(57)【要約】【課題】  動作中に再構成可能なアンテナ反射器を提供する。【解決手段】  本発明は、剛性支持部（１１）および変形可能で無線電気的反射特性を有する膜（１２）を含む動作中に再構成可能なアンテナ反射器（１０）に関する。本発明によれば、反射器は、剛性支持部（１１）に接続された第１のフィンガーボール接合型連結部（１４）、および膜（１２）に接続された第２のフィンガーボール接合型連結部（１５）を含んでいて剛性支持部（１１）と膜（１２）を接続する複数の結合手段（１３）を含んでいる。各結合手段（１３）は更に、２個のフィンガーボール接合型連結部（１４、１５）に接続されていて動作時構成において膜（１２）の変形を許す並進運動を生起可能な回転モーター（２０）およびねじ（２１）−ナット（２２）アセンブリを含むリニアアクチュエータ（１６）を含んでいる。【選択図】      図２ａ
2013219768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波のビームを反射すべく適合されていて、剛性支持部（１１）および変形可能で無線電気的反射特性を有する膜（１２）を含む動作中に再構成可能なアンテナ反射器（１０；３１）であって、
前記剛性支持部（１１）に接続された第１のフィンガーボール接合型連結部（１４）、および前記膜（１２）に接続された第２のフィンガーボール接合型連結部（１５）を含み、前記膜（１２）の表面上に分布していて前記剛性支持部（１１）と前記膜（１２）を接続する複数の結合手段（１３；３０）を含むこと、および
前記各結合手段（１３；３０）が更に、前記２個のフィンガーボール接合型連結部（１４、１５）に接続されていて動作時構成において前記膜（１２）の変形を許す並進運動を生起可能な回転モーター（２０）およびねじ（２１）−ナット（２２）アセンブリを含むリニアアクチュエータ（１６）を含んでいることを特徴とし、
前記膜（１２）の外縁が前記剛性支持部（１１）に固定されていないアンテナ反射器。
【請求項２】
前記各結合手段（１３）が、互いに接続されていて前記剛性構造（１１）と前記膜（１２）の間に以下の順序で直列に配置された複数の構成要素、すなわち
−前記剛性構造（１１）に固定された前記回転モーター（２０）、
−前記ナット（２２）と協働する前記ねじ（２１）、
−前記第１のフィンガーボール接合型連結部（１４）、
−ロッド（２３）、
−前記膜（１２）に固定された前記第２のフィンガーボール接合型連結部（１５）を含んでいることを特徴とする、請求項１に記載のアンテナ反射器（１０）。
【請求項３】
前記各結合手段（３０）が、互いに接続されていて前記剛性構造（１１）と前記膜（１２）の間に以下の順序で直列に配置された構成要素、すなわち
−前記剛性構造（１１）に固定された前記第１のフィンガーボール接合型連結部（１４）、
−前記回転モーター（２０）、
−前記ナット（２２）と協働する前記ねじ（２１）、
−ロッド（２３）、
−前記膜（１２）に固定された前記第２のフィンガーボール接合型連結部（１５）を含んでいることを特徴とする、請求項１に記載のアンテナ反射器（３１）。
【請求項４】
前記結合手段（１３；３０）の各々が機械的当接部（２４）を含んでいて、前記リニアアクチュエータ（１６）により、格納構成において、前記膜（１２）を前記剛性支持部（１１）に対して静止させることが可能になることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１個に記載のアンテナ反射器（１０；３１）。
【請求項５】
前記結合手段（１３；３０）の各々が、前記格納構成において前記リニアアクチュエータ（１６）により起動される負荷リミッタ（２５）を含んでいて、前記負荷リミッタ（２５）が、前記膜（１２）を前記剛性支持部（１１）に対して静止させるべく前記機械的当接部（２４）に負荷を掛け、前記負荷リミッタ（２５）が、前記動作時構成において、前記リニアアクチュエータ（１６）により生じた並進運動を歪ませることなく伝達することが可能であることを特徴とする、請求項４に記載のアンテナ反射器（１０；３１）。
【請求項６】
