[发明专利]用于具有可变形反射表面的天线反射器的致动系统

说明书

技术领域

本发明涉及具有可变形反射表面的天线反射器的技术领域。本发明涉及这种反射器可装备的致动系统。

背景技术

通讯卫星包括至少一个实现电磁信号传输与接收的天线。每个天线包括反射器，所述反射器的形状与指向决定由天线所覆盖的地球区。为了覆盖多个不同的地球区或者比由仅仅一个天线更广泛地覆盖地球区，卫星可以包括多个天线，每个电线覆盖特定的地球区。然而，卫星可以装备的天线的数量受到卫星发射装置的头锥下方可用的空间限制。此外，期望的是可以调整由天线所覆盖的地球区。解决这两方面问题的一种技术方案是设计反射表面可变形的天线反射器。

现有的天线反射器具有可变形的表面，该表面包含柔性膜片；以及包括多个顶推元件的致动系统。柔性膜片可以被处理，以便形成反射表面。每个顶推元件包括杆以及步进电机或压电电机类型的致动器。每个杆与柔性膜片上的点接触并且可以通过致动器以平移的方式被驱动，以使得柔性膜片局部变形。这组顶推构件使得尤其总体形状赋予柔性膜片。柔性膜片的变形以离散的方式实现，期望的是增加顶推元件的数量，从而使得尽可能平滑与规则地形成反射表面。然而，增加顶推元件的数量造成致动系统高质量、大总尺寸以及高成本。此外，每个致动器必须供电并单独控制。这导致了复杂的电接口装置。如果致动器是压电电机的话，则甚至在压电电机不必致动杆时也必须对压电电机连续供电。

发明内容

本发明的目的在于解决上述一些或所有不足，提出一种具有可变形表面的天线反射器，其简单、经济并且重量轻，并且使得反射表面在多个点变形。为此目的，本发明提供了一种反射器可装备的致动系统，其中所述反射器包括机架以及柔性膜片，其中所述柔性膜片能够变形地固定至所述机架。本发明的致动系统包括：

·支承件，其适于固定至所述反射器的机架；

·一组变形装置，其中每个变形装置包含顶推元件，所述顶推元件适于被驱动沿轴线相对于所述支承件平移，所述顶推元件包含适于在一点处与所述柔性膜片接触以使得其变形的部件；

·致动装置，其适于驱动所述变形装置中的一个变形装置的顶推元件同时沿轴线平移；以及

·选择装置，其适于使得所述致动装置朝向每个变形装置移动，以使得所述致动装置能够驱动所选择的变形装置的顶推元件平移。

在一个实施例中，所述致动装置适于产生绕所述轴线相对于所述支承件的旋转运动，所述旋转运动借助于螺杆/螺母系统将平移运动传递给所述顶推元件。

每个变形装置还可以包括：

·第一旋转元件，所述第一旋转元件适于通过所述致动装置被驱动相对于所述支承件绕与所述第一轴线大致平行的第二轴线旋转；以及

·第二旋转元件，所述第二旋转元件连接至所述螺杆/螺母系统的元件中的一个，以与所述元件一起绕所述第一轴线旋转，并且所述第二旋转元件适于通过所述第一旋转元被驱动绕所述第一轴线旋转。

每个第一旋转元件可以包括第一带轮，每个第二旋转元件可以包括第二带轮，每个变形装置还包括将所述第一带轮连接至所述第二带轮的带。该带轮/带系统使得各变形装置相对离开地安置。

另外在一个特别实施例中，所述第一旋转元件在圆形外周上分布，所述选择装置包括支承臂，其中所述支承臂可以被驱动绕穿过圆形的圆心且与圆形所在的平面垂直的第三轴线旋转，所述致动装置固定至所述支承臂，以使得能够驱动所述变形装置的第一旋转元件旋转。

例如，所述致动装置包括电机，其中所述电机适于驱动每个第一旋转元件绕第二轴线旋转。

在一个特别的实施例中，所述致动系统针对至少一个变形装置还包括弹性构件，所述弹性元件的一个端部连接至所述顶推元件的适于与所述柔性膜片接触以与其一起沿第一轴线平移的部件，所述弹性构件的另一端部连接至所述柔性膜片，以与所述膜片一起沿第一轴线平移，所述弹性元件能够沿所述第一轴线弹性变形。

在该特别的实施例中，所述致动系统针对每个包括弹性元件的变形装置还包括第二弹性元件，所述第二弹性元件的一个端部连接至所述支承件，以与其一起沿第一轴线平移，并且所述第二弹性元件的另一个端部连接至所述柔性膜片，以与其一起沿所述第一轴线平移，所述第二弹性元件能够沿所述第一轴线弹性变形，所述第一弹性元件的沿所述第一轴线的刚度小于所述第二弹性元件的沿所述第一轴线的刚度。

本发明还提供了一种反射器，其包括机架；以能够变形的方式固定至所述机架的柔性膜片；以及如上所述的致动系统。

本发明的显著优点在于，使得致动系统包括仅仅一个致动器，该致动器用于柔性膜片的所有变形点。