專利名稱：用于大型截拋物面天線的反射盤的改進(jìn)支撐框架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于射電望遠(yuǎn)鏡、太陽(yáng)能收集器、衛(wèi)星通信等的剛性截拋物面天線。更 特別地，本發(fā)明涉及用于支撐這種天線的反射盤或傳導(dǎo)盤的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
大型截拋物面天線用于接收來自衛(wèi)星的信號(hào)、來自太陽(yáng)的能量以及來自恒星射電 源的信號(hào)。它們還用于向空間發(fā)送電磁輻射波束(例如，用于通信目的)。這種天線的大型 剛性反射盤通常具有反射或傳導(dǎo)表面，其為拋物面或球冠形表面。接收器或發(fā)射器定位在 反射盤表面的焦點(diǎn)區(qū)域(或者其等效裝置，如果天線包括副反射器，與卡塞格倫天線有些 類似)。就接收天線來說，反射盤將其接收到的電磁輻射聚焦或聚集，使得該輻射在天線使 用中入射到接收器上。大型反射盤接收天線結(jié)構(gòu)一般圍繞兩個(gè)相互垂直的軸旋轉(zhuǎn)，以便“跟蹤”輻射源 (即，保持反射盤的指向軸，也稱作“瞄準(zhǔn)線”指向輻射源)。最通常地，一個(gè)軸為水平的，另 一個(gè)軸為豎直的。這稱作“方位角/高度”跟蹤。不太常見的可選布置是“地極/赤道”跟 蹤布置。就用于收集太陽(yáng)能的截拋物面天線來說，各種設(shè)計(jì)考慮認(rèn)為方位角/高度跟蹤布 置是優(yōu)選的跟蹤布置。在傳統(tǒng)的截拋物面天線中，支撐反射盤的框架(支撐框架)具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。例 如，支撐框架可以是倒置的網(wǎng)格球頂或者由從反射盤中心下面徑向延伸的多個(gè)相同副框架 支撐的一系列圓環(huán)。這種反射盤支撐框架具有內(nèi)在的脆弱結(jié)構(gòu)，缺乏剛性。因此，它們需要 復(fù)雜的支柱布置，從而賦予支撐框架足夠的剛度和強(qiáng)度以支撐大型反射盤。即使利用這種 支柱，如果拋物面反射器具有連續(xù)表面(這通常是反射盤用于接收和聚焦太陽(yáng)輻射時(shí)的情 況)，當(dāng)天線承受即使適度風(fēng)載時(shí)，反射面也會(huì)發(fā)生明顯變形。反射盤反射面的這種變形直 接降低了作為太陽(yáng)能收集器的天線的成本效益。反射盤太陽(yáng)能收集器的成本效益同樣取決于其在太陽(yáng)處于或接近水平面時(shí)接收 太陽(yáng)輻射的能力。由于反射盤指向軸仰角的變化受到反射盤及其相關(guān)支撐框架圍繞水平 軸(其在反射盤直接指向上方時(shí)位于反射盤中心以下)的運(yùn)動(dòng)的影響，反射盤結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn) 軸必須至少為反射盤豎向?qū)挾?當(dāng)反射盤的指向軸指向水平方向時(shí)測(cè)量所得)的一半。因 此，用作太陽(yáng)能收集器的截拋物面天線的旋轉(zhuǎn)水平軸在塔頂幾乎不變。這是指，當(dāng)反射盤移 動(dòng)以使其瞄準(zhǔn)線豎直位于該軸上方時(shí)，所有反射盤表面遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于地面，從而完全暴露在風(fēng) 中。如上所述，即使輕的風(fēng)載也會(huì)使反射盤表面扭曲，除非(a)反射盤的支撐框架為包括多 個(gè)支撐構(gòu)件的剛性結(jié)構(gòu)，和(b)反射盤由堅(jiān)固、因而沉重且昂貴的材料構(gòu)造而成(因此，必 須提高輔助裝置的處理能力)。如果反射盤不由沉重的剛性材料制成的話，則必須減少在 強(qiáng)風(fēng)中使用天線以避免反射盤受損的可能性。同樣，當(dāng)反射盤暴露在極限風(fēng)中時(shí)，即使不使 用，也很難確保反射盤的完整性。現(xiàn)有反射盤支撐框架的另一缺陷在于，除非使用詳細(xì)、復(fù)雜且耗時(shí)的步驟制造支撐框架，否則它們不能構(gòu)造為使其上附接反射盤表面的支撐框架上的點(diǎn)(稱作“安裝點(diǎn)”)精確地位于所需反射盤表面的包絡(luò)面上。因此，當(dāng)裝配天線時(shí)，特別是在將大型反射面安裝在支撐框架上時(shí)，通常有必要調(diào)節(jié)反射面各個(gè)部分的安裝以形成所需的反射盤表面形狀。因此，制造傳統(tǒng)截拋物面天線的高成本部分地由于支撐框架的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，部分地 由于反射盤必須使用的材料性質(zhì)，部分地由于在裝配和調(diào)節(jié)天線結(jié)構(gòu)時(shí)所需熟練工人的數(shù)量。歐洲專利No. 0681747的說明書中描述了一種比用于截拋物面天線反射盤的傳統(tǒng) 支撐框架剛度更大且具有較輕結(jié)構(gòu)的支撐框架。該支撐框架具有兩列剛性支柱。第一陣列 包括多個(gè)四面體支柱組件，每個(gè)組件由端部連接到四個(gè)節(jié)點(diǎn)上的六個(gè)支柱組成，從而形成 四面體結(jié)構(gòu)。每個(gè)組件的三個(gè)節(jié)點(diǎn)位于反射盤的安裝點(diǎn)處；第四個(gè)節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)離反射盤表面的 包絡(luò)面。每個(gè)支柱組件通過邊緣連接到至少兩個(gè)相鄰的支柱組件上。剛性支柱的第二陣列 通過將每個(gè)第四節(jié)點(diǎn)連接到每個(gè)相鄰的第四節(jié)點(diǎn)上而形成。這種支撐框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)包括能夠形成用于截拋物面天線的穩(wěn)固、剛性且較輕的 支撐框架的能力。另外，天線設(shè)計(jì)可以在設(shè)計(jì)室內(nèi)完成，反射盤支撐框架可以在現(xiàn)場(chǎng)精確裝 配。此外，在裝配時(shí)，安裝于支撐框架上的反射盤和天線可以立即使用(因?yàn)椴槐剡M(jìn)行現(xiàn)場(chǎng) 調(diào)節(jié))。然而，這種支撐框架的結(jié)構(gòu)需要復(fù)雜的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)接收實(shí)際上以銳角相 交的多個(gè)支柱端部。