本發明涉及固面可展開天線，特別涉及一種“花苞”結構固面可展開天線。

背景技術：

1、在現代通信領域，反射面天線的可展開結構多樣，常見的有桁架型、徑向肋型、膨脹充氣式以及板式等。其中，板式結構在無線電頻譜的高頻段，尤其是微波波段中，常被用于構建固面天線。固面天線憑借其自身的結構特性，在高增益和強方向性方面具有顯著優勢。然而，這類天線存在著較為明顯的局限性。其尺寸普遍偏大，這一問題直接限制了它在空間受限場景中的應用，導致其無法在一些對空間要求苛刻的環境中發揮作用。同時，較大的尺寸也對其便攜性造成了不良影響，無論是在運輸還是安裝過程中，都帶來了諸多不便。而且，尺寸問題還可能對其功率容量產生限制，影響天線的整體性能表現。此外，現有的固面天線還在多個關鍵方面存在問題，例如收納比不理想，展開結構存在較高的失效風險，并且整體結構較為笨重。這些問題嚴重制約了固面天線的實際應用，使其難以滿足當下多樣化的實際需求。

技術實現思路

1、本發明的目的是提供一種類似“花苞”收納反射面的固面可展開天線，該天線可實現正向小型化，減小整體尺寸，并具備較小的收納體積，能夠解決現有固面天線在空間占用方面的問題。

2、為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種“花苞”結構固面可展開天線，包括中心體，所述中心體上沿圓周方向均勻分布有多組天線面板，每組天線面板包括多個表面呈弧面的扇形結構面板，各個面板均能相對于中心體上下偏轉，所述中心體上設置有數量與每組天線面板所包含的面板數量相同的調節環，每組天線面板中的各個面板與調節環一一對應連接，每個調節環均能繞中心體旋轉；

3、在天線收攏時，每組天線面板中的各個面板能夠在對應調節環的旋轉帶動下向上偏轉，使得每組天線面板中的各個面板由內到外按序分布，并且相同位次的面板相互鄰接，從而形成多層環抱結構；

4、在天線展開時，每組天線面板中的各個面板能夠在對應調節環的反向旋轉帶動下向下偏轉，使得每組天線面板中的各個面板沿圓周方向按序分布，并環繞中心體拼接形成弧面天線結構。

5、進一步地，所述中心體上固定連接有上下間隔的兩個約束環，每組天線面板中在天線收攏狀態下最靠內的面板連接上端的約束環，其他面板連接下端的約束環。

6、進一步地，所述上端的約束環上套設有可旋轉的環套，其對應的面板安裝在環套上。

7、進一步地，每組天線面板中在天線收攏狀態下最靠內的面板通過一級聯動桿與對應的調節環相連，并且一級聯動桿兩端通過球副結構（如球鉸）與對應的面板和調節環活動連接，其他面板通過次級聯動桿與對應的調節環相連，并且次級聯動桿的一端通過球副結構（如球鉸）與對應的調節環活動連接，另一端通過變胞機構與對應的面板以及下端的約束環活動連接。

8、進一步地，所述變胞機構包括固定桿、第一活動桿、第二活動桿和第三活動桿，所述固定桿豎直安裝在對應面板的背面且其上下兩端分別與第一活動桿和第三活動桿的端部活動連接，所述第一活動桿和第三活動桿的另一端分別與第二活動桿的上下兩端活動連接，所述下端的約束環上設置有連接座，所述第三活動桿的另一端和第二活動桿的下端同軸安裝在連接座上，所述變胞機構對應的次級聯動桿與該變胞機構中的第一活動桿相連。

9、進一步地，所述第一活動桿和第三活動桿之間設有能夠在其相互遠離后促使其相互靠攏的第一彈性復位件（如拉伸彈簧），所述下端的約束環或設于其上的連接座上設置有能夠在第二活動桿相對于約束環或連接座向上偏轉后促使其向下偏轉的第二彈性復位件（如扭簧）。

10、進一步地，所述第二活動桿上設置有用于限制其與第一活動桿之間過度收攏的折疊限位部，所述連接座上設置有用于限制第二活動桿向下過度旋轉的展開限位部。

11、進一步地，所述變胞機構被配置為在第一活動桿被折疊限位部抵住且第二活動桿未被展開限位部抵住時，其所包含的固定桿、第一活動桿、第二活動桿、第三活動桿以及第一彈性復位件能夠形成一能夠相對于下端的約束環或連接座同步轉動的整體結構；以及在第一活動桿未被折疊限位部抵住且第二活動桿被展開限位部抵住時，其所包含的固定桿、第一活動桿、第二活動桿、第三活動桿以及第一彈性復位件能夠形成一以第一活動桿為主力桿、第二活動桿為機架的雙搖臂四桿機構。

12、進一步地，所述第一彈性復位件的彈性作用力小于第二彈性復位件的彈性作用力。

13、進一步地，各個面板與對應約束環的連接部位在中心體的徑向平面上的投影呈等角度分布。

14、本發明的“花苞”結構固面可展開天線能夠實現正向小型化，減小整體尺寸，縮小收納體積。在收納狀態下，每組天線面板中的各個面板由內到外按序分布，占用空間大幅減小，能夠有效解決現有固面天線在空間占用方面的問題，可廣泛應用于空間受限的場景，如衛星、無人機等設備上。