前記負荷リミッタ（２５）が、ピストン（２５ａ）、ばね（２５ｂ）およびチャンバ（２５ｃ）を含んでいて、前記ピストン（２５ａ）が、前記チャンバ（２５ｃ）内で軸（Ｘ１）に沿って並進移動することができること、前記ピストン（２５ａ）が前記動作時構成において前記ばね（２５ｂ）により前記チャンバ（２５ｃ）と接触状態に保持されること、および前記リニアアクチュエータ（１６）が、前記格納構成において、前記ばね（２５ｂ）を圧縮して前記ピストン（２５ａ）を前記チャンバ（２５ｃ）から離すことができる牽引負荷を前記ピストン（２５ａ）に掛けることを特徴とする、請求項５に記載のアンテナ反射器（１０；３１）。
【請求項７】
前記結合手段（１３；３０）の各々が、第１の終端により前記剛性支持部（１１）に固定されていて第２の終端で円錐リム（２８）を形成する第１の管状ボディ（２６）と、第１の終端で前記膜（１２）に固定されていて第２の終端で円錐リム（２９）を形成する第２の管状ボディ（２７）とを含むこと、および
前記２個の円錐リム（２８、２９）が、前記格納構成において、互いに接触して前記機械的当接（２４）を形成できることを特徴とする、請求項４〜６のいずれか１項に記載のアンテナ反射器（１０；３１）。
【請求項８】
外縁カプラ（４１、４２、４３）と呼ばれ、前記膜（１２）の外縁（４８）に近接して配置され、且つ互いにほぼ等間隔に配置された少なくとも３個の結合手段（１３；３０）を含むこと、および
前記外縁カプラ（４１、４２、４３）の各々が、前記外縁カプラ（４１、４２、４３）と前記膜（１２）の接点（Ｃ４１、Ｃ４２、Ｃ４３）において、前記膜（１２）の前記外縁（４８）に接する軸（Ｘ４１、Ｘ４２、Ｘ４３）に沿った前記膜（１２）の移動を防止する手段（４４、４５、４６）を含んでいることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のアンテナ反射器（１０；３１）。
【請求項９】
−実質的に前記膜（１２）の中心に配置されていて、中心カプラ（５０）と呼ばれ、前記中心カプラ（５０）と前記膜（１２）の接点（Ｃ５０）において前記膜（１２）の表面に接する平面内での前記膜（１２）の移動を防止する手段（５１）を含む結合手段（１０；３１）と、
−外縁カプラ（４１）呼ばれ、前記膜（１２）の前記外縁（４８）に近接して配置されていて、前記外縁カプラ（４１）と前記膜（１２）の接点（Ｃ４１）において前記膜（１２）の前記外縁（４８）に接する軸（Ｘ４１）に沿った前記膜（１２）の移動を防止する手段（４４）を含む結合手段（１０；３１）とを含んでいることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のアンテナ反射器（１０；３１）。
【請求項１０】
前記中心カプラ（５０）が、前記膜（１２）の自身の表面に接した移動を防止すべく前記第１のフィンガーボール接合型連結部（１４）に代えて完全連結部（６１）を含んでいることを特徴とする、請求項９に記載のアンテナ反射器（１０；３１）。
【請求項１１】
前記外縁カプラまたはカプラ群（４１、４２、４３）が、前記第１のフィンガーボール接合型連結部１４に代えてピボット連結部（６０）を含み、前記連結部の自由回転軸が前記膜（１２）の前記外縁（４８）に接する前記軸（Ｘ４１、Ｘ４２、Ｘ４３）とほぼ平行であることにより、前記軸に対する前記膜（１２）の並進運動を防止することを特徴とする、請求項８または９に記載のアンテナ反射器（１０；３１）。
【請求項１２】
前記剛性支持部（１１）および前記膜（１２）が略放物線状であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のアンテナ反射器（１０；３１）。
【請求項１３】
前記２個のフィンガーボール接合型連結部（１４、１５）が炭素繊維に基づく複合材料を含んでいることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のアンテナ反射器（１０；３１）。
【請求項１４】
前記２個の管状ボディ（２６、２７）が炭素繊維に基づく複合材料を含んでいることを特徴とする、請求項７に記載のアンテナ反射器（１０；３１）。
【請求項１５】
前記膜が、強化された導電エラストマ、シリコン層で覆われていて金属または炭素の粒子で満たされた炭素繊維織物、あるいは金属または炭素粒子で満たされたシリコンに包まれた金属織物のうち少なくとも１種の材料を含んでいることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のアンテナ反射器（１０；３１）。