另外，需要使用四面體支柱組件導(dǎo)致使用要安裝在支撐框架安裝點(diǎn)上 的三角形反射面元件，其中，角部具有大約60°的銳角。這一限制增大了制造和裝配的復(fù)雜 性；同樣使給定結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件數(shù)量多于其它支撐框架結(jié)構(gòu)所需的數(shù)量。為了避免對(duì)反射元 件的銳角形角部的需要，就需要更為復(fù)雜的反射盤元件以及更為復(fù)雜的安裝配件，從而進(jìn) 一步增加構(gòu)造天線的成本。在構(gòu)造如歐洲專利No. 0681747的說明書中所述的具有大型反射盤和反射盤支撐 框架的天線時(shí)另一個(gè)成本增加因素在于，需要分別構(gòu)造支撐框架和反射盤或傳導(dǎo)盤表面。 反射盤隨后安裝在支撐框架上，這包括時(shí)間和人力，并且僅能通過四面體支柱組件和反射 盤或傳導(dǎo)盤元件的基本上更復(fù)雜的設(shè)計(jì)來避免。當(dāng)然，重要之處在于如果損壞的話，每個(gè)反 射盤或傳導(dǎo)盤表面元件可以去除和更換。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于大型截拋物面天線的更輕、剛度更大且更經(jīng)濟(jì) 的反射盤支撐框架，其避免了如歐洲專利No. 0681747說明書中所述具有四面體支柱組件 的支撐框架的缺點(diǎn)。該目標(biāo)通過具有兩列剛性支柱的另一種支撐框架結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。然而，在本發(fā)明中， 支柱的第一陣列形成為多個(gè)金字塔形支柱組件。每個(gè)金字塔形支柱組件具有八個(gè)剛性支 柱，其端部連接到五個(gè)節(jié)點(diǎn)上。每個(gè)組件中的四個(gè)節(jié)點(diǎn)(將成為“底座節(jié)點(diǎn)”)和四個(gè)支柱 形成用于金字塔結(jié)構(gòu)的剛性矩形底座。每個(gè)底座節(jié)點(diǎn)(本身或通過從節(jié)點(diǎn)的偏置部或突出 部)提供用于天線反射盤的安裝點(diǎn)。這些安裝點(diǎn)位于反射盤的彎曲包絡(luò)面上。[注意在本 說明書中，詞語“彎曲的”是指非平面且在空間彎曲的形狀。就太陽(yáng)能收集器的反射盤(以 及在某些其他類型的天線中)來說，反射盤的彎曲包絡(luò)面優(yōu)選的為拋物面或球冠。]每個(gè)組 件的第五個(gè)節(jié)點(diǎn)一定要遠(yuǎn)離天線反射盤(并位于其后面)，所述第五個(gè)節(jié)點(diǎn)必須位于金字塔形組件的頂角(頂部)。每個(gè)矩形底座本身是剛性結(jié)構(gòu)。除了在只具有兩個(gè)或三個(gè)金字塔形支柱組件(不 與大型截拋物面天線的支撐框架相關(guān))的支撐框架的不重要情況下之外，每個(gè)金字塔形組 件的矩形底座連接到至少兩個(gè)相鄰金字塔形支柱組件的矩形底座上。支柱的第二陣列包括剛性支柱層，每個(gè)支柱連接到支柱的第一陣列的金字塔形支 柱組件的五個(gè)節(jié)點(diǎn)中的兩個(gè)(頂角或頂部節(jié)點(diǎn))上。在支柱的第一陣列中，相鄰金字塔形支柱組件的剛性底座的連接通過邊緣連接布 置(其中，兩個(gè)金字塔形支柱組件具有底座支柱和位于共用支柱端部的節(jié)點(diǎn))或角部連接 布置(其中，兩個(gè)支柱組件具有一個(gè)共用的底座節(jié)點(diǎn))完成。
如果相鄰金字塔形支柱組件的剛性底座的連接僅通過金字塔形組件的角部連接 完成的話，將形成本發(fā)明最小限度的剛性支撐框架。由最少數(shù)量支柱構(gòu)成的支撐框架適合 于某些截拋物面天線將經(jīng)受的使用條件。為了提高該支撐框架的剛度，將引入附加支柱。這 些附加支柱將加入到由四個(gè)支柱成組(每個(gè)支柱具有相關(guān)的附加頂角或頂部節(jié)點(diǎn))構(gòu)成的 支柱的第一陣列中，從而形成位于角部連接的金字塔形支柱組件之間間隔之一中的附加的 金字塔形支柱組件。為此，一組四個(gè)支柱中的每個(gè)支柱的一端保持在第一陣列的相應(yīng)底座 節(jié)點(diǎn)中。這四個(gè)支柱中每一個(gè)的另一端連接到附加的相關(guān)頂部節(jié)點(diǎn)上，該頂部節(jié)點(diǎn)位于與 第一陣列的其它頂部節(jié)點(diǎn)相同的彎曲包絡(luò)面上。因此，每一組四個(gè)附加的支柱的第一陣列 及其相關(guān)的附加頂部節(jié)點(diǎn)形成附加的金字塔形支柱組件，所述附加的金字塔形支柱組件通 過邊緣連接到其相鄰的金字塔形支柱組件上。需要第二列中的至少一個(gè)附加支柱，優(yōu)選地 至少兩個(gè)附加支柱將附加頂部節(jié)點(diǎn)連接到支柱的第二陣列上。每當(dāng)以這種方式在支柱的第 一陣列中包括附加的金字塔形支柱組件時(shí)，其中，其附加的頂部節(jié)點(diǎn)鎖定在支柱的第二陣 列中，位于附加的金字塔形支柱組件附近的支撐框架的剛度得以提高。因此，如果有限數(shù)量 的附加金字塔形支柱組件加入到支撐框架中的話，這些附加的支柱組件將被包括在支撐框 架的周邊區(qū)域中。當(dāng)?shù)谝魂嚵薪遣窟B接的金字塔形支柱組件中用于附加金字塔形支柱組件的每個(gè) 可能位置已經(jīng)填滿附加的金字塔形支柱組件(并且每個(gè)附加的頂部節(jié)點(diǎn)已經(jīng)鎖定到支柱 的第二陣列中)的話，第一陣列中的每個(gè)金字塔形支柱組件的剛性底座將通過邊緣連接到 每個(gè)相鄰金字塔形支柱組件的剛性底座上。如此形成的第一陣列反射盤支撐框架是可以根 據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的第一陣列或前列的最穩(wěn)固形式?？梢酝ㄟ^仔細(xì)選擇形成第二陣列(或后列)支柱的支柱層的布置方式進(jìn)一步增強(qiáng) 反射盤支撐框架。在基本形式中，支柱的第二陣列包括一層單個(gè)支柱，該層中每個(gè)支柱的端 部連接到第一陣列中相應(yīng)的第五(或者頂角或頂部)節(jié)點(diǎn)上。對(duì)第二列的唯一要求是，第 一陣列的每個(gè)頂部節(jié)點(diǎn)連接到第二列的支柱上。對(duì)于更穩(wěn)固的反射盤支撐框架來說，第二 列的支柱層由多組支柱構(gòu)成，每組支柱由裝配為矩形的四個(gè)支柱構(gòu)成，其角部連接到支柱 的第一陣列的相應(yīng)頂部節(jié)點(diǎn)上。如果這些支柱組是剛性矩形組件，并且已經(jīng)采用第一陣列 的最穩(wěn)固形式的話，將構(gòu)造出尤為穩(wěn)固的反射盤支撐框架。支柱的第一陣列的金字塔形支柱組件的矩形底座及其相關(guān)頂部節(jié)點(diǎn)(其決定了 反射盤(在安裝到支柱的第一陣列的底座節(jié)點(diǎn)上時(shí))和支柱的第二陣列之間的間隔)之間 的距離同樣是影響反射盤支撐框架的強(qiáng)度和剛度的因素。
