一种立方星天线旋转展开锁紧机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种立方星天线旋转展开锁紧机构，包括天线支架、旋转轴、扭簧、天线基板、紧定螺钉、限位块、压簧、封板、阵列天线、锥螺天线；天线支架通过旋转轴与天线基板铰接，两个扭簧安装于旋转轴上，紧定螺钉将旋转轴限定在天线支架与天线基板内部，限位块放置在天线支架的限位槽内部，压簧放置在限位块的压簧槽内，压簧槽位于限位块的一端部分，封板通过螺钉紧固在限位槽上，限制限位块与压簧的单方向自由度，阵列天线通过螺钉与天线基板紧固，锥螺天线紧固在天线支架上；本实用新型专利技术的优点在于：实现了立方星上搭载大型天线，在分离后展开并且固定，满足对地面通信的使用需求，弥补了此项领域的空白。弥补了此项领域的空白。弥补了此项领域的空白。

【技术实现步骤摘要】
一种立方星天线旋转展开锁紧机构


[0001]本技术涉及一种天线，具体地说是一种立方星天线旋转展开锁紧机构，属于天线领域。

技术介绍

[0002]近年来，立方星因体积小、研发周期短、功能密度高、应用范围广等特点使得受到更多关注。随着微电子技术、通信技术的逐步成熟，立方星将被广泛用应用于空间试验、对地遥感等诸多领域。其中立方星与地面的通信是关系到卫星能否高质量完成任务的关键技术，目前由于立方星本身体积较小，携带天线主要的一种为展开式天线，依靠扭簧的扭力阻尼克服星体调姿产生的扭力，因此普遍晃动角度较大，带来很大的不利影响，因此需要一种天线展开后可靠锁紧的机构；另一种大型天线与立方星采用固连的方式，占用星体表面较多，急需一种在轨展开技术方案，不占用星体表面。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于，设计了一种立方星天线旋转展开锁紧机构，能够实现在轨展开，又能够可靠锁紧，结构简单，占用空间小，控制方便，可靠性高。
[0004]本技术的技术方案为：
[0005]一种立方星天线旋转展开锁紧机构，包括天线支架、旋转轴、扭簧、天线基板、紧定螺钉、限位块、压簧、封板、阵列天线、锥螺天线；
[0006]所述天线支架两端与立方星框架相连，成为立方星支撑梁的一部分；所述旋转轴位于所述天线支架的顶面中部，所述天线基板能够绕所述旋转轴旋转180
°
；所述扭簧位于所述旋转轴上，所述旋转轴穿过所述扭簧的中心，所述扭簧为所述天线基板绕所述旋转轴旋转提供扭力；所述天线基板通过所述旋转轴与所述天线支架铰接，为阵列天线提供安装位置；所述紧定螺钉位于所述天线支架与所述天线基板相连的螺纹孔内，实现对所述旋转轴的轴向定位；所述限位块位于所述天线支架上，内部设有压簧，可实现伸缩，在天线基板展开后进行定位，防止回弹，确保天线基板上的阵列天线定向；所述压簧位于所述限位块的一端孔槽内，为限位块提供运动往复的推力；所述封板位于所述压簧一侧，并与所述天线支架螺钉紧固，用于防止限位块与压簧脱出天线支架的凹槽；所述阵列天线安装在所述天线基板上，用于卫星向地面发送信号；所述锥螺天线位于所述天线支架的一端，为卫星的另一个信号发送器。
[0007]所述天线支架通过所述旋转轴与所述天线基板铰接，两个所述扭簧安装于所述旋转轴上，所述紧定螺钉将所述旋转轴限定在所述天线支架与所述天线基板内部，所述限位块放置在所述天线支架的限位槽内部，所述压簧放置在所述限位块的压簧槽内，所述压簧槽位于限位块的一端部分，为与所述限位块同心的圆柱孔，用于放置所述压簧，所述封板通过螺钉紧固在所述限位槽上，所述限制限位块与所述压簧的单方向自由度，所述阵列天线通过螺钉与所述天线基板紧固，所述锥螺天线紧固在所述天线支架上。
[0008]所述天线支架为立方星主框架的组成部分，起到承力与实现天线展开双重作用。
[0009]所述天线支架上设有限位槽、转动孔、限位矩形块，所述限位槽位于所述天线支架伸出部分凸台上半部分，提供限位块与压簧的安装位置；所述转动孔位于所述天线支架的支撑部分上部，为旋转轴提供安装轴孔；所述限位矩形块位于所述转动孔一侧，当天线基板旋转时，对天线基板的最大转动角度进行限制。
[0010]所述限位槽与所述天线支架可以分体设计，进行分体设计后可通过螺钉将限位凸起块与天线支架连接，分体设计可减少天线支架的单边切削量，降低结构复杂度，有助于降低成本。
[0011]所述天线支架上还可以设有锥螺天线安装凸台，所述锥螺天线安装凸台位于所述天线支架的上部一侧，用于安装所述锥螺天线；所述锥螺天线安装凸台为可选项，并且高度与位置可调，当不需要锥螺天线或者锥螺天线安装后不与天线支架干涉时，锥螺天线安装凸台可不用；高度可根据锥螺天线的实际尺寸对天线支架的相关调整、加工。
[0012]所述基板孔位于天线基板端部的转轴部分，基板孔为螺纹孔，用于安装紧定螺钉，对内部的旋转轴轴向限位。