【請求項１６】
少なくとも１つの前記フィンガーボール接合型連結部が、変形可能な繊維のアセンブリにより実現されることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のアンテナ反射器（１０；３１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば人工衛星等の宇宙船に搭載されていて、カバー領域が軌道上で修正可能であることが望まれる、電磁波ビームを発信および／または受信するアンテナの場合における、動作中に再構成可能なアンテナ反射器の分野に関する。より具体的には、本発明は、Ｋｕ帯域衛星遠隔通信の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠隔通信衛星の寿命が長くなり、また各種の任務に付随する要求が高まるに従い、任務の柔軟性を向上させることを目的として新世代の衛星の開発が促進される。これは特に、例えば複数のカバー領域と複数の周波数帯のいずれかが選択可能になり、従って衛星の任務を軌道上で変更する可能性をもたらす遠隔通信アンテナおよび付随する機構に言えることである。
【０００３】
遠隔通信衛星は、電磁波の発信および受信を可能にする少なくとも１個のアンテナを含んでいる。各アンテナは、自身の形状および向きがアンテナによりカバーされる地上領域を決定する少なくとも１個の反射器を含んでいる。複数の異なる地上領域、または単一アンテナによりカバー可能なものよりも広い地上領域をカバーする目的で、反射面が変形可能なアンテナ反射器を実装することが考えられる。
【０００４】
しかし、本発明が静止軌道を有する人工衛星用のＫｕ帯域用のアンテナ反射器の分野におけるアプリケーションを第一義的な目的とするにもかかわらず、より一般的に、アンテナ反射器を実装する他の任意のアプリケーション、特に、カバー範囲の柔軟性が求められる非静止軌道を有する宇宙船にも適用できることを理解されたい。
【０００５】
アンテナの反射面の変形を許す各種の装置が考えられる。動作中に再構成可能なアンテナ反射器の公知の実装において、変形可能な反射膜が、剛性構造と反射膜間の間に横方向に配置された複数のリニアアクチュエータにより、剛性アンテナ構造に配置されていて、膜の表面にわたりほぼ均一に分布している。カバー範囲の柔軟性は、軌道上で実現可能な再構成ステップを実行する間の反射膜の弾性変形により得られる。
【０００６】
この実装方式では、剛性構造に固定されたリニアアクチュエータは、各種の接点で反射膜に接続されている。リニアアクチュエータ、例えばラムにより生成された並進運動は、反射膜に伝達されてその表面を変形させ、従ってアンテナのカバー領域を再構成する。
【０００７】
高い機械的応力、特に打ち上げ用ロケットを使用する打ち上げフェーズの間に受ける振動応力に耐えられるよう膜の充分な持続性を保証する目的で、膜の表面の外縁を剛性構造に固定することが考えられる。膜を自身の外縁で当該構造に保持するのでは膜の縁の制御ができない。
【０００８】
この実装方式の第１の難点は、リニアアクチュエータとのこれら各種の接点において膜に掛かる機械的応力に関係している。実際、リニアアクチュエータはこれらの接点で膜の表面に接する平面内での膜の運動を許さず、膜に対する局所的な機械的応力を生成する。この局所的な機械的応力に膜が耐えらず、アクチュエータに対するラジアル荷重を生じる場合があり、特に、例えば衛星打ち上げフェーズの間、または軌道上における使用時に大きな温度変化がある間等、特定の状況で負荷が大きくなる恐れがある。
【０００９】
この実装方式で生じる第２の難点は、過剰静止性に起因する変形応力を避けるために剛性構造に対して膜の大域的な平衡保持に関係している。
【００１０】