支柱的第二陣列的性質(zhì)以及頂部節(jié)點(diǎn)與支柱的第一陣列的矩形底座之間的間隔 均為工程師在設(shè)計(jì)用于特殊截拋物面天線的反射盤支撐框架時(shí)要考慮的因素。由上可知，根據(jù)本發(fā)明最廣義的形式可以得知，一種用于截拋物面天線反射盤的 支撐框架包括剛性支柱的第一陣列和剛性支柱的第二陣列，其特征在于(1)所述第一陣列包括第一多個(gè)剛性支柱組件，所述支柱組件中的每一個(gè)由端部 連接到五個(gè)節(jié)點(diǎn)上的八個(gè)支柱構(gòu)成；所述五個(gè)節(jié)點(diǎn)由四個(gè)底座節(jié)點(diǎn)和一個(gè)頂部節(jié)點(diǎn)組成； 所述支柱組件中的每一個(gè)包括金字塔形組件，所述金字塔形組件具有(a)包括所述八個(gè)支柱中連接到所述四個(gè)底座節(jié)點(diǎn)上的四個(gè)支柱的剛性矩形底 座，所述底座節(jié)點(diǎn)位于所述矩形底座的角部處；所述四個(gè)底座節(jié)點(diǎn)包括用于所述反射盤的 安裝點(diǎn)；和(b)其余四個(gè)支柱中的每一個(gè)支柱的一端連接到各自的底座節(jié)點(diǎn)上，另一端連接 到其相關(guān)的頂部節(jié)點(diǎn)上；所述頂部節(jié)點(diǎn)中的每一個(gè)與其相關(guān)的矩形底座隔開；(2)所述第一陣列的每個(gè)支柱組件的底座通過角部連接到所述第一陣列的每個(gè)相 鄰支柱組件的底座上，兩個(gè)相鄰支柱組件的底座的所述角部連接通過所述兩個(gè)支柱組件中 的第一個(gè)支柱組件的一個(gè)角部底座節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)，該角部底座節(jié)點(diǎn)也是所述兩個(gè)支柱組件中的 第二支柱組件的一個(gè)角部底座節(jié)點(diǎn)；和(3)所述第二列包括處于單層中的第二多個(gè)剛性支柱，所述第二列中的每個(gè)支柱 在所述第一陣列的金字塔形支柱組件的頂部節(jié)點(diǎn)和相鄰金字塔形支柱組件的頂部節(jié)點(diǎn)之 間相連。對(duì)于更為剛性的支撐框架，至少一個(gè)附加的(或“填充”)金字塔形支柱組件位于 所述角部連接的金字塔形支柱組件的金字塔形支柱組件之間的間隔內(nèi)，所述(或每個(gè))附 加的支柱組件包括四個(gè)附加支柱；每個(gè)附加支柱的一端連接到金字塔形支柱組件的相應(yīng)角 部底座節(jié)點(diǎn)上；每個(gè)附加支柱的另一端連接到附加的頂部節(jié)點(diǎn)上；所述附加的頂部節(jié)點(diǎn)位 于所述第二列的所述支柱層中；至少一個(gè)附加支柱包括在所述第二列中以將所述附加的頂 部節(jié)點(diǎn)連接到所述支柱的第二陣列上。在本發(fā)明最優(yōu)選的形式中，一種用于截拋物面天線反射盤的支撐框架包括剛性支 柱的第一陣列和剛性支柱的第二陣列，其特征在于(1)所述第一陣列包括第一多個(gè)剛性支柱組件，所述支柱組件中的每一個(gè)由端部 連接到五個(gè)節(jié)點(diǎn)上的八個(gè)支柱構(gòu)成；所述五個(gè)節(jié)點(diǎn)由四個(gè)底座節(jié)點(diǎn)和一個(gè)頂部節(jié)點(diǎn)組成； 所述支柱組件中的每一個(gè)包括金字塔形組件，所述金字塔形組件具有(a)包括所述八個(gè)支柱中連接到所述四個(gè)底座節(jié)點(diǎn)上的四個(gè)支柱的剛性矩形底 座，所述底座節(jié)點(diǎn)位于所述矩形底座的角部處；所述四個(gè)底座節(jié)點(diǎn)包括用于所述反射盤的 安裝點(diǎn)；和(b)其余四個(gè)支柱中的每一個(gè)支柱的一端連接到各自的底座節(jié)點(diǎn)上，另一端連接 到所述頂部節(jié)點(diǎn)上；所述頂部節(jié)點(diǎn)與所述矩形底座隔開；(2)所述第一陣列的每個(gè)支柱組件的底座通過邊緣連接到所述第一陣列的每個(gè)相 鄰支柱組件的底座上，兩個(gè)相鄰支柱組件的底座的所述邊緣連接通過金字塔形支柱組件的 底座的一個(gè)側(cè)支柱實(shí)現(xiàn)，所述側(cè)支柱也是相鄰金字塔形支柱組件的底座的側(cè)支柱，并且位 于所述相鄰支柱組件中的第一個(gè)支柱組件的所述一個(gè)側(cè)支柱端部處的底座節(jié)點(diǎn)也是位于所述相鄰支柱組件中的第二個(gè)支柱組件的所述一個(gè)側(cè)支柱端部處的底座節(jié)點(diǎn)；和(3)所述第二列包括處于單層中的第二多個(gè)支柱，所述第二列的每個(gè)支柱在所述 第一陣列的第一支柱組件的頂部節(jié)點(diǎn)和與所述第一支柱組件相鄰的支柱組件的頂部節(jié)點(diǎn) 之間連接，所述第二多個(gè)支柱使得所述第二列中的相應(yīng)支柱在所述第一陣列的支柱組件的 每個(gè)頂部節(jié)點(diǎn)和所述第一陣列的每個(gè)相鄰支柱組件的相應(yīng)頂部節(jié)點(diǎn)之間連接。
具有金字塔形支柱組件的該支撐框架的重要實(shí)際特征在于，如果需要的話，反射 盤片段(反射或傳導(dǎo))和要與其相連的金字塔形支柱組件可以制造和裝配為具有所需的反 射或傳導(dǎo)板剛度的整體可去除單元，從而使天線的總體結(jié)構(gòu)更為適宜且成本更低。現(xiàn)在將參考附圖僅以舉例方式對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述。


