Sistema de accionamiento para reflector de antena con superficie reflectante deformable.
Sistema de accionamiento que puede equipar un reflector (20) que incluye un chasis (11) y una membrana flexible (12) fijada al chasis (11) de manera que se pueda deformar,
que incluye:
• un soporte (231) adaptado para ser fijado al chasis (11) del reflector (20),
• un conjunto de dispositivos de deformación (234), incluyendo cada dispositivo de deformación un elemento 5 de empuje (2345) adaptado para ser arrastrado en traslación respecto del soporte (231) según un eje (X2), incluyendo el elemento de empuje (2345) una parte adaptada para entrar en contacto con la membrana flexible (12) en un punto (121) para deformarla, y • un dispositivo de accionamiento (233) adaptado para arrastrar en traslación el elemento de empuje (2345) de uno de los dispositivos de deformación (234) a la vez según su eje (X2),
caracterizándose el sistema de accionamiento (23) porque incluye:
• un dispositivo de selección (232) adaptado para desplazar el dispositivo de accionamiento (233) hacia cada uno de los dispositivos de deformación (234) de modo que el dispositivo de accionamiento (233) pueda arrastrar en traslación el elemento de empuje (2345) del dispositivo de 15 deformación (234) seleccionado.
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12159584.
Solicitante: THALES.
Nacionalidad solicitante: Francia.
Dirección: 45, RUE DE VILLIERS 92200 NEUILLY SUR SEINE FRANCIA.
Inventor/es: BAUDASSE,YANNICK, VEZAIN,STEPHANE.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- G02B26/08 FISICA. › G02 OPTICA. › G02B ELEMENTOS, SISTEMAS O APARATOS OPTICOS (G02F tiene prioridad; elementos ópticos especialmente adaptados para ser utilizados en los dispositivos o sistemas de iluminación F21V 1/00 - F21V 13/00; instrumentos de medida, ver la subclase correspondiente de G01, p. ej. telémetros ópticos G01C; ensayos de los elementos, sistemas o aparatos ópticos G01M 11/00; gafas G02C; aparatos o disposiciones para tomar fotografías, para proyectarlas o para verlas G03B; lentes acústicas G10K 11/30; "óptica" electrónica e iónica H01J; "óptica" de rayos X H01J, H05G 1/00; elementos ópticos combinados estructuralmente con tubos de descarga eléctrica H01J 5/16, H01J 29/89, H01J 37/22; "óptica" de microondas H01Q; combinación de elementos ópticos con receptores de televisión H04N 5/72; sistemas o disposiciones ópticas en los sistemas de televisión en colores H04N 9/00; disposiciones para la calefacción especialmente adaptadas a superficies transparentes o reflectoras H05B 3/84). › G02B 26/00 Dispositivos o sistemas ópticos que utilizan elementos ópticos móviles o deformables para controlar la intensidad, el color, la fase, la polarización o la dirección de la luz, p. ej. conmutación, apertura de puerta o modulación (elementos móviles de dispositivos de iluminación para el control de la luz F21V; dispositivos o sistemas especialmente adaptados para medir las características de la luz G01J; dispositivos o sistemas cuyo funcionamiento óptico se modifica por el cambio de las propiedades ópticas del medio que constituyen estos dispositivos o sistemas G02F 1/00; control de la luz en general G05D 25/00; control de las fuentes de luz H01S 3/10, H05B 39/00 - H05B 47/00). › para controlar la dirección de la luz (en guías de luz G02B 6/35).
- H01Q15/14 ELECTRICIDAD. › H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS. › H01Q ANTENAS, es decir, ANTENAS DE RADIO (elementos radiantes o antenas para el calentamiento por microondas H05B 6/72). › H01Q 15/00 Dispositivos para la reflexión, refracción, difracción o la polarización de las ondas radiadas por una antena, p. ej. dispositivos cuasi ópticos (variables con el objeto de modificar la directividad H01Q 3/00; disposiciones de tales dispositivos para la conducción de ondas H01P 3/20; variables con el objeto de obtener un efecto de modulación H03C 7/02). › Superficies reflectoras; Estructuras equivalentes.
