用于通信卫星的多反射器天线制造技术

一种用于通信卫星的多反射器天线，其包括：相对于承载结构（2）旋转的轴（5），至少两个次反射器（6、7）附连至所述轴：以及电机（8），其包括能够驱动轴（5）旋转的转子（9）和附连至承载结构（2）的定子（10），其特征在于，多反射器天线（1）还包括：两个轴承（11、12），它们使得轴（5）能够相对于承载结构（2）旋转；抗扭转性机械过滤器（13），其置于轴（5）和转子（9）之间、使得转子（9）能够将旋转运动传递给轴（5）、并且能够减小通过轴（5）产生在电机（8）上的应力；以及锁定构件（14），其能够保持轴（5）相对于承载结构（2）的角位置。

【技术实现步骤摘要】
用于通信卫星的多反射器天线
本专利技术涉及一种用于射频通信卫星的多反射器天线，诸如在地球同步轨道卫星的平台上的格雷戈里天线，并且本专利技术特别涉及一种用于在数个次反射器之间切换的装置，所述次反射器旨在反射在馈源和主反射器之间的波束。
技术介绍
通信卫星使用寿命的增加和与不同任务有关的变化需求导致旨在提高任务执行灵活性的新生代卫星发展起来。通信天线和其相关机构尤其如此，为此设计者例如旨在提供在数个覆盖区域和数个频面之间选择的选项，并因此给出在卫星一旦进入轨道后就改变卫星任务的选项。有数个方法提高通信卫星天线执行任务的灵活性。第一种方法是使用已知为计算型波束成形天线的有源天线。为了提高执行任务的灵活性，这些天线可以通过移动波束来瞄准扩展的地理区域。然而，这些天线需要复杂和昂贵的电子模块。这种电子模块确实需要例如集成用于确定波束方位的众多处理器、用于形成波束的辐射元件、用于为处理器供能的供电设备、以及高效的散热设备。将所有这些元件包括在内会显著增加设计装配有这些元件的卫星的成本、并显著增加将这种卫星发射到太空的成本。第二种方法是使用一种用于在安装在轴上的数个次反射器之间切换的装置。该轴相对于刚性连接着主反射器和馈源的天线结构的框架而旋转，从而使得瞄准地球上的数个覆盖区域成为可能。在已知的实施方式中，支承着次反射器的轴的旋转轴线包含在通常称为焦平面的平面内，所述焦平面包括主反射器的中心、次反射器的中心和馈源。为了不干扰由天线的波束所扫描的扫描场，支承次反射器的轴需要从天线后连接至机械结构的框架，从而形成大型悬臂。这种从后方支撑的方式需要非常僵硬、大体积和重型的机械结构，以使得所述机械结构能够承受在从航天器发射期间应用到卫星平台的应力。更普遍的，关键在于存放和解除存放的问题，其中存放状态使得所有设备能够在发射阶段期间保持就位，并且解除存放状态使得设备能够被释放和操作。当前可用于在数个反射器之间切换的解决方案并没有有效地解决这个问题。
技术实现思路
本专利技术旨在通过解决上述困难的实施方式而提出一种用于切换天线反射器的替代的装置。为此，本专利技术有关一种用于通信卫星的多反射器天线，包括：相对于承载结构旋转的轴，至少两个次反射器附连至所述轴；以及电机，其包括能够驱动轴旋转的转子和附连至承载结构的定子，其特征在于，多反射器天线还包括：-两个轴承，其使得轴能够相对于承载结构旋转，次反射器在两个轴承之间附连至轴，-抗扭转性机械过滤器（mechanicalfilter），其置于轴和转子之间、使得转子能够将旋转运动传递给轴、并且能够减小通过轴在电机上产生的应力，-锁定构件，其能够将轴相对于承载结构的角位置保持在称为“存放状态”的第一储存状态，并且能够利用电机释放轴，以使得所述轴能够在称为“解除存放状态”的操作状态下旋转。