圖1是已經(jīng)建議用于太陽(yáng)能收集的截拋物面天線的局部示意性透視圖，其中截拋 物面天線具有根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的反射盤支撐框架。圖2是圖1所示天線的示意性側(cè)視圖，其中天線具有用于控制反射盤指向軸仰角 的常規(guī)布置。圖3是圖1所示天線的示意性側(cè)視圖，其中天線具有用于控制反射盤指向軸仰角 的可選機(jī)構(gòu)。圖4是顯示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的支撐框架的支柱的第一陣列的示意圖。圖5是用于圖1所示天線的反射盤支撐框架的一部分的示意圖，其中，支撐框架的 金字塔形支柱組件的剛性矩形底座通過角部彼此連接。圖6是圖1和2所示天線的反射盤支撐框架的一部分的示意圖，其中，反射盤支撐 框架的金字塔形支柱組件的剛性矩形底座通過邊緣彼此連接。
具體實(shí)施例方式圖1、2和3所示的已經(jīng)建議的截拋物面天線(已經(jīng)由本發(fā)明人設(shè)計(jì)出)的反射盤 10的口徑(aperture)(面積)為500平方米。反射盤框架20和反射盤10具有18米的高 度和30米的寬度?？傮w口徑形狀為矩形，具有削平的角部。應(yīng)當(dāng)理解，可以根據(jù)本發(fā)明構(gòu) 造具有比圖示實(shí)施例更小或更大口徑，具有其它多邊形外周形狀以及具有未削平角部的反射盤。反射盤10安裝在反射盤支撐框架20上。位于支撐支柱15 —端的接收器/吸收 器14安裝在反射盤10的焦點(diǎn)區(qū)域處，所述支撐支柱(在圖示實(shí)施例中)與反射盤10的指 向軸11對(duì)準(zhǔn)。就圖1、2和3所示的本發(fā)明人的天線設(shè)計(jì)來說，接收器14包括產(chǎn)生高質(zhì)量 蒸汽的盤管。蒸汽(連同進(jìn)水)通過兩個(gè)旋轉(zhuǎn)接頭流向地面，由此輸送到使用蒸汽的位置。 攜帶供水管線、蒸汽管線和監(jiān)控管線的支撐支柱15通過四根牽繩(附圖中未顯示)固定到 反射盤支撐框架的周邊上。這種形式的接收器可以提供具有一定溫度和壓力的蒸汽，其可 以符合并且通常超過任何蒸汽輪機(jī)的需求。利用這種形式的接收器，反射盤元件必須裝配 成使得反射盤產(chǎn)生選定的相對(duì)“模糊的”焦點(diǎn)區(qū)，從而將焦點(diǎn)區(qū)內(nèi)的平均太陽(yáng)輻射強(qiáng)度限制 在接收器/吸收器14使用材料允許的安全數(shù)值以內(nèi)。(然而，應(yīng)當(dāng)指出，用于收集太陽(yáng)能的 大型截拋物面天線無須用于給蒸汽輪機(jī)提供動(dòng)能；因此，對(duì)使用反射盤10的模糊焦點(diǎn)區(qū)處的聚焦能量來說可以具有不同的布置。)反射盤支撐框架20安裝在天線的底座框架19上，以圍繞水平軸線18旋轉(zhuǎn)。在圖2所示實(shí)施例中，通過在支撐框架20和底座框架19之間連接的液壓油缸17可以按傳統(tǒng)方 式控制指向軸11的仰角。在圖3所示實(shí)施例中，通過較小的液壓油缸37可以控制指向軸的仰角，所述液壓 油缸的一端連接到可以?shī)A緊到橫梁39 (典型地I形梁)上的夾具38上，所述橫梁在樞轉(zhuǎn)點(diǎn) 31處樞轉(zhuǎn)連接到底座框架19上。液壓油缸37的另一端連接到從反射盤10的支撐框架20 伸出的剛性支柱或突出部35上。突出部35的端部安裝到橫梁39上，使得它可以沿著橫梁 39移動(dòng)(例如，通過使用在通道內(nèi)移動(dòng)的輪子的布置，所述通道在I形梁的每一側(cè)上各形成 一個(gè))?？梢耘c突起部35—致的附加的剛性突出部36從支撐框架20伸出。突出部36最 為遠(yuǎn)離反射盤10的端部可以沿著橫梁39移動(dòng)，并且設(shè)置有夾具40以使突出部36能夠夾 緊到橫梁39上。在(a)夾具38去激勵(lì)(和夾緊到橫梁39上)以及(b)夾具40 (被激勵(lì)) 沿著橫梁39自由移動(dòng)時(shí)，致動(dòng)液壓油缸37，使得使突出部35和36能夠沿著橫梁39移動(dòng)， 從而改變橫梁39與水平方向的角度，并且改變反射盤指向軸11的仰角。當(dāng)液壓油缸37已 經(jīng)完成伸出(或縮回)時(shí)，夾具40去激勵(lì)(S卩，夾緊到橫梁上)，使得夾具38可以松開并且 液壓油缸37可以縮回(或伸出)，以使夾具38移動(dòng)到新的位置，從該位置通過重復(fù)上述步 驟可以改變反射盤10的指向軸11的仰角。采用用于控制反射盤10的指向軸仰角的圖3所示機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于，該機(jī)構(gòu)還可以 用于使接收器/吸收器14移動(dòng)到其靠近地面的位置(圖3所示)。這里，接收器/吸收器 14被很好定位以便維修。圖3還顯示了位于底座框架19上的用于橫梁39的兩個(gè)可選樞轉(zhuǎn)點(diǎn)31 ‘和31 “。 如果橫梁39在31'處樞轉(zhuǎn)，力三角形31'、18、35優(yōu)于力三角形31、18、35。將橫梁39的 樞轉(zhuǎn)點(diǎn)移動(dòng)到位于底座框架19端部(邊緣)處的31 “，導(dǎo)致液壓油缸37為改變反射盤10 的指向軸11所必須施加的力進(jìn)一步減小。不管采用圖2還是圖3所示機(jī)構(gòu)(或者其它仰角控制機(jī)構(gòu))來控制反射盤10的指 向軸11的仰角，底座框架19都安裝在圓形底座13上。為了使指向軸11能夠利用方位角/ 高度方法跟蹤太陽(yáng)，底座框架19可以圍繞位于安裝底座13中心的豎直軸12、優(yōu)選地利用本 發(fā)明人的國(guó)際專利申請(qǐng)No. PCT/AU2004/001474(其為WIPO公開No. W02005/043671A1)的 說明書所描述的旋轉(zhuǎn)設(shè)備進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。該說明書還描述了可用作夾具38和40的夾具結(jié)構(gòu)。 利用該結(jié)構(gòu)，夾具在沒有致動(dòng)時(shí)被彈簧偏壓以牢固地夾緊I形梁。在致動(dòng)時(shí)，夾具從I形梁 上松開。如圖1所示，反射盤10由單個(gè)的反射元件21構(gòu)成，每個(gè)反射元件(除了反射盤的 角部處)包括正方形曲面，其通過基底保持剛性。反射盤可以由形狀和尺寸不同的元件構(gòu) 成。然而，如上所述，通過將反射盤表面的元件及其支撐基底形成矩形板可以實(shí)現(xiàn)工廠制造 的經(jīng)濟(jì)性和在天線安裝位置便于裝配，其中每個(gè)矩形板連接到支撐框架20的金字塔形支 柱組件的底座節(jié)點(diǎn)上。圖4是用于反射盤的支撐框架中的支柱的第一陣列的示意圖，所述反射盤具有大 致圓形的多邊形形狀。圖4顯示了沿著反射盤指向軸觀察的支柱的第一陣列。