- H01Q3/01 H01Q […] › H01Q 3/00 Dispositivos para cambiar o hacer variar la orientación o la forma del diagrama direccional de las ondas radiadas por una antena o por un sistema de antenas. › haciendo variar la forma de la antena o del sistema de antenas.
PDF original: ES-2433007_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Sistema de accionamiento para reflector de antena con superficie reflectante deformable La invención pertenece al campo de los reflectores de antena con superficie reflectante deformable. Se refiere a un sistema de accionamiento que puede equipar un reflector de este tipo.
Un satélite de comunicaciones incluye al menos una antena que permite transmitir y recibir señales electromagnéticas. Cada antena incluye un reflector cuya forma y orientación determinan la zona terrestre cubierta por la antena. Para cubrir varias zonas terrestres diferentes o una zona terrestre de mayor extensión que la que puede ser cubierta por una sola antena, un satélite puede incluir múltiples antenas, cubriendo cada antena una zona terrestre específica. Sin embargo, el número de antenas que puede equipar un satélite está limitado por el espacio disponible bajo la cofia del lanzador del satélite. Por otra parte, puede ser deseable poder modificar la zona terrestre cubierta por una antena. Una solución para responder a este doble problema es diseñar un reflector de antena, cuya superficie reflectante sea deformable.
Se conocen, por ejemplo del documento FR 2678111, reflectores de antena de superficie reflectante deformable que incluyen una membrana flexible y un sistema de accionamiento que comprende una pluralidad de elementos de empuje. La membrana flexible puede ser tratada para formar una superficie reflectante. Cada elemento de empuje comprende una varilla y un accionador de tipo motor paso a paso o un motor piezoeléctrico. Cada varilla entra en contacto con un punto de la membrana flexible y puede ser arrastrada en traslación por el accionador con el fin de deformar localmente la membrana flexible. El conjunto de los elementos de empuje permite en general dar una forma particular a la membrana flexible. Al ser realizada la deformación de la membrana flexible de manera discreta, es deseable multiplicar los elementos de empuje para permitir la formación de una superficie reflectante lo más lisa y uniforme posible. Sin embargo, la multiplicación de los elementos de empuje implica una masa, un volumen y un coste elevados para el sistema de accionamiento. Además, cada accionador debe ser alimentado con energía eléctrica y controlado de manera individual. De ello resulta una interfaz eléctrica compleja de poner en práctica. En el caso en que los accionadores son motores piezoeléctricos, deben ser alimentados continuamente, incluso cuando no deben accionar la varilla.
También se conoce del documento WO 2009/092901 A1 un espejo deformable que comprende una membrana deformable y accionadores magnéticos. Cada accionador magnético comprende una bobina solidaria a la estructura y un imán solidario a la membrana.
Un objeto de la invención es, en particular, aliviar algunos o todos los inconvenientes mencionados anteriormente proponiendo un sistema de accionamiento para un reflector de antena con superficie reflectante deformable que sea simple, económica, peso ligero, y permita una deformación de la superficie reflectante en numerosos puntos. Para este fin, la invención tiene por objeto un sistema de accionamiento que puede equipar un reflector que incluye un chasis y una membrana flexible fijada al chasis de manera que se pueda deformar. Según la invención, el sistema de accionamiento comprende:
• un soporte adaptado para ser fijado al chasis del reflector,
• un conjunto de dispositivos de deformación, incluyendo cada dispositivo de deformación un elemento de empuje adaptado para ser arrastrado en traslación respecto del soporte según un eje, incluyendo el elemento de empuje una parte adaptada para entrar en contacto con la membrana flexible en un punto para deformarla,
• un dispositivo de accionamiento adaptado para arrastrar en traslación el elemento de empuje de uno de los dispositivos de deformación a la vez según su eje, y
• un dispositivo de selección adaptado para desplazar el dispositivo de accionamiento hacia cada uno de los dispositivos de deformación de modo que el dispositivo de accionamiento pueda arrastrar en traslación el elemento de empuje del dispositivo de deformación seleccionado.
Según una realización particular, el dispositivo de accionamiento está adaptado para generar un movimiento de rotación respecto del soporte según el eje, transmitiendo dicho movimiento de rotación un movimiento de traslación al elemento de empuje mediante un sistema de tornillo/tuerca.