反射膜用の材料の選択は実際には、これら全ての機械的応力に耐えられる数種類の材料に限られる。反射性能、量またはコストに関してより魅力的な他の材料は、脆性性があるため除外される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上述の実装上の難点を軽減するアンテナ反射器再構成の代替的な解決策の提案を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的のため、本発明の主題は、電磁波のビームを反射すべく適合されていて、剛性支持部および変形可能で無線電気的反射特性を有する膜を含む動作中に再構成可能なアンテナ反射器であって、剛性支持部に接続された第１のフィンガーボール接合型連結部、および膜に接続された第２のフィンガーボール接合型連結部を含み、膜の表面の下に分布していて剛性支持部と膜を接続する複数の結合手段を含むこと、および各結合手段が更に、２個のフィンガーボール接合型連結部に接続されていて、動作時構成において、膜の変形を許す並進運動を生起可能な回転モーターおよびねじ−ナットアセンブリを含むリニアアクチュエータを含んでいることを特徴とするアンテナ反射器である。
【００１３】
本発明により、特に膜と剛性支持部の間の連結の過剰静止性を軽減することが可能になる。本発明により、膜に掛かる機械的応力を軽減することが可能になり、より壊れやすい材料を実装することが可能になる。膜の表面の外縁に複数の結合手段を配置することにより、本発明は表面全体にわたり正確な再構成を可能にし、特にアンテナおよびサイドローブにより生じた交差偏波を最適化することが可能になる。
【００１４】
以下の図面の例で与える実施形態の詳細説明を精査することにより本発明に対する理解が深まり、他の利点も明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】剛性支持部、膜および結合手段を含む動作中に再構成可能なアンテナ反射器の基本線図を示す。
【図２ａ】第一実施形態によるアンテナ反射材を、格納構成（２ａ）および動作時構成（２ｂ）において、結合する手段を示す。
【図２ｂ】第一実施形態によるアンテナ反射材を、格納構成（２ａ）および動作時構成（２ｂ）において、結合する手段を示す。
【図３ａ】第２の実施形態によるアンテナ反射材を、格納構成（３ａ）および動作時構成（３ｂ）において、結合する手段を示す。
【図３ｂ】第２の実施形態によるアンテナ反射材を、格納構成（３ａ）および動作時構成（３ｂ）において、結合する手段を示す。
【図４ａ】本発明の好適な実施形態における負荷リミッタの原理を示す。
【図４ｂ】本発明の好適な実施形態における負荷リミッタの原理を示す。
【図４ｃ】本発明の好適な実施形態における負荷リミッタの原理を示す。
【図５ａ】本発明の２個の変型例によるアンテナ反射器の上面図を示す。
【図５ｂ】本発明の２個の変型例によるアンテナ反射器の上面図を示す。
【図６ａ】各々本発明の好適な実施形態における外縁カプラおよび中心カプラを示す。
【図６ｂ】各々本発明の好適な実施形態における外縁カプラおよび中心カプラを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
説明を明快にすべく、各図において同一要素には同一ラベルを付与している。
【００１７】
図１に、剛性支持部１１および変形可能で無線電気的反射特性を有する膜１２を含むアンテナ反射器１０の基本線図を示す。アンテナ反射器１０は更に、剛性支持部１１および膜１２を接続する複数の結合手段１３を含んでいる。結合手段１３は、膜１２の表面の下に分布している。
【００１８】
結合手段１３の各々は、剛性支持部１１に接続された第１のフィンガーボール接合型連結部１４および膜１２に接続された第２のフィンガーボール接合型連結部１５を含んでいる。フィンガーボール接合型連結部という表現は、並進方向にロックされていてい回転方向に２個の自由度を有している機械的連結部を意味している。
【００１９】
結合手段１３の各々は更に、２個のフィンガーボール接合型連結部１４、１５に接続されたリニアアクチュエータ１６を含み、動作時構成において、膜１２の変形を許す並進運動を生起可能である。
【００２０】
有利な点として、剛性支持部１１および膜１２は略放物線状であり、膜１２の表面上で剛性支持部１１と膜１２との距離をほぼ一定に維持することが可能になる。従って、膜１２の表面上に分布している結合手段１３は、ほぼ等しい長さを有している。これらの結合手段に同一構成要素を用いることにより、実装を簡素化してこのような再構成可能なアンテナのコストを下げることが可能になる。
【００２１】