顯而易見的 是，這支柱陣列具有十六個(gè)金字塔形支柱組件。因此，這支柱陣列是象征性的，其支撐的反射盤為小型反射盤。本發(fā)明能夠并且意圖支撐大型反射盤，其中支撐框架在其支柱的第一 陣列中具有遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于十六個(gè)的金字塔形支柱組件。 參考圖4，每個(gè)金字塔形支柱組件具有四個(gè)底座支柱5，它們以確保形成剛性矩形 底座的方式連接到四個(gè)底座節(jié)點(diǎn)6上。[應(yīng)當(dāng)理解，四個(gè)剛性支柱和四個(gè)連接節(jié)點(diǎn)的矩形組 合不會(huì)內(nèi)在地形成剛性底座。有必要裝配這八個(gè)部件以形成剛性并且穩(wěn)定的矩形底座?？?以使用多種傳統(tǒng)的工程技術(shù)中的任何一種技術(shù)以確保金字塔形支柱組件的矩形底座為剛 性的]四個(gè)其它支柱7從各自的底座節(jié)點(diǎn)6延伸到頂部節(jié)點(diǎn)8。每個(gè)金字塔形支柱組件的 剛性底座通過角部連接到相鄰金字塔形支柱組件的剛性底座上。支撐框架的支柱的第二陣列(圖4中未顯示)包括與頂部節(jié)點(diǎn)8相互連接的支柱 層。支柱的第一陣列和支柱的第二陣列的組合形成用于反射盤的支撐框架。底座節(jié)點(diǎn)6位 于彎曲的包絡(luò)面上，并且形成用于反射或傳導(dǎo)元件的安裝點(diǎn)，所述反射或傳導(dǎo)元件在安裝 到其安裝點(diǎn)上時(shí)形成截拋物面天線的反射盤。(一些底座節(jié)點(diǎn)可以包括偏置部或突出部，該 偏置部或突出部構(gòu)成安裝點(diǎn)。)將反射盤的反射或傳導(dǎo)元件安裝到支撐框架上的操作給支 撐框架提供了進(jìn)一步的穩(wěn)固性和剛度。如果需要附加的剛度，可以在角部相連的金字塔形支柱組件之間的九個(gè)“空間” 9 內(nèi)形成附加的金字塔形支柱組件。從圖4中可以清楚看出，在金字塔形支柱組件的底座高 度處，九個(gè)空間中的每一個(gè)由定位成矩形的四個(gè)底座支柱圍繞。因此，每個(gè)附加的金字塔形 支柱組件在每個(gè)空間9中包括四個(gè)附加支柱而形成。每個(gè)附加支柱的一端連接到相應(yīng)的底 座節(jié)點(diǎn)6上，另一端連接到附加的頂部節(jié)點(diǎn)上。附加的頂部節(jié)點(diǎn)定位在與頂部節(jié)點(diǎn)8相同 的彎曲包絡(luò)面上，并且至少一個(gè)(優(yōu)選地，至少兩個(gè))附加支柱添加到支柱的第二陣列中以 將附加的頂部節(jié)點(diǎn)連接到支柱的第二陣列上。顯而易見的是，每當(dāng)附加的金字塔形支柱組件添加到“空間”9中時(shí)，金字塔形支柱 組件的底座(a)為剛性的矩形底座，(b)通過邊緣連接到四個(gè)“最初”角部相連的金字塔形 支柱組件中的剛性底座上。當(dāng)附加的金字塔形支柱組件添加到九個(gè)“空間” 9中的每一個(gè)中時(shí)，它們附加的頂 部節(jié)點(diǎn)鎖定到支柱的第二陣列中，所有金字塔形支柱組件的底座通過邊緣連接到每個(gè)相鄰 金字塔形支柱組件的底座支柱上。這是用于可以根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的反射盤的第一陣列支撐 框架的最剛性(和最牢固)形式。當(dāng)將附加的金字塔形支柱組件添加到位于角部相連的金字塔形支柱組件之間的 空間9中時(shí)，優(yōu)選的是將這些附加的金字塔形支柱組件添加到支撐框架的邊緣區(qū)域，從而 加固支撐框架的周邊。圖1所示太陽(yáng)能收集器天線的拋物線反射盤的外周形狀基本上為矩形，具有削平 的角部。圖5和6顯示了用于該反射盤的兩種形式的支撐框架結(jié)構(gòu)。參考圖3中部分顯示的支撐框架結(jié)構(gòu)，支撐框架20具有支柱層，包括支柱AB、BC、 CD、AF、BG、CH、DI, FG, GH、HI, FK, GL、HM、IN、KL、LM 和 MN，這些支柱連接到底座節(jié)點(diǎn) A、B、 C、D、F、G、H、I、K、L、M*Ni。這些節(jié)點(diǎn)是傳統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)，形式為其上形成平坦表面的大致球 形構(gòu)件。每個(gè)節(jié)點(diǎn)的平坦表面適合于接收剛性附接到所述節(jié)點(diǎn)上的支柱端部。典型地，通 過將支柱的螺紋延伸部旋入節(jié)點(diǎn)內(nèi)的相應(yīng)螺紋孔中實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)點(diǎn)的附接。底座節(jié)點(diǎn)A、B、C、D、F、G、H、I、K、L、M和N也是用于反射盤片段(segment)的安裝點(diǎn)。通過仔細(xì)選擇反射盤支撐框架的支柱長(zhǎng)度，支撐框架可以如此構(gòu)造，使得底座節(jié)點(diǎn)(或突出部或伸出部)位于所需反射盤表面的包絡(luò)面上，在圖1和2所示類型的太陽(yáng)能收集天 線的情況下，所述反射盤表面是拋物面(或者基本上為球冠形狀的表面)。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，因 為反射盤具有大口徑，因而任何反射或傳導(dǎo)片段或元件的表面只具有微小曲率。因此，圖5所示支撐框架的底座節(jié)點(diǎn)(包括底座節(jié)點(diǎn)A、B、C、D、F、G、H、I、K、L、M 和 N)和它們的相互連接的支柱(AB、BC、CD、AF、BG、CH、DI, FG, GH、HI, FK, GL、HM、IN、KL、 LM和MN)形成承載反射盤10的剛性、大體上正方形或矩形(正方形為矩形的特殊情況)的 結(jié)構(gòu)層。另外，這些矩形結(jié)構(gòu)形成相應(yīng)金字塔形支柱組件的矩形底座。為了完成金字塔形 支柱組件，頂部節(jié)點(diǎn)&、(；、64、^和111通過支柱34、38、&6和aF ；cC、cD、cI和cH ；eE、eF、 eK和ej等連接到頂部節(jié)點(diǎn)的四個(gè)相關(guān)的底座節(jié)點(diǎn)上。因此，天線的反射盤10連接到金字 塔形支柱組件的陣列上，每個(gè)支柱組件(a)具有八個(gè)支柱，四個(gè)底座節(jié)點(diǎn)和一個(gè)頂部節(jié)點(diǎn)， 并且(b)在其底座處通過角部連接到每個(gè)相鄰的支柱組件上。