２……サポート、２ａ……サポート上部フ
ランジ、３……サポート下部フランジなお図中、
同一符号は同一、または相当部分を示す。
で、ａ図はその側面図、ｂ図はサポートの鳥かん
図、ｃは反射鏡の構成を示す断面図、第２図はこ
の発明の一実施例によるアンテナ構造体の反射鏡
を示す図で、ａ図は正面図（一部断面図）、ｂ図
は側面図そのＢ−Ｂ断面図、ｃ図はＣ−Ｃ断面
図、第３図はスパイダー補強体を示す図で、ａ図
は正面図、ｂ図は側面図である。 １……反射鏡、１ａ……表層材、１ｂ……コ
ア、１ｃ……スパイダー補強体の放射梁、１ｄ…
…スパイダー補強体の角形リング、１b′……分割
コア、２……サポート、２ａ……サポート上部フ
ランジ、３……サポート下部フランジなお図中、
同一符号は同一、または相当部分を示す。
Claims (1)
- １ 一対の表面層の間に中央層を有する反射鏡を
備えたものにおいて、上記中央層を構成する複数
の分割コアと、熱硬化性樹脂あるいは炭素繊維製
薄板からなる放射梁と角形リングとをスパイダ形
に結合し、上記相隣なる放射梁と上記角形リング
とで囲まれる部分および上記角形リング内にそれ
ぞれ上記分割コアを設けて一体化してなるスパイ
ダ形結合体とを具備したことを特徴とするアンテ
ナ構造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13245880A JPS5757006A (en) | 1980-09-24 | 1980-09-24 | Antenna structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13245880A JPS5757006A (en) | 1980-09-24 | 1980-09-24 | Antenna structure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5757006A JPS5757006A (en) | 1982-04-06 |
| JPS6237561B2 true JPS6237561B2 (ja) | 1987-08-13 |
Family
ID=15081823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13245880A Granted JPS5757006A (en) | 1980-09-24 | 1980-09-24 | Antenna structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5757006A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS645849U (ja) * | 1987-06-30 | 1989-01-13 | ||
| JPS6425947U (ja) * | 1987-08-06 | 1989-02-14 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4575726A (en) * | 1982-08-16 | 1986-03-11 | Rca Corporation | Antenna construction including two superimposed polarized parabolic reflectors |
| JPH0254606A (ja) * | 1988-08-19 | 1990-02-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | アンテナ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5416226B2 (ja) * | 1973-05-12 | 1979-06-20 |
-
1980
- 1980-09-24 JP JP13245880A patent/JPS5757006A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS645849U (ja) * | 1987-06-30 | 1989-01-13 | ||
| JPS6425947U (ja) * | 1987-08-06 | 1989-02-14 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5757006A (en) | 1982-04-06 |
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