專利名稱：球形陸基充氣天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及天線，特別涉及一種球形陸基充氣天線。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的便攜式小型天線大部分是剛性結(jié)構(gòu)，其質(zhì)量偏重，不方便折疊攜帶，并且具有可移動(dòng)性差，操作復(fù)雜耗時(shí)，精度受拼裝效果影響大等缺點(diǎn)。而使用球形充氣天線可有效解決上述問題，采用薄膜材料制成，質(zhì)量很輕。天線外有球形充氣外罩，對(duì)雨雪天氣和風(fēng)荷載的影響大大減弱。因具有很強(qiáng)的移動(dòng)性和應(yīng)急性，可應(yīng)用于戰(zhàn)術(shù)天線領(lǐng)域和受災(zāi)時(shí)緊急恢復(fù)通訊，從折疊到展開狀態(tài)到進(jìn)入工作狀態(tài)可以在很短時(shí)間內(nèi)完成，但天線的精度需要通過每一步驟的精確加工來保證的。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種折疊率高、攜帶方便、展開快速高效的球形陸基充氣天線。為解決技術(shù)問題，本實(shí)用新型的解決方案是提供一種球形陸基充氣天線，包括拋物面天線和設(shè)于支架上的饋源，其特征在于， 該天線還包括一個(gè)非金屬的可充氣的中空球體，所述拋物面天線設(shè)于中空球體內(nèi)部；拋物面天線以鍍鋁的薄膜材料制成，其邊緣固定于中空球體的內(nèi)壁上，將球體隔成上下兩個(gè)相互獨(dú)立的密閉半球體，上下半球體的壁上各設(shè)充氣口。作為一種改進(jìn)，所述上下半球體的壁上各設(shè)測(cè)壓口。作為一種改進(jìn)，所述拋物面天線以鍍鋁的Capton薄膜材料制成，采用多片反射面拼接而成。作為一種改進(jìn)，所述中空球體以PVC薄膜材料制成，采用多片裁剪片焊接而成。作為一種改進(jìn)，所述中空球體是采用多片裁剪片焊接而成，并設(shè)同方向氣密性拉鏈。作為一種改進(jìn)，所述中空球體上設(shè)若干拉索環(huán)，每個(gè)拉索環(huán)連接一根拉索，拉索另一端固定于地面。作為一種改進(jìn)，所述支架是可四相自由調(diào)節(jié)的支架。作為一種改進(jìn)，所述支架包括左右向調(diào)節(jié)滑竿、轉(zhuǎn)動(dòng)角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、前后向調(diào)節(jié)滑竿、豎向套筒調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和三角支架。作為一種改進(jìn)，所述拋物面天線與球體內(nèi)壁之間采用低塑性的橡膠條連接。作為一種改進(jìn)，所述拋物面天線與橡膠條之間、球體內(nèi)壁與橡膠條之間均采用雙面膠實(shí)現(xiàn)黏貼固定。本實(shí)用新型通過控制上下半球間的氣壓差，調(diào)整拋物面天線的展開面的弧度，并維持其拋物面(反射面)的精度；能在極短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)反射面的展開，并通過微調(diào)氣壓達(dá)到使用狀態(tài)。[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型的有益效果為折疊狀態(tài)時(shí)其低重量和高收納率方便攜帶；可以在少于七分鐘時(shí)間內(nèi)快速從折疊狀態(tài)轉(zhuǎn)為展開狀態(tài)，并可有效使用，操作簡(jiǎn)單，展開可靠性高；參與工作的反射拋物面在球形外罩里，具有相對(duì)穩(wěn)定的工作環(huán)境；制作簡(jiǎn)單，可批量生產(chǎn)。

圖1 本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2 充氣天線整體結(jié)構(gòu)部件示意圖； 圖3 橡膠條的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4 索套拉索連接部件圖；圖5 曲面展開成平面示意圖；圖6 拼接反射面示意圖；圖7 反射面實(shí)現(xiàn)流程圖；圖8 饋源支撐結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)示意圖。圖中的附圖標(biāo)記為1球體、2拋物面天線、3拉索、4橡膠條、5充氣口、6測(cè)壓口、7 氣密性拉鏈、8裁剪片焊接處、9拉索環(huán)、10連接片、11饋源、12左右向調(diào)節(jié)滑竿、13有機(jī)玻璃板支架、14轉(zhuǎn)動(dòng)角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、15前后向調(diào)節(jié)滑竿、16螺絲鎖定裝置、17豎向套筒調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、18三角支架。