[0013]所述限位块由压簧槽、圆柱行程、导向、推动弧面和止动面组成，所述压簧槽位于所述限位块端部并与所述限位块圆柱同心，可为压簧提供安装位置；所述圆柱行程为所述限位块的外表面，用于为限位块往复运动提供支撑；所述导向位于限位块的前端下部，用于为限位块的往复运动提供导向；所述推动弧面位于限位块的一端，当天线基板转动到一定位置后与其接触，进而推动限位块运动；所述止动面位于限位块的一端下部，当天线基板与限位块碰撞后，使限位块只做轴向运动，不做周向运动；
[0014]所述封板一侧为沉头通孔，另一侧为槽型通孔，沉头通孔的作用为定位，同时可使螺钉帽不突出封板；槽型通孔作用为紧固封板，槽型孔可避免加工误差造成的安装问题。
[0015]所述限位槽为矩形凹槽，且需要在根部清根处理，清根是为了限位块有更大的行程，使限位可靠，上部和侧部设有用于固定封板的螺纹孔。
[0016]所述旋转轴为光轴，可购买标准件。
[0017]所述天线基板上设有基板孔，基板孔是为使阵列天线的凸出部分不干涉。
[0018]锁紧过程：
[0019]当分离机构接收到分离信号后，立方星弹出，天线基板失去分离机构支撑后在两个扭簧的扭力作用下绕旋转轴转动，到达160
°
时刚好与限位块接触，天线基板继续转动，限位块在天线基板的作用下克服压簧的力沿着圆柱行程及导向面的方向运动，当运动到180
°
时限位块与天线基板失去接触，限位块在压簧槽内压簧的作用下弹出，限制天线基板回弹。
[0020]天线基板转动轨迹与锥螺天线无干涉。
[0021]工作原理：
[0022]阵列天线紧固在天线基板上，立方星装入分离机构内部搭载火箭发射，在发射阶段，天线基板绕旋转轴旋转180
°
一端压紧在天线支架上，另一端压紧在分离机构推星平台上处于静止状态，锥螺天线用螺钉拧紧到天线支架上；到达预定轨道后，立方星弹出分离机构，天线基板受到两个扭簧的扭力作用开始展开，展开到达160
°
时与限位块弧面接触，并挤压弧面使其压缩压簧进而退回限位槽内部，从而天线基板展开至180
°
，当到达180
°
时，天线基板与限位块失去接触，限位块在压簧作用下推出限位槽，限制天线基板回弹，实现限位锁
紧。
[0023]本技术的有益效果为：
[0024]1.结构简单、占用空间少、限位可靠性高、控制方便；
[0025]2.限位冗余度大；
[0026]3.限位角度调节方便，可适用于多种场合；
[0027]4.加工难度低，成本低；
[0028]下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。
附图说明
[0029]图1为本技术实施例一种立方星天线旋转展开锁紧机构的爆炸示意图；
[0030]图2为本技术在发射过程中示意图；
[0031]图3为本技术展开过程示意图；
[0032]图4为本技术在展开180...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种立方星天线旋转展开锁紧机构，其特征在于：包括天线支架、旋转轴、扭簧、天线基板、紧定螺钉、限位块、压簧、封板、阵列天线、锥螺天线；所述天线支架通过所述旋转轴与所述天线基板铰接，两个所述扭簧安装于所述旋转轴上，所述紧定螺钉将所述旋转轴限定在所述天线支架与所述天线基板内部，所述限位块放置在所述天线支架的限位槽内部，所述压簧放置在所述限位块的压簧槽内，所述压簧槽位于限位块的一端部分，为与所述限位块同心的圆柱孔，用于放置所述压簧，所述封板通过螺钉紧固在所述限位槽上，所述限制限位块与所述压簧的单方向自由度，所述阵列天线通过螺钉与所述天线基板紧固，所述锥螺天线紧固在所述天线支架上。2.根据权利要求1所述的一种立方星天线旋转展开锁紧机构，其特征在于：所述天线支架两端与立方星框架相连，成为立方星支撑梁的一部分；所述旋转轴位于所述天线支架的顶面中部，所述天线基板能够绕所述旋转轴旋转180
°
；所述扭簧位于所述旋转轴上，所述旋转轴穿过所述扭簧的中心，所述扭簧为所述天线基板绕所述旋转轴旋转提供扭力；所述天线基板通过所述旋转轴与所述天线支架铰接，为阵列天线提供安装位置；所述紧定螺钉位于所述天线支架与所述天线基板相连的螺纹孔内，用于对所述旋转轴的轴向定位；所述限位块位于所述天线支架上，内部设有压簧；所述压簧位于所述限位块的一端孔槽内，用于为限位块提供运动往复的推力；所述封板位于所述压簧一侧，并与所述天线支架螺钉紧固，用于防止限位块与压簧脱出天线支架的凹槽；所述阵列天线安装在所述天线基板上，用于卫星向地面发送信号；所述锥螺天线位于所述天线支架的一端，为卫星的另一个信号发送器。3.根据权利要求1所述的一种立方星天线旋转展开锁...

【专利技术属性】
技术研发人员：李万岭，
申请(专利权)人：北京零重宇航技术有限公司，
类型：新型
国别省市：