[发明专利]紧凑型RF薄膜天线

说明书

本发明公开了紧凑型天线的示例性实施方案。示例性紧凑型天线包括支撑结构和反射器表面。所述支撑结构可以直接或间接地限定所述反射器的形状。示例性实施方案包括可展开的支撑结构，以允许紧凑型天线具有较小体积的收拢构型和较大体积的展开构型。

背景技术

大型碟形天线在天文学中起着重要作用，它能从附近的行星和恒星收集射频(RF)波，以及来自宇宙远端的星系间波。其贡献包括从大爆炸的最早时刻解释宇宙诞生的奥秘的数据。最近，正在利用碟形天线帮助发现和表征我们所在的银河系中围绕恒星的系外行星。

同时，小型化技术的进步使航天器的尺寸和重量缩小，同时保持与更为庞大的传统卫星和工艺相媲美的功能。然而，雷达天线检测的灵敏度和分辨率直接取决于天线接收器或碟的面积。因此，虽然在如今的小型卫星和微纳卫星中，其他航天器组件诸如高速处理器、高能量密度电池、太阳能电池、惯性测量单元、转向和姿态控制系统等的尺寸和重量都已缩小，但天线面积必须保持同样大小以提供期望的性能。

这种对大面积的需求导致RF天线的新概念设计，这种设计保持了大面积，同时允许在发射到太空期间高度紧凑地储存。天线必须能够在火箭有效载荷中折叠成小体积，并且一旦在太空中，就可以完全展开，同时保持准确的抛物线型反射表面质量和形状，允许从光年之外收集无畸变的无线电波信息。

常规的收拢式天线包括预成形的刚性结构，该刚性结构包括允许区段折叠成收缩构型的分立位置。通过展开和锁定这些接头来扩展结构，所述结构限定期望的展开构型。例如，刚性片材可包括片材之间的铰链，以允许天线从收拢构型展开为展开构型。类似地，天线结构的支撑框架可包括形成可折叠联接件的刚性分段杆。支撑框架可以收拢构型折叠在分立位置处，并以展开构型展开并锁定。

不包括静态预成形形状的常规收拢式天线可包括可充气结构。这些结构基本上是具有期望最终形状的气囊。然而，这些系统需要额外的部件来储存和施加充气气体或物质以展开结构。因此，这些结构可提供不需要由预成形的静态结构强制执行特定或静态储存构型的益处。然而，这些结构需要额外的空间和重量专用于结构的展开。

发明内容

本文描述了紧凑型天线的示例性实施方案。示例性紧凑型天线包括支撑结构和反射器表面。支撑结构可以直接或间接地限定反射器形状。示例性实施方案包括可展开的支撑结构，以允许紧凑型天线具有较小体积的收拢构型和较大体积的展开构型。

附图说明

提供附图和以下相关描述是为了说明本公开的实施方案，并非限制权利要求的范围。对应的数字表示对应的部分。

图1、图2和图3A至图3B示出了示例性对称天线构型。

图4示出了示例性非对称反射器。

图5示出了用于反射器的示例性支撑结构。

图6A示出了示例性可展开天线构型。图6B至图6D示出了图6A的分解组成部分。

图7示出了处于展开构型的示例性可展开天线。

图8A至图8B示出了图6A的示例性收拢部件视图。

具体实施方式

现在将参考附图描述用于组装和制造的系统、部件和方法的实施方案，其中类似的标号始终表示相同或相似的元件。尽管下文公开了若干实施方案、示例和图示，但本领域的普通技术人员应当理解，本文所述的发明超出了具体公开的实施方案、示例和图示，并且可包括本发明的其他用途及其明显的修改和等同物。本文提供的描述中使用的术语并非意图仅因为它与某些特定实施方案的详细描述一起使用，而以任何有限或限制的方式对其进行解释。另外，本发明的实施方案可包括若干新型特征，并且没有单个特征单独负责其期望的属性，也没有单个特征是对于实践本文所述的发明必不可少的。