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行闡述。球形陸基充氣天線，包括饋源和拋物面天線2，其主體是一個(gè)以PVC薄膜材料制成的可充氣中空球體，采用多片裁剪片焊接而成，并設(shè)同方向氣密性拉鏈7。饋源設(shè)于支架頂端，饋源支架具有可四相自由調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使得饋源能順利調(diào)節(jié)到焦點(diǎn)位置。拋物面天線2設(shè)于中空球體內(nèi)部，是以鍍鋁的Capton薄膜材料制成，采用多片反射面拼接而成。拋物面天線2的邊緣通過低塑性的橡膠條4固定于中空球體1的內(nèi)壁上，拋物面天線2與橡膠條4之間、球體1內(nèi)壁與橡膠條4之間均采用3M雙面膠實(shí)現(xiàn)黏貼固定。 作為連接中介的橡膠條4截面為10mmX20mm，截面的長(zhǎng)邊用于和球體1的內(nèi)壁連接，短邊用于和拋物面天線2的邊緣連接。這樣的連接方式將球體1隔成上下兩個(gè)相互獨(dú)立的密閉半球體，上下半球體的壁上各設(shè)充氣口 5和測(cè)壓口 6。兩個(gè)測(cè)壓口 6之間可設(shè)置聯(lián)通管連接氣壓差微氣壓計(jì)，實(shí)時(shí)顯示氣壓差。球體1上設(shè)若干拉索環(huán)9，每個(gè)拉索環(huán)9連接一根拉索3，拉索3的另一端固定于地面。可以通過調(diào)節(jié)拉索3系統(tǒng)以及饋源支撐和調(diào)節(jié)系統(tǒng)，將球形天線指向于任意需求的位置。對(duì)于饋源支架的設(shè)計(jì)需要滿足一下兩個(gè)方面的要求一，盡量選用輕質(zhì)對(duì)信號(hào)無遮擋材料，本設(shè)計(jì)選用有機(jī)玻璃；二，具有四個(gè)自由度的調(diào)節(jié)功能且各自具有一定的調(diào)節(jié)余量。實(shí)現(xiàn)方式如圖8所示，為保證饋源11中心與球內(nèi)反射面口徑方向的垂直，獨(dú)立饋源支撐的左右向調(diào)節(jié)滑竿12、轉(zhuǎn)動(dòng)角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)14、前后向調(diào)節(jié)滑竿15、豎向套筒調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)17 在各自的調(diào)節(jié)幅度內(nèi)調(diào)節(jié)到合適位置，保證饋源能很好的接受反射信號(hào)。[0032]本實(shí)用新型通過兩半球的氣壓差形成拋物反射面，氣壓差的選擇具有多個(gè)階段可選。實(shí)驗(yàn)和分析顯示，氣壓差一定，上下半球氣壓變化，反射面形狀變化很小，天線能進(jìn)行工作，但對(duì)天線整體剛度影響較大。在試驗(yàn)與分析的基礎(chǔ)上，針對(duì)直徑1. 35m到直徑2. OOm充氣球形天線，將氣壓設(shè)置分為四檔，即[100，90]、[150，140]、[200，190]、[250，240]，單位 Pa。加工方法利用編程實(shí)現(xiàn)曲面到平面的等面積展開(如圖5)，裁減平面膜，制作形成拼接拋物反射面2 (如圖6);使用微氣壓計(jì)將球體1充氣至設(shè)計(jì)氣壓(內(nèi)部安裝反射面之前)，測(cè)量出球體1上設(shè)計(jì)黏貼拋物面天線2處的周邊長(zhǎng)度，即是連接中介橡膠條4的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，在沒有應(yīng)力條件下精確測(cè)量橡膠條4的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，與拼接好的拋物面天線2周邊連接驗(yàn)證長(zhǎng)度無誤，將橡膠條4移至球內(nèi)設(shè)計(jì)位置并與球面連接，為確保連接位于同一水準(zhǔn)面， 需要反復(fù)調(diào)節(jié)、校準(zhǔn)連接邊界，畫出設(shè)計(jì)線，移出橡膠條4，利用3M膠帶將橡膠條4的一側(cè)與反射面2實(shí)現(xiàn)連接，將拼接拋物面天線2和橡膠 條4整體移入球內(nèi)，橡膠條的另一側(cè)與球體在設(shè)計(jì)位置粘接。