支撐框架20的其余部分包括支柱的第二陣列，即，所述剛性支柱層aC、ae、ag、Cg、 ci、ek、gk、gm等，所述剛性支柱層與頂部節(jié)點(diǎn)a、c、e、g、i、k和m相互連接?，F(xiàn)在參考圖6中部分顯示的支撐框架結(jié)構(gòu)，支撐框架20具有支柱的第一陣列，其 包括支柱 AB、BC、CD、AF、BG、CH、DI、FG, GH、HI、FK, GL、HM、IN、KL、LM 和 MN 的層，支柱層連 接到底座節(jié)點(diǎn)A、B、C、D、F、G、H、I、K、L、M和N上。如前所述，底座節(jié)點(diǎn)A、B、C、D、F、G、H、 I、K、L、M和N還提供了用于反射盤片段21的安裝點(diǎn)。底座節(jié)點(diǎn)A、B、C、D、F、G、H、I、K、L、M和N及其相互連接的支柱AB、BC、CD、AF、BG、 CH、DI、FG, GH、HI、FK, GL、HM、IN、KL、LM和MN形成承載反射盤10的一層剛性、大體上正方 形或矩形結(jié)構(gòu)。(注意，圖6所示支撐框架在支柱的第一陣列中具有與圖5所示支撐結(jié)構(gòu)相 同數(shù)量的剛性矩形結(jié)構(gòu)。)這些矩形結(jié)構(gòu)形成相應(yīng)金字塔形支柱組件的矩形底座，其構(gòu)成 支撐框架的支柱的第一陣列的其余部分。為了完成金字塔形支柱組件，頂部節(jié)點(diǎn)a、b、c、d、 e、f、g、h、i、j、k、1 禾口 m 通過支柱 aA、aB、aG 禾口 aF ；bB、bC、bH 禾口 bG ；cC、cD、ci 禾口 cH ；eE、 eF、eK和ej等連接到頂部節(jié)點(diǎn)的四個(gè)相關(guān)的底座節(jié)點(diǎn)上。因此，天線的反射盤10連接到一 列金字塔形支柱組件上，每個(gè)支柱組件(a)具有八個(gè)支柱，四個(gè)底座節(jié)點(diǎn)和一個(gè)頂部節(jié)點(diǎn)， (b)在其底座處通過邊緣連接到每個(gè)相鄰的支柱組件上。支撐框架20的其余部分包括支柱的第二陣列，即，剛性支柱ab、be、Cd、af、bg、Ch、 di、fg、gh、hi層等，其與頂部節(jié)點(diǎn)a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、1和m相互連接。注意，除 了在反射盤的角部處，支柱的第二陣列通常不與對(duì)角相鄰的金字塔形支柱組件的頂部節(jié)點(diǎn) 相互連接。圖6所示支撐框架的特征在于，利用一個(gè)規(guī)則的mXn金字塔形支柱組件陣列，沒 有未使用的支柱組件，所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)基本上是兩個(gè)相互鎖定的金字塔形支柱組件陣列，偏 置的頂部節(jié)點(diǎn)和共用的剛性支柱將相應(yīng)的底座連接到其頂部節(jié)點(diǎn)上。這是非常穩(wěn)固和剛性 的結(jié)構(gòu)，這是在反射盤上預(yù)期發(fā)生高風(fēng)載的情況下采用的優(yōu)選結(jié)構(gòu)。因此，對(duì)于本發(fā)明的支柱的第一陣列的優(yōu)選的布置是一個(gè)規(guī)則的mXn金字塔形 支柱組件陣列，陣列中沒有間隙或間隔，每個(gè)金字塔形支柱組件的剛性矩形底座通過邊緣 連接到其所有相鄰的金字塔形支柱組件的底座上。支柱的第一陣列的金字塔形支柱組件的每個(gè)底座及其相應(yīng)頂部節(jié)點(diǎn)之間的距離決定了反射盤(當(dāng)安裝在支柱的第一陣列上時(shí))和支柱的第二陣列之間的間隔。如本說明 書之前所述，這個(gè)距離影響反射盤支撐框架的框架強(qiáng)度和剛度，因此，影響反射盤本身的精 度和剛度。盡管圖1和2所示天線的第一陣列反射盤的矩形底座的節(jié)點(diǎn)限定了拋物面(或 者球冠)形狀的彎曲表面，從而保證了反射盤本身的正確形狀，但對(duì)于支柱的第一陣列的 頂部節(jié)點(diǎn)限定任何特殊表面來說沒有強(qiáng)制性要求。方便地，第二列的支柱層可以具有基本 上拋物面，或者大致球冠形狀，使得第一陣列的底座和第二列的支柱層之間的間隔足以滿 足整個(gè)反射盤支撐框架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度要求。然而，對(duì)反射盤和其支撐框架安裝在天線 底座框架上的方式的功能限制是指第二列的支柱不位于彎曲表面的包絡(luò)面上?？梢杂欣麍?zhí)行的另一設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是確保反射盤支撐框架的剛性支柱盡可能具有相 等長(zhǎng)度，優(yōu)選地具有相等強(qiáng)度。應(yīng)用該設(shè)計(jì)方法會(huì)使(a)制造成本降低，(b)將頂部節(jié)點(diǎn)連 接到構(gòu)成第一陣列的金字塔形結(jié)構(gòu)的底座節(jié)點(diǎn)上的所有剛性支柱具有相等的長(zhǎng)度。
無論第二列的選定彎曲性質(zhì)如何，都會(huì)在這個(gè)剛性支柱的第二陣列內(nèi)建立由四個(gè) 支柱構(gòu)成的一組顯而易見的矩形組件。由四個(gè)支柱構(gòu)成的每個(gè)這種矩形組件可以構(gòu)造為 (利用傳統(tǒng)的工程技術(shù))剛性矩形組件，與第一陣列的金字塔形支柱組件的剛性矩形底座 類似。同樣如本說明書之前所述，支柱的第二陣列中包括由四個(gè)支柱組成的剛性矩形組件 不會(huì)提高總反射盤支撐框架的剛度。(可選地，它會(huì)使一些支柱更輕，從而使總結(jié)構(gòu)更為經(jīng) 濟(jì)。)反射盤支撐框架的最穩(wěn)固形式需要第一陣列和第二列，在第一陣列中具有所有可 能的附加或“填充”金字塔形支柱組件，第二列包括多個(gè)由四個(gè)支柱組成的剛性矩形組件， 如圖6所示。當(dāng)設(shè)計(jì)反射盤支撐框架時(shí)，通常認(rèn)為包括填充的金字塔形支柱組件不僅用于 加固目的，而且還提供了增大的“安全系數(shù)”，和/或能夠在不危及反射盤支撐框架結(jié)構(gòu)的 預(yù)期設(shè)計(jì)強(qiáng)度的情況下使選定的支柱強(qiáng)度降低(因此，降低成本)。因此，對(duì)于具有從最小到最大的特定剛度的反射盤支撐框架來說，設(shè)計(jì)方法包括 下列步驟(a)剛性支柱的第一陣列設(shè)計(jì)為一列金字塔形支柱組件，每個(gè)組件具有剛性底座。 