附图说明通过阅读在下图中以示例给出的对实施例的详细说明，本专利技术将被更好地理解、并且其它优点将变得显而易见：图1是根据本专利技术的多反射器天线的示意图，其装配有主反射器、馈源和能够通过旋转切换的两个次反射器，图2a和2b示出了用于在如图1所示的天线的数个次反射器之间切换的系统的两个实施例，图3a、3b和3c示出了用于将图2a所示的切换系统锁定在存放位置（3a）、解除存放位置（3b）和中间位置（3b）的构件，图4是根据本专利技术的两个实施例的多反射器天线的视图。为清楚起见，在所有视图中用相同的元件标示相同的附图标记。具体实施方式图1是多反射器天线1的示意图，所述多反射器天线1包括承载结构2，主反射器3和馈源4附连至所述承载结构。多反射器天线1还包括相对于承载结构2旋转的轴5，两个次反射器6和7附连至所述轴。可以理解，本专利技术可以为没有主反射器的天线实施。次反射器6和7此时成为能够在馈源4和覆盖区域之间直接反射波束的反射器。在图1中，次反射器6处于操作位置，在所述操作位置中，次反射器能够在馈源4和主反射器3之间反射波束。包含馈源4的发射点、次反射器6的中心和主反射器3的中心在内的一个平面在下文中称为天线1的焦平面。在图1中，使用的多反射器天线1是格雷戈里（Gregorian）天线。次反射器6和7基本上是椭圆形的并安装在轴5上，以使得次反射器的凹面在主反射器3和馈源4之间反射波束。在本专利技术的一个替代的装置中，卡塞格伦（Cassegrain）多反射器天线1被使用。一个或多个基本抛物线形的次反射器安装在轴5上，以使得次反射器的凸面在主反射器3和馈源4之间反射波束。还可能将次反射器6和反射器7附连至轴5，以使得次反射器6的凹面反射波束，并且使得反射器7的凸面反射波束，因此进一步提高天线执行任务的灵活性。图2a示出了用于在如图1所示的天线的数个次反射器之间切换的系统的第一个实施例。多反射器天线1包括：相对于承载结构2旋转的轴5，两个次反射器6和7附连至所述轴；以及电机8，其包括能够驱动所述轴5旋转的转子9和附连至承载结构2的定子10。轴5能够相对于承载结构2绕垂直于天线的焦平面的旋转轴线X1旋转。多反射器天线1还包括：-两个轴承11和12，它们使得轴5能够相对于承载结构2旋转，次反射器6和7在两个轴承11和12之间附连至轴5，-抗扭转性机械过滤器13，其置于轴5和转子9之间且使得转子9能够将旋转运动传递给轴5，所述抗扭转性机械过滤器13能够吸收转子9和轴5之间的对准误差、并且能够减小由轴5在电机8上产生的应力，-锁定构件14，其能够使轴5相对于承载结构2的角位置保持处于称为“存放状态”的第一储存状态，并且能够利用电机8释放轴5，以使得所述轴5能够在称为“解除存放状态”的操作状态下旋转。这种实施方式是特别有利的，因为由置于次反射器6和7两侧上的两个轴承11和12形成的门式结构（portalstructure）有助于显著减小尤其在发射卫星阶段期间所产生的悬臂应力。在实施切换装置的已知解决方案中并非如此，在所述切换装置中，轴5的旋转轴线X1在天线的焦平面中，在所述天线中，所有的可移动元件被承载在单一末端上，以便不干扰由天线的波束所扫描的扫描场。有利地，两个轴承11和12是机械旋转轴承。有利地，机械过滤器13是抗扭转性金属波纹管，其能够吸收通过轴5产生在电机8上的应力，尤其是在卫星的发射阶段期间产生的平移应力和剪切应力、以及弯矩。有利地，机械过滤器13还使得任何在轴5的旋转轴线X1和电机8的旋转轴线之间的对准误差能够被抵消。有利地，电机8包括散热器15，所述散热器能够驱散由电机8在运行时产生的热量、并能够加热电机8。有利地，用于加热电机8的散热器15用电运行。有利地，锁定构件14包括刚性连接到转子9的卡持件17和刚性连接到承载结构2的开槽件18。这个第一实施例是特别有利的，因为它使得电机8能够被有效地保护而免受在转子9和定子10之间的扭转应力，并且防止旋转部件在卫星的发射阶段期间的任何不合时宜的旋转运动。