球形陸基充氣天線的整體性能受反射面邊界條件的影響很大，因此，找到準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)位置并將反射面安裝到球體內(nèi)的設(shè)計(jì)位置是非常重要，需要反復(fù)的調(diào)試、觀測(cè)。球形陸基充氣天線從折疊狀態(tài)到展開狀態(tài)在需要的位置將折疊狀態(tài)的天線放下；從上下半球的充氣口 5充入氣體使成為球狀；用拉索一端連接球體上的拉索環(huán)9，一端連接地面固定；通過測(cè)壓口 6測(cè)量上下半球的氣壓，進(jìn)行充氣或排氣調(diào)節(jié)至設(shè)計(jì)氣壓，天線工作。球形陸基充氣天線從展開狀態(tài)到折疊狀態(tài)工作完畢，打開充氣口 5 (此時(shí)為排氣口)和氣密性拉鏈7，排出氣體，同時(shí)收起拉索3 ；氣體快速排出后折疊至最小體積即可。
權(quán)利要求1.球形陸基充氣天線，包括拋物面天線和設(shè)于支架上的饋源，其特征在于，該天線還包括一個(gè)非金屬的可充氣的中空球體，所述拋物面天線設(shè)于中空球體內(nèi)部；拋物面天線以鍍鋁的薄膜材料制成，其邊緣固定于中空球體的內(nèi)壁上，將球體隔成上下兩個(gè)相互獨(dú)立的密閉半球體，上下半球體的壁上各設(shè)充氣口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形陸基充氣天線，其特征在于，所述上下半球體的壁上各設(shè)測(cè)壓口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形陸基充氣天線，其特征在于，所述拋物面天線以鍍鋁的 Capton薄膜材料制成，采用多片反射面拼接而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形陸基充氣天線，其特征在于，所述中空球體以PVC薄膜材料制成，采用多片裁剪片焊接而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形陸基充氣天線，其特征在于，所述中空球體是采用多片裁剪片焊接而成，并設(shè)同方向氣密性拉鏈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形陸基充氣天線，其特征在于，所述中空球體上設(shè)若干拉索環(huán)，每個(gè)拉索環(huán)連接一根拉索，拉索另一端固定于地面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形陸基充氣天線，其特征在于，所述支架是可四相自由調(diào)節(jié)的支架。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形陸基充氣天線，其特征在于，所述支架包括左右向調(diào)節(jié)滑竿、轉(zhuǎn)動(dòng)角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、前后向調(diào)節(jié)滑竿、豎向套筒調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和三角支架。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形陸基充氣天線，其特征在于，所述拋物面天線與球體內(nèi)壁之間采用低塑性的橡膠條連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的球形陸基充氣天線，其特征在于，所述拋物面天線與橡膠條之間、球體內(nèi)壁與橡膠條之間均采用雙面膠實(shí)現(xiàn)黏貼固定。
專利摘要本實(shí)用新型涉及天線，旨在提供一種球形陸基充氣天線。包括拋物面天線和設(shè)于支架上的饋源，以及一個(gè)非金屬的可充氣的中空球體；所述拋物面天線設(shè)于中空球體內(nèi)部；拋物面天線以鍍鋁的薄膜材料制成，其邊緣固定于中空球體的內(nèi)壁上，將球體隔成上下兩個(gè)相互獨(dú)立的密閉半球體，上下半球體的壁上各設(shè)充氣口。本實(shí)用新型折疊狀態(tài)時(shí)其低重量和高收納率方便攜帶；可快速從折疊狀態(tài)轉(zhuǎn)為展開狀態(tài)并有效使用，操作簡(jiǎn)單，展開可靠性高；參與工作的反射拋物面在球形外罩里，具有相對(duì)穩(wěn)定的工作環(huán)境；制作簡(jiǎn)單，可批量生產(chǎn)。
文檔編號(hào)H01Q15/16GK201975493SQ20112001194
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月16日
發(fā)明者關(guān)富玲, 周益君, 錢利鋒 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)