這些支柱組件的底座僅通過角部連接，在支柱的第二陣列中沒有剛性矩形支柱組件。(b)支柱的第一陣列中包括增加數(shù)量的填充的金字塔形支柱組件，在支柱的第二 陣列中沒有剛性矩形支柱組件。(c)第一陣列中所有可能的填充位置包含附加的金字塔形支柱組件，使得支柱的 第一陣列的矩形底座全部通過邊緣彼此連接。在支柱的第二陣列中不包括剛性矩形支柱組 件。(d)對(duì)于每一步驟(a)、(b)和(C)來說，支柱的第二陣列中包括增加數(shù)量的剛性 矩形支柱組件，直到在極限情況下支柱的第二陣列僅由剛性矩形支柱組件構(gòu)成為止。如圖6所示，通過實(shí)施支柱的第二陣列僅由剛性矩形支柱組件構(gòu)成的步驟(C)而 制成的支撐框架是能夠根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的最穩(wěn)固的支撐框架形式。如圖1、2和3所示的大口徑截拋物面天線包括本發(fā)明的支撐框架。它們還具有其 它有利的天線設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。這些其它結(jié)構(gòu)包括反射盤口徑形狀和水平軸18相對(duì)于反射盤的 位置。當(dāng)將反射盤支撐框架安裝在天線底座框架上時(shí)，反射盤的仰角傾斜軸優(yōu)選地位于反射盤支撐框架的中心部和反射盤支撐框架的支柱組件的最外端之間(即，位于天線的反 射盤下面，反射盤中心及其周邊之間的中間位置)。這個(gè)結(jié)構(gòu)允許天線的總高度在豎直朝上 時(shí)小于相同尺寸和口徑形狀的傳統(tǒng)截拋物面天線的總高度，但是它的水平傾斜軸位于反射 盤中心線上并且布置為使其指向軸(瞄準(zhǔn)線)豎直。傾斜軸可以位于反射盤的支撐框架的 邊緣外部，但是人們認(rèn)為，很少需要處于這種位置的傾斜軸。就反射盤口徑形狀而言，本發(fā)明的支撐框架允許實(shí)際截拋物面天線的構(gòu)造具有從 幾十平方米到幾百平方米的口徑；并且可能到兩千五百平方米以上。對(duì)尺寸的限制因素是 天線安裝位置的預(yù)期最大風(fēng)速，反射盤上的總風(fēng)載及總成本。最傳統(tǒng)的截拋物面天線具有 圓形或多邊形口徑形狀。由本發(fā)明的支撐框架支撐的反射盤口徑的優(yōu)選形狀是這樣的形 狀，其中，當(dāng)反射盤的指向軸水平時(shí)所測(cè)量到的反射盤頂部位于地面以上的高度小于其寬 度。形狀優(yōu)選地為矩形，其中，高寬比為2 3，并且具有可選的削平角部。與具有圓形或多邊形口徑的反射盤相比，反射盤高度降低、寬度增大和水平傾斜 軸18位于反射盤中心和反射盤的下部邊緣之間的位置相結(jié)合具有以下優(yōu)點(diǎn)，包括a)圖示反射盤的形狀使天線上的風(fēng)載普遍降低；b)在太陽(yáng)能收集天線陣列中，在清晨和傍晚，陣列中的截拋物面天線的遮擋減少； 和c)反射盤能夠圍繞其水平傾斜軸線18旋轉(zhuǎn)，使得安裝在天線上的接收器14能夠 移動(dòng)到地面高度以方便接近接收器。如前所述，圖1所示天線具有跟蹤太陽(yáng)的設(shè)備。從技術(shù)上控制跟蹤操作。優(yōu)選地， 位于方位角和高度軸上的角位置轉(zhuǎn)換器提供信號(hào)以與通過對(duì)各個(gè)瞬時(shí)的光源位置的計(jì)算 機(jī)模擬法獲得的信息，以及用于每個(gè)截拋物面天線軸的特殊角位置的必要條件進(jìn)行比較。 如果兩個(gè)位置不同，則控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)反射盤指向軸的位置以使它們相同。本領(lǐng)域的工程師及其他人員可以認(rèn)識(shí)到，圖4、5和6所示的支撐框架結(jié)構(gòu)以及圖 1、2和3所示的天線表示本發(fā)明和所用方式的實(shí)例。需要強(qiáng)調(diào)的是，支撐框架不局限于用于 太陽(yáng)能收集器，或者用于圖1、2和3所示類型的天線。在不脫離由下列權(quán)利要求所限定的 本發(fā)明構(gòu)思的情況下，可以對(duì)如上所述的實(shí)施例進(jìn)行改變和改進(jìn)。
權(quán)利要求
一種用于截拋物面天線的反射盤的支撐框架，所述支撐框架包括剛性支柱的第一陣列和剛性支柱的第二陣列，其特征在于(1)所述第一陣列包括第一多個(gè)剛性支柱組件，所述支柱組件中的每一個(gè)由端部連接到五個(gè)節(jié)點(diǎn)上的八個(gè)支柱構(gòu)成；所述五個(gè)節(jié)點(diǎn)由四個(gè)底座節(jié)點(diǎn)和一個(gè)頂部節(jié)點(diǎn)組成；所述支柱組件中的每一個(gè)包括金字塔形組件，所述金字塔形組件具有(a)包括所述八個(gè)支柱中連接到所述四個(gè)底座節(jié)點(diǎn)上的四個(gè)支柱的剛性矩形底座，所述底座節(jié)點(diǎn)位于所述矩形底座的角部處；所述四個(gè)底座節(jié)點(diǎn)包括用于所述反射盤的安裝點(diǎn)；和(b)其余四個(gè)支柱中的每一個(gè)支柱的一端連接到各自的底座節(jié)點(diǎn)上，另一端連接到所述頂部節(jié)點(diǎn)上；所述頂部節(jié)點(diǎn)與其相關(guān)的矩形底座隔開；(2)所述第一陣列的每個(gè)支柱組件的底座通過角部連接到所述第一陣列的每個(gè)相鄰支柱組件的底座上，兩個(gè)相鄰支柱組件的底座的所述角部連接通過所述兩個(gè)支柱組件中的第一個(gè)支柱組件的一個(gè)角部底座節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)，該角部底座節(jié)點(diǎn)也是所述兩個(gè)支柱組件中的第二支柱組件的一個(gè)角部底座節(jié)點(diǎn)；和(3)所述第二陣列包括處于單層內(nèi)的第二多個(gè)剛性支柱，所述第二陣列中的每個(gè)支柱在所述第一陣列的金字塔形支柱組件的頂部節(jié)點(diǎn)和相鄰金字塔形支柱組件的頂部節(jié)點(diǎn)之間相連。
2.如權(quán)利要求1所述的反射盤支撐框架，包括位于角部連接的金字塔形支柱組件的金 字塔形支柱組件之間的相應(yīng)間隔內(nèi)的至少一個(gè)附加的金字塔形支柱組件；所述(或每個(gè)) 附加的支柱組件包括四個(gè)附加支柱；每個(gè)附加支柱的一端連接到金字塔形支柱組件的相應(yīng) 的角部底座節(jié)點(diǎn)上；每個(gè)附加支柱的另一端連接到附加的頂部節(jié)點(diǎn)上；所述附加的頂部節(jié) 點(diǎn)位于所述第二陣列的所述支柱層中；至少一個(gè)附加支柱包括在所述第二陣列中以將所述 附加的頂部節(jié)點(diǎn)連接到支柱的所述第二陣列上。