在图3a、3b和3c中示出锁定构件14的沿如图2a所示的垂直于轴线X1的轴线X2和穿过转子9的横截面。图2b示出了用于在如图1所示的天线的数个次反射器之间切换的系统的第二个实施例。多反射器天线1包括：相对于承载结构2旋转的轴5，两个次反射器6和7附连至所述轴；以及电机8，其包括能够驱动轴5旋转的转子9和附连至承载结构2的定子10。轴5能够相对于承载本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于通信卫星的多反射器天线，包括：相对于承载结构（2）旋转的轴（5），至少两个次反射器（6、7）附连至所述轴；以及电机（8），其包括能够驱动所述轴（5）旋转的转子（9）和附连至承载结构（2）的定子（10）。其特征在于，所述多反射器天线（1）还包括：?两个轴承（11、12），它们使得轴（5）能够相对于承载结构（2）旋转，次反射器（6、7）在两个轴承（11、12）之间附连至轴（5），?抗扭转性机械过滤器（13），其置于轴（5）和转子（9）之间且使得转子（9）能够将旋转运动传递给轴（5），所述抗扭转性机械过滤器能够吸收在转子（9）和轴（5）之间的对准误差，并能够减小通过轴（5）产生在电机（8）上的应力，?锁定构件（14；16），其能够使轴（5）相对于承载结构（2）的角位置保持在称为“存放状态”的第一储存状态，并且能够利用电机（8）释放轴（5），以使得所述轴能够在称为“解除存放状态”的操作状态下旋转。

【技术特征摘要】
2012.04.13 FR 12010991.一种用于通信卫星的多反射器天线，包括：相对于承载结构(2)旋转的轴(5)，至少两个次反射器(6、7)附连至所述轴；以及电机(8)，其包括能够驱动所述轴(5)旋转的转子(9)和附连至承载结构(2)的定子(10)，其特征在于，所述多反射器天线(1)还包括：两个轴承(11、12)，它们使得轴(5)能够相对于承载结构(2)旋转，次反射器(6、7)在两个轴承(11、12)之间附连至轴(5)，抗扭转性机械过滤器(13)，其置于轴(5)和转子(9)之间且使得转子(9)能够将旋转运动传递给轴(5)，所述抗扭转性机械过滤器能够吸收在转子(9)和轴(5)之间的对准误差，并能够减小通过轴(5)产生在电机(8)上的应力，锁定构件(14；16)，其能够使轴(5)相对于承载结构(2)的角位置保持在称为“存放状态”的第一储存状态，并且能够利用电机(8)释放轴(5)，以使得所述轴能够在称为“解除存放状态”的操作状态下旋转。2.根据权利要求1所述的多反射器天线，其特征在于，锁定构件(14)包括刚性连接到转子(9)的卡持件(17)、刚性连接到承载结构(2)的开槽件(18)、以及扭簧(19)，所述扭簧在所述存放状态下使得卡持件(17)能够保持抵靠开槽件(18)的底部；所述扭簧(19)在所述解除存放状态下通过电机(8)被切换至闲置位置，以使得转子(9)能够旋转。3.根据权利要求1所述的多反射器天线，其特征在于，锁定构件(16)包括刚性连接到轴(5)的卡持件(51)、刚性连接到承载结构(2)的开槽件(52)、以及扭簧(19)，所述扭簧在存放状态下使得卡持件(51)能够保持抵靠开槽件(52)的底部；所述扭簧(19)在解除存放状态下通过电机(8)被切换至闲置位置，以使得轴(5)能够旋转。4.根据权利要求2至3之一所述的多反射器天线，其特征在于，扭簧(19)在所述存放状态下、在卡持件(17；51)和刚性连接到承载结构(2)的两个保持栓(20，2...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·布罗西耶，L·施赖德，S·德佩尔，L·卡迪耶格，
申请(专利权)人：塔莱斯公司，法国国家太空研究中心，
类型：发明
国别省市：