有利な点として、結合手段１３の分布は、膜１２の表面にわたりほぼ均一であってよい。第一の実施形態において、結合手段１３は、正方形のメッシュ状に、または六角形のメッシュ状に膜１２の表面の下に分布している。第２の実装方式において、反射器の所定の領域の表面再構成の精度を向上させるべく、表面の中心と外縁部との間で相当異なる密度分布を採用している。
【００２２】
図２ａ、２ｂに、本発明の第一実施形態によるアンテナ反射器１０の結合手段１３の１個を、図２ａは格納構成、図２ｂは動作時構成で示す。
【００２３】
しばしば積層構成とも呼ばれる格納構成は、特に打ち上げ用ロケットを使用する打ち上げフェーズの間、全ての機材をプラットフォームに固定可能にする衛星プラットフォームおよびその機材の構成を指す。しばしば非積層構成とも呼ばれる動作時構成において、機材が解除されて衛星の任務に寄与すべく動作可能なように配置されている。
【００２４】
リニアアクチュエータ１６の並進軸は図２ａ、２ｂにおいてＸ１とラベル付けされている。結合手段１３の各々のリニアアクチュエータ１６は、２個のフィンガーボール接合型連結部１４、１５に接続されていて動作時構成において膜１２の変形を許す並進運動を生起可能な回転モーター２０およびねじ２１−ナット２２アセンブリを含んでいる。
【００２５】
実際、回転モーター２０は、ねじ２１を軸Ｘ１に対して回転させる。ナット２２は、自身に接続された２個のフィンガーボール接合型連結部１４により、回転方向にロックされている。従って、膜１２に結合されたボディ２７はナット２２と共に、軸Ｘ１の回りを連動的に回転するアセンブリを形成する。ねじ２１の回転運動は従って、ナット２２および第１のフィンガーボール接合型連結部１４を並進させる。
【００２６】
より一般的には、２個のフィンガーボール接合型連結部および回転モーターを実装している、図２ａ、２ｂ、３ａおよび３ｂに示す二つの実施形態は公知の解決策に関して特にて有利である。この取付け部は実際に、結合手段１３との接点での膜１２に掛かる局所的な機械的応力を抑制しながら、並進運動により膜１２の表面を再構成することを可能にする。この実装方式により、当該点における自身の表面に接した膜１２の並進運動およびＸ１に垂直な軸の回りの回転動作が可能になる。従って、結合手段１３により複数の接点で変形した膜１２は、これら各種の接点において自身の表面に接して移動可能であって、これらの接点で膜１２に対する機械的応力を抑制することが可能になる。
【００２７】
２個のフィンガーボール接合型連結部の上記実装により、剛性支持部１１と膜１２との連結の過剰静止性を抑制することが可能になる。
【００２８】
図２ａ、２ｂに示す一実施形態において、結合手段１３の各々は、互いに接続されていて剛性構造１１と膜１２の間に以下の順序で直列に配置された複数の構成要素、すなわち
−剛性構造１１に固定された回転モーター２０、
−ナット２２と協働するねじ２１、
−第１のフィンガーボール接合型連結部１４、
−ロッド２３、
−膜１２に固定された第２のフィンガーボール接合型連結部１５を含んでいる。
【００２９】
回転モーター２０は剛性構造１１に固定されている。これは嵩張るため、図２ａ、２ｂに示すように、剛性構造体１１に埋め込まれていてよい。この取付け方式は、電源を剛性構造１１に固定的に保持することにより結合手段１３への電源を有利に簡素化することができる。
【００３０】
ロッド２３は、２個の終端の各々がフィンガーボール接合型連結部１４、１５の一方に接続されている。リニアアクチュエータ１６により生じた並進運動は、ロッド２３および２個のフィンガーボール接合１４、１５により膜１２へ伝達される。提案する実装方式は従って、軸Ｘ１に沿った並進により、膜１２の変形を可能にしながら、自身の表面に接した膜１２の運動を可能にすることにより、結合手段１３と膜１２との接点で局所的に生じる機械的応力を抑制することが可能になる。
【００３１】
図２ａは納構成における結合手段１３を示す。図２ｂは動作時構成における結合手段１３を示す。
【００３２】
有利な点として、結合手段１３の各々は機械的当接部２４を含んでいて、リニアアクチュエータ１６により、格納構成において、膜１２を剛性支持部１１に対して静止させることが可能になる。
【００３３】