Cada dispositivo de deformación puede entonces, comprender, además:
• un primer elemento rotativo adaptado para ser arrastrado en rotación respecto del soporte según un segundo eje sustancialmente paralelo al primer eje, por el dispositivo de accionamiento, y
• un segundo elemento rotativo conectado en rotación según el primer eje con uno de los elementos del
sistema de tornillo/tuerca y que puede ser arrastrado en rotación según el primer eje por el primer elemento rotativo.
Cada primer elemento rotativo puede incluir una primera polea y cada segundo elemento rotativo puede incluir una segunda polea. Cada dispositivo de deformación incluye entonces, además, una correa que conecta la primera polea a la segunda polea. Este sistema de polea/correa permite disponer los dispositivos de deformación, relativamente lejos los unos de los otros.
Asimismo según una realización particular, los primeros elementos rotativos se distribuyen en el perímetro de un círculo, incluyendo el dispositivo de selección un brazo de soporte que puede ser arrastrado en rotación según un tercer eje que pasa por el centro del círculo y ortogonal al plano de círculo, estando el dispositivo de accionamiento fijado al brazo de soporte para de este modo poder arrastrar en rotación los primeros elementos rotativos de los dispositivos de deformación.
El dispositivo de accionamiento incluye, por ejemplo, un motor adaptado para arrastrar en rotación cada primer elemento rotativo según su segundo eje.
Según una realización particular, el sistema de accionamiento incluye, además, para al menos un dispositivo de deformación, un elemento elástico en el que uno de sus extremos está conectado en traslación según el primer eje con la parte del elemento de empuje adaptada para entrar en contacto con la membrana flexible y en el que otro de sus extremos está conectado en traslación según el primer eje con la membrana flexible, siendo el elemento elástico elásticamente deformable según el primer eje.
De acuerdo con esta realización particular, el sistema de accionamiento puede incluir, para cada dispositivo de deformación que incluye un elemento elástico, un segundo elemento elástico en el que uno de sus extremos está conectado en traslación según el primer eje con el soporte, y en el que otro de sus extremos está conectado en traslación según el primer eje con la membrana flexible, siendo el segundo elemento elástico elásticamente deformable según el primer eje, siendo la rigidez del primer elemento elástico según el primer eje inferior a la rigidez del segundo elemento elástico según el primer eje.
La invención también tiene por objeto un reflector que incluye un chasis, una membrana flexible fijada al chasis para de este modo poder ser deformada, y un sistema de accionamiento tal como se ha descrito anteriormente.
La invención tiene la ventaja particular de que permite que el sistema de accionamiento solo incluya un solo accionador para el conjunto de los puntos de deformación de la membrana flexible.
La invención se comprenderá mejor y otras ventajas se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente descripción, con referencia a los dibujos adjuntos en los que:
la figura 1 es una vista en sección de un ejemplo de reflector de antena parabólica de superficie reflectante deformable según el esta de la técnica; la figura 2 es una vista en sección de un ejemplo de reflector de superficie reflectante deformable según la invención; la figura 3 es una vista en sección de un ejemplo de conexión mecánica entre un dispositivo de deformación y la superficie reflectante.
La figura 1 muestra una vista en sección de un ejemplo de un reflector de antena parabólica de superficie reflectante deformable según el estado de la técnica. El reflector de antena 10 incluye un chasis fijo 11, una membrana flexible 12 y un sistema de accionamiento 13 que permite deformar la membrana flexible 12 en distintos puntos, denominados puntos de deformación de 121. La membrana flexible 12 está fijada en su periferia al chasis 11. Ésta incluye una superficie reflectante 122 de forma sustancialmente parabólica adaptada para reflejar ondas electromagnéticas en una banda de frecuencias predeterminada,... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Sistema de accionamiento que puede equipar un reflector (20) que incluye un chasis (11) y una membrana flexible (12) fijada al chasis (11) de manera que se pueda deformar, que incluye:
• un soporte (231) adaptado para ser fijado al chasis (11) del reflector (20) ,
• un conjunto de dispositivos de deformación (234) , incluyendo cada dispositivo de deformación un elemento de empuje (2345) adaptado para ser arrastrado en traslación respecto del soporte (231) según un eje (X2) , incluyendo el elemento de empuje (2345) una parte adaptada para entrar en contacto con la membrana flexible (12) en un punto (121) para deformarla, y
• un dispositivo de accionamiento (233) adaptado para arrastrar en traslación el elemento de empuje (2345) de uno de los dispositivos de deformación (234) a la vez según su eje (X2) ,
caracterizándose el sistema de accionamiento (23) porque incluye:
• un dispositivo de selección (232) adaptado para desplazar el dispositivo de accionamiento (233) hacia cada uno de los dispositivos de deformación (234) de modo que el dispositivo de accionamiento (233) pueda arrastrar en traslación el elemento de empuje (2345) del dispositivo de deformación (234) seleccionado.