15、由于整體尺寸的減小和收納體積的變小，該天線相較于傳統固面天線更便于攜帶和運輸，不再受限于傳統天線的笨重體積，無論是在野外作業、應急通信還是其他需要移動使用天線的場景中，都能更加方便地部署和轉移，提高了使用的便捷性。

16、在結構設計上，本發明利用中心體上的調節環與每組天線面板中的各個面板一一對應連接，通過調節環繞中心體旋轉帶動面板上下偏轉，實現天線的收攏與展開。這種設計簡單且穩定，各部件運動方式明確有序，有效降低了因結構復雜導致的失效風險，顯著提升了天線展開和收攏的可靠性。

17、值得一提的是，在實現小型化和收納體積減小的同時，該固面天線依然保留了固面天線固有的高增益和強方向性特點，能夠很好地滿足衛星通信、雷達探測等對天線性能要求較高的應用場景。

技術特征：

1.一種“花苞”結構固面可展開天線，其特征在于：包括中心體（1），所述中心體（1）上沿圓周方向均勻分布有多組天線面板（2），每組天線面板（2）包括多個表面呈弧面的扇形結構面板，各個面板均能相對于中心體（1）上下偏轉，所述中心體（1）上設置有數量與每組天線面板（2）所包含的面板數量相同的調節環（3），每組天線面板（2）中的各個面板與調節環（3）一一對應連接，每個調節環（3）均能繞中心體（1）旋轉；

2.根據權利要求1所述的“花苞”結構固面可展開天線，其特征在于：所述中心體（1）上固定連接有上下間隔的兩個約束環（4a、4b），每組天線面板（2）中在天線收攏狀態下最靠內的面板連接上端的約束環（4a），其他面板連接下端的約束環（4b）。

3.根據權利要求2所述的“花苞”結構固面可展開天線，其特征在于：所述上端的約束環（4a）上套設有可旋轉的環套（5），其對應的面板安裝在環套（5）上。

4.根據權利要求2或3所述的“花苞”結構固面可展開天線，其特征在于：每組天線面板（2）中在天線收攏狀態下最靠內的面板通過一級聯動桿（6）與對應的調節環（3）相連，并且一級聯動桿（6）兩端通過球副結構（7）與對應的面板和調節環（3）活動連接，其他面板通過次級聯動桿（8）與對應的調節環（3）相連，并且次級聯動桿（8）的一端通過球副結構（7）與對應的調節環（3）活動連接，另一端通過變胞機構（9）與對應的面板以及下端的約束環（4b）活動連接。

5.根據權利要求4所述的“花苞”結構固面可展開天線，其特征在于：所述變胞機構（9）包括固定桿（9a）、第一活動桿（9b）、第二活動桿（9c）和第三活動桿（9d），所述固定桿（9a）豎直安裝在對應面板的背面且其上下兩端分別與第一活動桿（9b）和第三活動桿（9d）的端部活動連接，所述第一活動桿（9b）和第三活動桿（9d）的另一端分別與第二活動桿（9c）的上下兩端活動連接，所述下端的約束環（4b）上設置有連接座（10），所述第三活動桿（9d）的另一端和第二活動桿（9c）的下端同軸安裝在連接座（10）上，所述變胞機構（9）對應的次級聯動桿（8）與第一活動桿（9b）相連。

6.根據權利要求5所述的“花苞”結構固面可展開天線，其特征在于：所述第一活動桿（9b）和第三活動桿（9d）之間設有能夠在其相互遠離后促使其相互靠攏的第一彈性復位件（9e），所述下端的約束環（4b）或設于其上的連接座（10）上設置有能夠在第二活動桿（9c）相對于約束環（4b）或連接座（10）向上偏轉后促使其向下偏轉的第二彈性復位件（9f）。

7.根據權利要求6所述的“花苞”結構固面可展開天線，其特征在于：所述第二活動桿（9c）上設置有用于限制其與第一活動桿（9b）之間過度收攏的折疊限位部（9c1），所述連接座（10）上設置有用于限制第二活動桿（9c）向下過度旋轉的展開限位部（10a）。

8.根據權利要求6所述的“花苞”結構固面可展開天線，其特征在于：所述變胞機構（9）被配置為

9.根據權利要求6所述的“花苞”結構固面可展開天線，其特征在于：所述第一彈性復位件（9e）的彈性作用力小于第二彈性復位件（9f）的彈性作用力。

10.根據權利要求2所述的“花苞”結構固面可展開天線，其特征在于：各個面板與對應約束環（4a、4b）的連接部位在中心體（1）的徑向平面上的投影呈等角度分布。

技術總結
一種“花苞”結構固面可展開天線，涉及固面可展開天線技術領域，其包括中心體，中心體上設有多組天線面板，每組包括多個面板，各面板能上下偏轉，中心體上設有多個調節環，每組中的各個面板與調節環對應連接，每個調節環均能繞中心體旋轉；在天線收攏時，每組天線面板中的各個面板能夠在對應調節環的旋轉帶動下向上偏轉，使得每組天線面板中的各個面板由內到外按序分布，相同位次的面板相互鄰接，形成多層環抱結構；在天線展開時，每組天線面板中的各個面板能夠在對應調節環的反向旋轉帶動下向下偏轉，使得每組天線面板中的各個面板沿圓周方向按序分布，并環繞中心體拼接形成弧面天線結構。本發明可實現正向小型化，減小整體尺寸，縮小收納體積。

技術研發人員：杜雪林,李高樓,梁艷,李克強
受保護的技術使用者：湖南工學院
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28