[发明专利]天线组件以及相关方法

说明书

本发明涉及天线组件、制造天线组件的方法、展开(deploy，部署) 天线组件的方法以及收纳(stow，贮藏)天线组件的方法。

狭缝管状结构(通常以STEM著称)自1950年代已用作伸缩或连接 装置的替代物，以从小的初始包封提供可延伸的构件。狭缝管状结构由纵 向的狭缝管构成，该狭缝管能沿着狭缝线打开并被卷绕以用于紧凑的存储 或者在卷绕形式与延伸形式之间受驱动以提供受驱动臂、天线杆或吊杆。

简单的狭缝金属管主要用于太空船或主要需要紧凑尺寸的其他领域， 这是因为其难于操纵并具有很低的扭转刚度。对于除了将弹簧金属的简单 线圈释放以用于单一用途之外的任何申请，其需要相对大和重的约束结 构，这消除了基础装置的许多优势。

在1990年代，装置通常指的是双稳态螺旋复合体(BRCs)，如在 WO97/35706中描述的普遍使用。这些装置通过从设计成使得易于卷绕和 处理的材料形成STEM类型结构(特别地它们中的许多展示出在延伸的和 卷绕的状态中的稳定几何形状)处理这些难以处理和复杂机制的问题。

从2000年代早期，这些双稳态管已经用作天线支撑件。由英国、美 国以及其他武装力量在作战行动的主流电影(currenttheatres)中大量使用， 这是因为其提供以比伸缩、连接或枢接的杆或管小得多的空间的方式运输 天线杆的装置。例如，这允许在背包侧边袋中携带与英国武装力量“弓箭 手”(Bowman)通信系统一起使用的五米天线杆，而不是用1.2米长的部 分玻璃纤维管的袋(这是之前用于该系统的标准)携带。它们的简易性以 及接头的取消也意味着它们在战场上更加不可能出现故障，其中由于冷热 天气状态交替或相关地较小撞击事件，变形的接头或对伸缩段的局部损坏 通常导致故障。

同时，这些天线杆提供用于更可靠的以及更紧凑得多的方式升起天线 以改进性能，在前一代天线杆上使用的天线本身是大且笨重的，其与用于 支撑天线的新一代BRC天线杆相比有时在运输中占据更多空间并且更重。

根据本发明的第一方面提供了一种天线组件，该天线组件包括：

可延伸的天线杆，该天线杆被构造和布置为使得能卷绕形式和延伸形 式之间进行配置，其中，当延伸时，天线杆被弹性偏压成具有沿其长度的 狭缝的细长管的形式，并且其中，当卷绕时，天线杆围绕与天线杆的纵向 长度横向地延伸的轴线盘绕；以及

天线，该天线一体耦接至天线杆，这样使得当延伸时，天线杆支撑并 定位天线，并且当卷绕时，天线杆和天线一起被卷绕。

因此，天线组件提供了具有一体式天线的可延伸的天线杆，其有利地 允许天线和天线杆一起卷绕和延伸，这显著简化了这种装置的展开、存储 和运输。天线组件能以其卷绕形式存储和运输，然后通过简单地延伸天线 杆来展开，这样使得天线定位成以用于接收/发送信号。在用于在战场中展 开天线现有技术的方案中，该天线是标准天线，而并不被设计用于任何特 定天线杆，该天线将与天线杆分开运输，然后在竖起天线杆的位置处固定 至天线杆的端部。这种现有技术方案与本发明相比是明显麻烦且有问题 的。

天线组件原则上可与根据需要的多种天线类型以及不同尺寸的天线 杆一起操作。该天线杆优选地由相对薄的材料或有助于卷绕的材料制成， 例如在1mm至5mm之间。天线元件或多个天线元件包括天线，该天线优 选的也很薄，例如，不大于2mm，从而不至于显著地影响天线杆卷绕的 能力。因此，天线可被完整包含在天线杆的影响区域(footprint)内，而 不会显著地增加总组件空间。

在实施方式中，天线由一个或多个天线元件形成。该天线元件或每个 天线元件均可具有在天线杆纵向方向上的相当大的长度，例如大于5cm， 或大于20cm，在一些实例中大于50cm。

在一些实施方式中，天线充分延伸天线杆的全部长度。在其他实施方 式中，天线与天线杆的底部间隔开例如至少天线杆纵向延伸的至少四分之 一、或一半、或三分之一，从而在天线竖起时被升起。

天线杆从被卷绕逐渐延伸至其狭缝管形式。因此，在实施方式中，当 展开时天线杆能根据需要而完全或部分地延伸。