[发明专利]带有偏馈的可收拢形状记忆航天器反射器以及用于封装和操纵该反射器的展开的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年1月29日提交的美国非临时申请12/361,700(律师案卷号No.014801-001700US)的权益，该申请已转让给受让人，并出于所有目的以参引的方式被接合到本文中。

技术领域

本公开主要涉及可展开的天线反射器，尤其非限制地涉及使用形状记忆聚合物的可展开反射器。

背景技术

天线被设计成用以将正被播发或接收的射频(RF)能量集中成定向射束以减少传递信号所需的能量。反射天线使用一个或多个大表面、或反射器，以将该射束反射并聚集到馈送器(feed)上。航天器通常采用大反射器，该大反射器必须减小尺寸用于发射并在轨道上展开。可展开的天线反射器应该重量轻、存放-展开体积比小、提供有效的反射面，并且是尽可能简单的以便展开。

发明内容

根据一个实施方式公开了一种可展开的形状记忆反射器。该形状记忆反射器可被构造成用于保持第一存放构型和第二展开构型。形状记忆反射器可包括反射面、多个线性加劲件(纵向加劲件)和多个形状记忆加劲件(板型形状记忆加劲件)。线性加劲件和形状记忆加劲件都与反射面联接。在展开构型中，多个形状记忆元件是无褶的，并且反射器面可限定双曲的三维几何形状。在存放构型中，多个形状记忆加劲件可被褶叠成第一多个褶皱部，并且反射器面被褶叠成第二多个褶皱部。形状记忆反射器可被构造成用于通过将一个或多个形状记忆加劲件加热到高于形状记忆加劲件的玻璃态转变温度的温度而展开成展开构型。

在某些实施方式中，反射器面的展开的三维几何形状包括非轴对称的几何形状和离轴抛物面。该抛物面可通过局部修整轮廓而被改变成用以将天线的射束分布成除圆形以外的一些所需的形状。在某些实施方式中，至少一个子集合的多个形状记忆加劲件基本上彼此平行地设置。在某些实施方式中，至少一个子集合的多个线性加劲件基本上彼此平行地设置。在某些实施方式中，至少一个子集合的多个线性加劲件垂直于至少一个子集合的多个形状记忆加劲件设置。例如，该反射器面可包括石墨复合层压件。例如，该形状记忆加劲件可包括玻璃态转变温度低于形状记忆聚合体的存在温度的形状记忆聚合体。

在某些实施方式中，形状记忆加劲件可包括复合板，该复合板包括由弹性材料构成的第一面板、由弹性材料构成的第二面板和夹置在第一面板与第二面板之间的形状记忆聚合体芯体，其中，第一面板包括反射面的一部分。例如，多个线性加劲件包括层压材料和/或固体材料，其中，加劲件的一个面可包括反射面的一部分。例如，形状记忆反射器可包括一个或多个与形状记忆加劲件联接的加热器。

根据另一个实施方式，提供了一种用于存放形状记忆反射器的方法。该方法可包括制造处于展开构型中的形状记忆反射器。该形状记忆反射器可包括反射器面、与反射器面联接的多个线性加劲件、以及与反射器面联接的多个形状记忆加劲件。可将多个形状记忆加劲件加热到高于形状记忆加劲件的玻璃态转变温度的温度，并可施加机械载荷以将形状记忆反射器变形到存放构型。可随后将形状记忆加劲件冷却到低于形状记忆加劲件的玻璃态转变温度的温度，并可移除机械载荷，这允许冷却后的形状记忆加劲件保持在存放构型中。

根据另一实施方式，提供了一种用于将形状记忆反射器从存放构型展开的方法。该形状记忆反射器包括反射器面、与反射器面联接的多个线性加劲件、以及与反射器面联接的多个形状记忆加劲件。在存放构型中，将多个形状记忆元件褶叠成多个褶皱部，并且将反射器面褶叠成多个褶皱部。可将多个形状记忆加劲件加热到高于形状记忆加劲件的玻璃态转变温度的温度。可随后将形状记忆加劲件从褶皱构型转换为无褶皱构型。可随后将多个形状记忆加劲件冷却到低于形状记忆加劲件的玻璃态转变温度的温度。

本公开的其它应用范围将通过下文中提供的详细描述而变得明显。应该理解的是，尽管示出了多种实施方式，但详细描述和具体示例仅出于说明的目的并且并不限制本公开的范围。

附图说明

图1示出根据一个实施方式的处于展开构型中的可收拢形状记忆反射器。

图2A示出根据一个实施方式的处于存放构型中的可收拢形状记忆反射器的立体图。

图2B示出根据一个实施方式的处于存放构型中的可收拢形状记忆反射器的端视图。

图3A示出根据一个实施方式的处于展开构型中的可收拢形状记忆反射器和背衬结构。

图3B示出根据一个实施方式的处于存放构型中的可收拢形状记忆反射器和背衬结构。

图4A示出根据一个实施方式的板型加劲件的横截面。