有利な点として、ロッド２３は、これら２個の終端間に、格納構成においてリニアアクチュエータ１６により起動される負荷リミッタ２５を含んでいて、膜１２を剛性支持部１１に対して静止させるべく機械的当接部２４に負荷を掛ける。負荷リミッタ２５は、動作時構成において、リニアアクチュエータ１６により生じた並進運動を乱すことなく伝達することが可能である。
【００３４】
有利な点として、ロッド２３および２個のフィンガーボール接合型連結部１４、１５は、炭素繊維に基づく複合材料からなる。この種の材料には特に、堅牢、軽量で、且つ熱膨張係数が極めて低いという利点がある。
【００３５】
有利な点として、結合手段１３の各々は、２個の管状ボディ２６、２７を含んでいる。第１の管状ボディ２６は、第１の終端により剛性支持部１１に固定されていて第２の終端で円錐リム２８を形成する。第２の管状ボディ２７は、第１の終端で膜１２に固定されていて第２の終端で円錐リム２９を形成している。２個の円錐リム２８、２９は、格納構成において、機械的当接または積層当接部２４を形成すべく互いに接触することができる。
【００３６】
２個の円錐リム２８、２９は、格納構成において、互いに当接しており、回転モーター２０は負荷リミッタ２５が起動するまでロッド２３を引っ張る。負荷リミッタは、格納構成において、回転モーター２０が動作していない場合であっても、２個の円錐リム２８、２９を互いに当接した状態に維持可能にすべく常に負荷を掛けている。この負荷により、衛星打ち上げフェーズの間に強い振動を受ける場合であっても、剛性支持部１１に対して膜１２を静止させることが可能になる。従って、提案する実装方式は、負荷リミッタ２５および２個の円錐リム２８、２９により並進の３軸に対して膜を簡単な方法で静止可能にする。
【００３７】
有利な点として、２個の管状ボディ２６、２７は炭素繊維に基づく複合材料を含んでいる。この種の材料には特に、堅牢、軽量で、且つ熱膨張係数が極めて低いという利点がある。この実装方式により、格納構成において、剛性支持部１１に固定された膜１２を保持して、特に衛星打ち上げフェーズの間に受ける強い振動応力から保護することが可能になる。
【００３８】
有利な点として、フィンガーボール接合型連結部は、変形可能な繊維のアセンブリにより実現される。変形可能な繊維のアセンブリは、軸Ｘ１に垂直な回転軸に対する変形を受容して、軸Ｘ１の回りの回転を実質的に全て抑制することができる。
【００３９】
図３ａおよび３ｂに、本発明の第２の実施形態によるアンテナ反射材３１の、格納構成（３ａ）および動作時構成（３ｂ）における結合手段３０を示す。
【００４０】
アンテナ反射器３１は、剛性支持部１１、膜１２および結合手段３０を含んでいる。結合手段３０は、結合手段１３と同一の構成要素を含んでいて、便宜上に同一に名称を付与している。
【００４１】
当該第２の実施形態において、結合手段３０の各々は、互いに接続されていて剛性構造１１と膜１２の間に以下の順序で直列に配置された複数の構成要素、すなわち
−剛性構造１１に固定された第１のフィンガーボール接合型連結部１４、
−回転モーター２０、
−ナット２２と協働するねじ２１、
−ロッド２３、
−膜１２に固定された第２のフィンガーボール接合型連結部１５を含んでいる。
【００４２】
有利な点として、回転モーター２０およびねじ２１−ナット２２アセンブリは、２個のフィンガーボール接合型連結部１４、１５の間に配置されている。従って、格納手段３０の並進軸Ｘ１は、アンテナを再構成する間、移動可能である。この実装方式は、膜１２に掛かる応力を抑制可能にし、従って回転モーター２０の負荷を抑制可能にするため、特に有利である。この実装方式はまた、表面に接する平面内で可能な膜１２の並進の程度を増大させることも可能にする。
【００４３】
図４ａ、４ｂおよび４ｃに、本発明の好適な実施形態における負荷リミッタの原理を示す。
【００４４】
負荷リミッタ２５は、ピストン２５ａ、ばね２５ｂおよびチャンバ２５ｃを含んでいる。ピストン２５ａは、チャンバ２５ｃ内を軸Ｘ１に沿って並進移動することができる。ピストン２５ａは動作時構成において、一方ではピストン２５ａに、他方ではチャンバ２５ｃに押し付けられたばね２５ｂによりチャンバ２５ｃと接触状態に保持される。
【００４５】
チャンバ２５ｃは、ロッド２３の第１の剛性要素２３ａにより、第２のフィンガーボール接合型連結部１５に接続されている。ピストン２５ａは、ロッド２３の第２の剛性要素２３ｂにより、第１のフィンガーボール接合型連結部１４に接続されている。