3.一種用于截拋物面天線的反射盤的支撐框架，所述支撐框架包括剛性支柱的第一陣 列和剛性支柱的第二陣列，其特征在于(1)所述第一陣列包括第一多個(gè)剛性支柱組件，所述支柱組件中的每一個(gè)由端部連接 到五個(gè)節(jié)點(diǎn)上的八個(gè)支柱構(gòu)成；所述五個(gè)節(jié)點(diǎn)由四個(gè)底座節(jié)點(diǎn)和一個(gè)頂部節(jié)點(diǎn)組成；所述 支柱組件中的每一個(gè)包括金字塔形組件，所述金字塔形組件具有(a)包括所述八個(gè)支柱中連接到所述四個(gè)底座節(jié)點(diǎn)上的四個(gè)支柱的剛性矩形底座，所 述底座節(jié)點(diǎn)位于所述矩形底座的角部處；所述四個(gè)底座節(jié)點(diǎn)包括用于所述反射盤的安裝 點(diǎn)；和(b)其余四個(gè)支柱中的每一個(gè)支柱的一端連接到各自的底座節(jié)點(diǎn)上，另一端連接到所 述頂部節(jié)點(diǎn)上；所述頂部節(jié)點(diǎn)與所述矩形底座隔開；(2)所述第一陣列的每個(gè)支柱組件的底座通過邊緣連接到所述第一陣列的每個(gè)相鄰支 柱組件的底座上，兩個(gè)相鄰支柱組件的底座的所述邊緣連接通過金字塔形支柱組件的底座 的一個(gè)側(cè)支柱實(shí)現(xiàn)，所述側(cè)支柱也是相鄰金字塔形支柱組件的底座的側(cè)支柱，并且位于所 述相鄰支柱組件中的第一個(gè)支柱組件的所述一個(gè)側(cè)支柱端部處的底座節(jié)點(diǎn)也是位于所述 相鄰支柱組件中的第二個(gè)支柱組件的所述一個(gè)側(cè)支柱端部處的底座節(jié)點(diǎn)；和(3)所述第二陣列包括處于單層中的第二多個(gè)剛性支柱，所述第二陣列的每個(gè)支柱在所述第一陣列的第一支柱組件的頂部節(jié)點(diǎn)和與所述第一支柱組件相鄰的支柱組件的頂部 節(jié)點(diǎn)之間連接，所述第二多個(gè)支柱使得所述第二陣列中的相應(yīng)支柱在所述第一陣列的支柱 組件的每個(gè)頂部節(jié)點(diǎn)和所述第一陣列的每個(gè)相鄰支柱組件的相應(yīng)頂部節(jié)點(diǎn)之間連接。
4.如在先權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的反射盤支撐框架，其特征在于，所述第二陣列支柱 包括由所述第二陣列的四個(gè)支柱組成的至少一個(gè)矩形組件。
5.如權(quán)利要求4所述的反射盤支撐框架，其特征在于，由所述第二陣列的四個(gè)支柱組 成的所述至少一個(gè)矩形組件是剛性組件。
6.如權(quán)利要求3所述的反射盤支撐框架，其特征在于，所述第二陣列支柱中的支柱形 成為由四個(gè)支柱組成的剛性矩形組件，從而形成包括兩個(gè)陣列互鎖的金字塔形支柱組件的 反射盤支撐框架，其中，偏置的頂部節(jié)點(diǎn)和共用的剛性支柱將相應(yīng)的底座連接到相應(yīng)底座 的頂部節(jié)點(diǎn)上。
7.如在先任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的反射盤支撐框架，其特征在于，所述第一陣列的所 述底座節(jié)點(diǎn)中的至少一個(gè)具有突出部，由此形成所述至少一個(gè)底座節(jié)點(diǎn)的安裝點(diǎn)。
8.如在先任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的反射盤支撐框架，其特征在于，多個(gè)反射盤或傳導(dǎo) 盤元件安裝在所述底座節(jié)點(diǎn)的所述安裝點(diǎn)上以形成所述反射盤。
9.一種安裝在底座框架上的包括如權(quán)利要求8所述支撐框架的天線；所述反射盤具有 指向軸；其特征在于(a)所述天線包括能夠與所述底座框架和所述支撐框架操作地相關(guān)以便改變所述指向 軸的高度的裝置，和(b)所述底座框架能夠圍繞豎直軸線旋轉(zhuǎn)。
10.如權(quán)利要求9所述的天線，其特征在于，用于改變所述指向軸仰角的所述裝置包 括用于使所述反射盤支撐框架圍繞水平軸線旋轉(zhuǎn)的裝置；所述水平軸線位于所述底座框架 上，且位于所述支撐框架的中心區(qū)域和所述支撐框架的邊緣之間。
11.如權(quán)利要求9或10所述的天線，其特征在于，所述反射盤的口徑具有多邊形外周。
12.如權(quán)利要求11所述的天線，其特征在于，(a)所述反射盤的口徑基本上為矩形，具 有大體上水平的頂部和底部邊緣，以及(b)所述反射盤頂部位于地面以上的高度在所述反 射盤的指向軸為水平時(shí)小于所述反射盤口徑的寬度。
13.如權(quán)利要求12所述的天線，其特征在于，所述高度與所述寬度之比為2 3。
14.一種用于截拋物面天線的反射盤的支撐框架，大體上與參考附圖4、5和6描述的相同。
15.一種具有支撐在如權(quán)利要求1或3所述反射盤支撐框架上的大口徑反射盤的天線， 大體上與參考附圖描述的相同。
全文摘要
用于截拋物面天線的大口徑反射盤(10)的支撐框架(20)構(gòu)造為兩個(gè)剛性支柱的陣列。支柱的第一陣列形成為多個(gè)金字塔形支柱組件。每個(gè)金字塔形支柱組件構(gòu)造為端部連接到五個(gè)節(jié)點(diǎn)(6，8；A，B，G，F(xiàn)和a)上的八個(gè)剛性支柱(5，7；AB，AF，BG，F(xiàn)G，aA，aB，aG和aF)。每個(gè)組件中的四個(gè)節(jié)點(diǎn)(6；A，B，G，F(xiàn))和四個(gè)支柱(5；AB，AF，BG，F(xiàn)G)形成剛性矩形底座，所述節(jié)點(diǎn)形成用于反射盤或傳導(dǎo)盤元件(21)的安裝點(diǎn)，所述反射盤或傳導(dǎo)盤元件形成天線的反射盤(10)。每個(gè)組件的第五個(gè)節(jié)點(diǎn)(8；a)遠(yuǎn)離天線反射盤(10)并位于其后面，所述第五個(gè)節(jié)點(diǎn)位于金字塔形組件的頂角。
文檔編號(hào)H01Q1/12GK101809811SQ200880108457
公開日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2008年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月30日
發(fā)明者斯蒂芬·卡納夫 申請(qǐng)人:斯蒂芬·卡納夫