2. Sistema de accionamiento, según la reivindicación 1, en el que el dispositivo de accionamiento está adaptado para generar un movimiento de rotación respecto del soporte (231) según el eje (X2) , transmitiendo dicho movimiento de rotación un movimiento de traslación al elemento de empuje (2345) mediante un sistema de tornillo/tuerca (2344, 2345) .
3. Sistema de accionamiento según la reivindicación 2, en el que cada dispositivo de deformación (234) incluye además:
• un primer elemento rotativo (2341) adaptado para ser arrastrado en rotación respecto del soporte (231) según un segundo eje (X1) , sustancialmente paralelo al primer eje (X2) , por el dispositivo de accionamiento (233) , y
• un segundo elemento rotativo (2342) conectado en rotación según el primer eje (X2) con uno de los elementos del sistema de tornillo/tuerca (2344, 2345) y que puede ser arrastrad en rotación según el primer eje (X2) por el primer elemento rotativo (2341) .
4. Sistema de accionamiento según la reivindicación 3, en el cual cada primer elemento rotativo incluye una primera polea (2341) y cada segundo elemento rotativo incluye una segunda polea (2342) , incluyendo cada dispositivo de deformación (234) además, una correa (2343) que conecta la primera polea (2341) a la segunda polea (2342) .
5. Sistema de accionamiento según una de las reivindicaciones 3 y 4, en el que los primeros elementos rotativos (2341) están distribuidos en el perímetro de un círculo, incluyendo el dispositivo de selección (232) un brazo de soporte (2322) que puede ser arrastrado en rotación según un tercer eje (X3) que pasa por el centro del círculo y ortogonal al plano de círculo, estando el dispositivo de accionamiento (233) fijado al brazo de soporte (2322) para de este modo poder arrastrar en rotación los primeros elementos rotativos (2341) de los dispositivos de deformación (234) .
6. Sistema de accionamiento según una de las reivindicaciones 3 a 5, en el que el dispositivo de accionamiento (233) incluye, un motor (2331) adaptado para arrastrar en rotación cada primer elemento rotativo (2341) según su segundo eje (X1) .
7. Sistema de accionamiento según una de las reivindicaciones anteriores que incluye además, para al menos un dispositivo de deformación (234) , un elemento elástico (31) en el que uno de sus extremos está conectado en traslación según el primer eje (X2) con la parte del elemento de empuje (2345) adaptado para entrar en contacto con la membrana flexible (12) y en el que otro de sus extremos está conectado en traslación según el primer eje (X2) con la membrana flexible (12) , siendo el elemento elástico (31) elásticamente deformable según el primer eje (X2) .
8. Sistema de accionamiento según la reivindicación 7, que incluye , además, para cada dispositivo de deformación (234) que incluye un elemento elástico (31) , un segundo elemento elástico (32) en el que uno de sus extremos está conectado en traslación según el primer eje (X2) con el soporte (231) , y en el que otro de sus extremos está conectado en traslación según el primer eje (X2) con la membrana flexible (12) , siendo el segundo elemento elástico (32) elásticamente deformable según el primer eje (X2) , siendo la rigidez del primer elemento elástico (31) según el primer eje (X2) inferior a la rigidez del segundo elemento elástico (32) según el primer eje (X2) .
9. Reflector que incluye un chasis (11) , una membrana flexible (12) fijada al chasis (11) para de este modo poder ser deformada, y un sistema de accionamiento (23) según una de las reivindicaciones anteriores.
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