【００４６】
図４ａに示す動作時構成において、負荷リミッタ２５および剛性要素２３ａ、２３ｂを含むロッド２３は堅牢であって負荷リミッタ２５の弾性変形が生じない。格納構成において、リミッタ２５の弾性変形は、剛性要素２３ｂに掛かるリニアアクチュエータ１６の牽引力により得られ、チャンバ２５ｃ内におけるピストン２５ａの並進によりばね２５ｂの圧縮が生じる。このばね２５ｂを圧縮が生じるのは、ボディ２６、２７が当接しているとき、およびリニアアクチュエータ１６がばね２５ｂの初期ゲージ負荷よりも大きい負荷を掛けるときである。換言すれば、リニアアクチュエータ１６は、格納構成において、ばね２５ｂを圧縮してピストン２５ａをチャンバ２５ｃから離すことができる牽引負荷をピストン２５ａに掛ける。
【００４７】
膜１２を剛性構造１１に保持する負荷は、積層負荷とも呼ばれ、少なくともばね２５ｂのゲージ負荷に等しい。
【００４８】
この原理を図４ｃにも示す。動作時構成において、リニアアクチュエータ１６は、位置Ａと位置Ｂの間を自由に並進することができる。ボディ２６、２７が位置Ｂで示す機械的当接状態に入ったとき、チャンバ２５ｃからピストン２５ａを離すべく相当の負荷をリニアアクチュエータ１６に掛ける必要がある。位置Ｃで示すこの負荷はばね２５ｂの初期ゲージ負荷に対応する。位置Ｃを位置Ｄに接続する区間はほぼ垂直であり、同図に示す傾きはロッド２３の剛性に対応している。位置ＣとＤとの間で、負荷リミッタ２５は起動されると言われる。チャンバ２５ｃ内におけるピストン２５ａの変位の程度に対応する範囲にわたり、ばね２５ｂの剛性に依存する相対的に不変な負荷を掛ける。
【００４９】
本実施形態は、相当の変位範囲にわたり、充分に高い平均値で、ほぼ一定の負荷を維持することが可能になるため、特に有利である。負荷リミッタが無ければ、積層負荷が極めて高く、アクチュエータ１６を損傷させる性質を帯びている。
【００５０】
図４ａ、４ｂおよび４ｃには示さない代替的な実施形態において、負荷リミッタ２５は、動作時構成において巻きが当接したままである螺旋ばねを含んでいる。ロッド２３は堅牢なままであって、負荷リミッタ２５の弾性変形は生じない。ボディ２６、２７が当接状態であってリニアアクチュエータ１６が螺旋ばねのゲージ負荷より大きい負荷を掛ける場合、螺旋ばねの巻きが外れ、相当の変位範囲にわたり当該ゲージ負荷を上回る相対的に不変な逆向きの負荷が生じる。
【００５１】
図５ａに、本発明の第１の変型例におけるアンテナ反射器１０の上面図を示す。
【００５２】
図５ａは、先に定義したような複数の結合手段１３を含むアンテナ反射器１０の実装方式を示す。しかし、本発明の当該変型例が、先に定義したような複数の結合手段３０を含むアンテナ反射器３１の場合と同様に適用できることを理解されたい。
【００５３】
この変型例において、アンテナ反射器１０は、外縁カプラと呼ばれ、４１、４２および４３とラベル付けされて、膜１２の４８とラベル付けされた外縁に近接して配置された３個の結合手段１３を含んでいる。外縁カプラ４１、４２および４３は、互いにほぼ等間隔に配置されている。
【００５４】
膜と、各外縁カプラ４１、４２および４３との接点は各々Ｃ４１、Ｃ４２およびＣ４３とラベル付けされている。
【００５５】
各々の接点Ｃ４１、Ｃ４２およびＣ４３において膜の外縁に接する軸は各々Ｘ４１、Ｘ４２およびＸ４３とラベル付けされている。
【００５６】
３個の外縁カプラ４１、４２および４３の各々は、接線軸Ｘ４１、Ｘ４２およびＸ４３に沿った膜１２の移動を防止することが可能な手段４４、４５および４６を含んでいる。接線軸に垂直な軸に沿った膜１２の移動は依然として自由である。
【００５７】
この実装方式は、動作時構成において３個の外縁カプラ４１、４２および４３により膜１２を剛性構造１１に平衡に保持することが可能になるため、特に有利である。この実装方式は、膜１２を自身の外縁で剛性支持部１１に固定することを考える公知の解決策に関して特に有利である。提案する実装方式は、公知の解決策の難点を迂回して、アンテナにより生成された交差偏波およびサイドローブを制御すべく膜１２の外縁における表面の変形を許す。従って、剛性支持部および膜は、複数の結合手段だけにより接続されている。換言すれば、公知の解決策と対照的に、膜は自身の外縁では剛性支持部に固定されていない。
