球形陸基充氣天線的製作方法
2023-05-04 05:24:01
專利名稱：球形陸基充氣天線的製作方法
技術領域：
本發明涉及天線，特別涉及一種球形陸基充氣天線。
背景技術：
傳統的可攜式小型天線大部分是剛性結構，其質量偏重，不方便摺疊攜帶，並且具 有可移動性差，操作複雜耗時，精度受拼裝效果影響大等缺點。而使用球形充氣天線可有效 解決上述問題，採用薄膜材料製成，質量很輕。天線外有球形充氣外罩，對雨雪天氣和風荷 載的影響大大減弱。因具有很強的移動性和應急性，可應用於戰術天線領域和受災時緊急 恢復通訊，從摺疊到展開狀態到進入工作狀態可以在很短時間內完成，但天線的精度需要 通過每一步驟的精確加工來保證的。
發明內容
本發明要解決的問題是，克服現有技術中的不足，提供一種摺疊率高、攜帶方便、 展開快速高效的球形陸基充氣天線。為解決技術問題，本發明的解決方案是
提供一種球形陸基充氣天線，包括拋物面天線和設於支架上的饋源，其特徵在於，該天 線還包括一個非金屬的可充氣的中空球體，所述拋物面天線設於中空球體內部；拋物面天 線以鍍鋁的薄膜材料製成，其邊緣固定於中空球體的內壁上，將球體隔成上下兩個相互獨 立的密閉半球體，上下半球體的壁上各設充氣口。作為一種改進，所述上下半球體的壁上各設測壓口。作為一種改進，所述拋物面天線以鍍鋁的Capton薄膜材料製成，採用多片反射面 拼接而成。作為一種改進，所述中空球體以PVC薄膜材料製成，採用多片裁剪片焊接而成。作為一種改進，所述中空球體是採用多片裁剪片焊接而成，並設同方向氣密性拉 鏈。作為一種改進，所述中空球體上設若干拉索環，每個拉索環連接一根拉索，拉索另 一端固定於地面。作為一種改進，所述支架是可四相自由調節的支架。作為一種改進，所述支架包括左右向調節滑竿、轉動角度調節機構、前後向調節滑 竿、豎向套筒調節機構和三角支架。作為一種改進，所述拋物面天線與球體內壁之間採用低塑性的橡膠條連接。作為一種改進，所述拋物面天線與橡膠條之間、球體內壁與橡膠條之間均採用雙 面膠實現黏貼固定。本發明通過控制上下半球間的氣壓差，調整拋物面天線的展開面的弧度，並維持 其拋物面(反射面)的精度；能在極短的時間內實現反射面的展開，並通過微調氣壓達到使 用狀態。
與現有技術相比較，本發明的有益效果為
摺疊狀態時其低重量和高收納率方便攜帶；可以在少於七分鐘時間內快速從摺疊狀態 轉為展開狀態，並可有效使用，操作簡單，展開可靠性高；參與工作的反射拋物面在球形外 罩裡，具有相對穩定的工作環境；製作簡單，可批量生產。
圖1 本發明的結構示意圖2 充氣天線整體結構部件示意圖； 圖3 橡膠條的結構示意圖； 圖4 索套拉索連接部件圖； 圖5:曲面展開成平面示意圖； 圖6:拼接反射面示意圖； 圖7 反射面實現流程圖； 圖8 饋源支撐結構調節示意圖。圖中的附圖標記為1球體、2拋物面天線、3拉索、4橡膠條、5充氣口、6測壓口、7 氣密性拉鏈、8裁剪片焊接處、9拉索環、10連接片、11饋源、12左右向調節滑竿、13有機玻 璃板支架、14轉動角度調節機構、15前後向調節滑竿、16螺絲鎖定裝置、17豎向套筒調節機 構、18三角支架。
具體實施例方式下面結合附圖，對本發明的具體實施方式
進行闡述。球形陸基充氣天線，包括饋源和拋物面天線2，其主體是一個以PVC薄膜材料製成 的可充氣中空球體，採用多片裁剪片焊接而成，並設同方向氣密性拉鏈7。饋源設於支架頂 端，饋源支架具有可四相自由調節機構，使得饋源能順利調節到焦點位置。拋物面天線2設於中空球體內部，是以鍍鋁的Capton薄膜材料製成，採用多片反 射面拼接而成。拋物面天線2的邊緣通過低塑性的橡膠條4固定於中空球體1的內壁上，拋 物面天線2與橡膠條4之間、球體1內壁與橡膠條4之間均採用3M雙面膠實現黏貼固定。 作為連接中介的橡膠條4截面為10mmX20mm，截面的長邊用於和球體1的內壁連接，短邊用 於和拋物面天線2的邊緣連接。這樣的連接方式將球體1隔成上下兩個相互獨立的密閉半 球體，上下半球體的壁上各設充氣口 5和測壓口 6。兩個測壓口 6之間可設置聯通管連接氣 壓差微氣壓計，實時顯示氣壓差。球體1上設若干拉索環9，每個拉索環9連接一根拉索3，拉索3的另一端固定於 地面。可以通過調節拉索3系統以及饋源支撐和調節系統，將球形天線指向於任意需求的 位置。對於饋源支架的設計需要滿足一下兩個方面的要求一，儘量選用輕質對信號無 遮擋材料，本設計選用有機玻璃；二，具有四個自由度的調節功能且各自具有一定的調節餘 量。實現方式如圖8所示，為保證饋源11中心與球內反射面口徑方向的垂直，獨立饋源支 撐的左右向調節滑竿12、轉動角度調節機構14、前後向調節滑竿15、豎向套筒調節機構17 在各自的調節幅度內調節到合適位置，保證饋源能很好的接受反射信號。