【００５８】
図５ｂは、本発明の第２の変型例におけるアンテナ反射器１０の上面図である。
【００５９】
図５ｂは、先に定義したような複数の結合手段１３を含むアンテナ反射器１０の実装方式を示す。しかし、本発明の当該変型例が、先に定義したような複数の結合手段３０を含むアンテナ反射器３１の場合と同様に適用できることを理解されたい。
【００６０】
この第２の変型例において、アンテナ反射器１０は、
−中心カプラと呼ばれ、５０とラベル付けされ、膜１２の中心に配置されていて、中心カプラ５０と膜１２の接点Ｃ５０において膜１２の表面に接する平面内での膜１２の移動を防止することが可能な手段５１を含む結合手段と、
−接線軸Ｘ４１に沿った膜１２の移動を防止することが可能な手段４４を含む外縁カプラ４１とを含んでいる。
【００６１】
この実装方式は、動作時構成において２個の固有の結合手段４１、５０により、膜１２を剛性構造１１に平衡に保持することが可能になるため、特に有利である。
【００６２】
図６ａ、６ｂは各々、本発明の好適な実施形態における外縁カプラ４１および中心カプラ５０を示す。
【００６３】
外縁カプラ４１を実装している図６ａに示す実施形態もまた、外縁カプラ４２または４３に関しても適用できることを理解されたい。
【００６４】
外縁カプラ４１、４２および４３、並びに中心カプラ５０は、図２ａ、２ｂ、３ａおよび３ｂに定義したような結合手段１３または３０に類似しているが、第１のフィンガーボール接合型連結部１４を含んでいる。
【００６５】
有利な点として、外縁カプラ４１、４２および４３は、第１のフィンガーボール接合型連結部１４に代えてピボット連結部６０を含み、当該連結部の自由回転軸が膜１２の外縁４８に接する軸Ｘ４１、Ｘ４２およびＸ４３とほぼ平行であることにより、当該軸に対する膜１２の移動を防止する。
【００６６】
有利な点として、中心カプラ５０は、膜１２の自身の表面に接した移動を防止すべく第１のフィンガーボール接合型連結部１４に代えて完全連結部６１を含んでいる。
【００６７】
本発明によるアンテナ反射器の実装方式により、膜１２に掛かる機械的応力を相当程度最小化することが可能になる。有利な点として、膜１２は、強化された導電エラストマ、シリコン層で覆われていて金属または炭素の粒子で満たされた炭素繊維織物、あるいは金属または炭素粒子で満たされたシリコンに包まれた金属織物のうち少なくとも１種の材料を含んでいる。これら３種の材料はＫｕ帯域で優れた反射特性を示す。
【符号の説明】
【００６８】
１０、３１  アンテナ反射器
１１  剛性支持部
１２  膜
１３  結合手段
１４、１５  フィンガーボール接合型連結部
１６  リニアアクチュエータ
２０  回転モーター
２１  ねじ
２２  ナット
２３  ロッド
２３ａ、２３ｂ  剛性要素
２４  機械的当接部
２５  負荷リミッタ
２５ａ  ピストン
２５ｂ  ばね
２５ｃ  チャンバ
２６、２７  ボディ
２８、２９  円錐リム
３０  結合手段
４１、４２、４３  外縁カプラ
４４、４５、４６、５１  移動防止手段
４８  外縁
５０  中心カプラ
６０  ピボット連結部
６１  完全連結部
Ｃ４１、Ｃ４２、Ｃ４３、Ｃ５０  接点
Ｘ１  軸
Ｘ４１、Ｘ４２、Ｘ４３  軸
【図１】
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【図２ａ】
2013219768.tif 000004
【図２ｂ】
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【図３ａ】
2013219768.tif 000006
【図３ｂ】
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【図４ａ】
2013219768.tif 000008
【図４ｂ】
2013219768.tif 000009
【図４ｃ】
2013219768.tif 000010
【図５ａ】
2013219768.tif 000011
【図５ｂ】
2013219768.tif 000012
【図６ａ】
2013219768.tif 000013
【図６ｂ】
2013219768.tif 000014
【外国語明細書】
2013219768000001.pdf