本發明通過兩半球的氣壓差形成拋物反射面，氣壓差的選擇具有多個階段可選。 實驗和分析顯示，氣壓差一定，上下半球氣壓變化，反射面形狀變化很小，天線能進行工作， 但對天線整體剛度影響較大。在試驗與分析的基礎上，針對直徑1. 35m到直徑2. OOm充氣 球形天線，將氣壓設置分為四檔，即[100，90]、[150，140]、[200，190]、[250，240]，單位㈦。加工方法利用編程實現曲面到平面的等面積展開(如圖5)，裁減平面膜，製作形 成拼接拋物反射面2 (如圖6);使用微氣壓計將球體1充氣至設計氣壓(內部安裝反射面之 前)，測量出球體1上設計黏貼拋物面天線2處的周邊長度，即是連接中介橡膠條4的設計 長度，在沒有應力條件下精確測量橡膠條4的設計長度，與拼接好的拋物面天線2周邊連接 驗證長度無誤，將橡膠條4移至球內設計位置並與球面連接，為確保連接位於同一水準面， 需要反覆調節、校準連接邊界，畫出設計線，移出橡膠條4，利用3M膠帶將橡膠條4的一側與 反射面2實現連接，將拼接拋物面天線2和橡膠條4整體移入球內，橡膠條的另一側與球體 在設計位置粘接。球形陸基充氣天線的整體性能受反射面邊界條件的影響很大，因此，找到準確的 設計位置並將反射面安裝到球體內的設計位置是非常重要，需要反覆的調試、觀測。球形陸基充氣天線從摺疊狀態到展開狀態在需要的位置將摺疊狀態的天線放 下；從上下半球的充氣口 5充入氣體使成為球狀；用拉索一端連接球體上的拉索環9，一端 連接地面固定；通過測壓口 6測量上下半球的氣壓，進行充氣或排氣調節至設計氣壓，天線 工作。球形陸基充氣天線從展開狀態到摺疊狀態工作完畢，打開充氣口 5 (此時為排氣 口)和氣密性拉鏈7，排出氣體，同時收起拉索3 ；氣體快速排出後摺疊至最小體積即可。
權利要求
1.球形陸基充氣天線，包括拋物面天線和設於支架上的饋源，其特徵在於，該天線還包 括一個非金屬的可充氣的中空球體，所述拋物面天線設於中空球體內部；拋物面天線以鍍 鋁的薄膜材料製成，其邊緣固定於中空球體的內壁上，將球體隔成上下兩個相互獨立的密 閉半球體，上下半球體的壁上各設充氣口。
2.根據權利要求1所述的球形陸基充氣天線，其特徵在於，所述上下半球體的壁上各 設測壓口。
3.根據權利要求1所述的球形陸基充氣天線，其特徵在於，所述拋物面天線以鍍鋁的 Capton薄膜材料製成，採用多片反射面拼接而成。
4.根據權利要求1所述的球形陸基充氣天線，其特徵在於，所述中空球體以PVC薄膜材 料製成，採用多片裁剪片焊接而成。
5.根據權利要求1所述的球形陸基充氣天線，其特徵在於，所述中空球體是採用多片 裁剪片焊接而成，並設同方向氣密性拉鏈。
6.根據權利要求1所述的球形陸基充氣天線，其特徵在於，所述中空球體上設若干拉 索環，每個拉索環連接一根拉索，拉索另一端固定於地面。
7.根據權利要求1所述的球形陸基充氣天線，其特徵在於，所述支架是可四相自由調 節的支架。
8.根據權利要求1所述的球形陸基充氣天線，其特徵在於，所述支架包括左右向調節 滑竿、轉動角度調節機構、前後向調節滑竿、豎向套筒調節機構和三角支架。
9.根據權利要求1所述的球形陸基充氣天線，其特徵在於，所述拋物面天線與球體內 壁之間採用低塑性的橡膠條連接。
10.根據權利要求9所述的球形陸基充氣天線，其特徵在於，所述拋物面天線與橡膠條 之間、球體內壁與橡膠條之間均採用雙面膠實現黏貼固定。
全文摘要
本發明涉及天線，旨在提供一種球形陸基充氣天線。包括拋物面天線和設於支架上的饋源，以及一個非金屬的可充氣的中空球體；所述拋物面天線設於中空球體內部；拋物面天線以鍍鋁的薄膜材料製成，其邊緣固定於中空球體的內壁上，將球體隔成上下兩個相互獨立的密閉半球體，上下半球體的壁上各設充氣口。本發明摺疊狀態時其低重量和高收納率方便攜帶；可快速從摺疊狀態轉為展開狀態並有效使用，操作簡單，展開可靠性高；參與工作的反射拋物面在球形外罩裡，具有相對穩定的工作環境；製作簡單，可批量生產。
文檔編號H01Q15/16GK102110867SQ201110008169
公開日2011年6月29日 申請日期2011年1月16日 優先權日2011年1月16日
發明者關富玲, 周益君, 錢利鋒 申請人:浙江大學