[發明專利]充氣展開式索網反射面天線反射器

有效

• 申請號: 201710135190.1
• 申請日: 2017-03-08
• 公開（公告）號: CN106887714B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 尋廣彬;吳志剛;鄔樹楠;王恩美;宋祥帥;蘭瀾
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: H01Q15/16
• 分類號: H01Q15/16
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 趙淑梅;李洪福

本發明公開了一種充氣展開式索網反射面天線反射器，所述反射器的反射面為金屬反射網，所述金屬反射網附著在一張拉索網結構上，其特征在于，所述張拉索網結構外套接有一充氣展開結構；工作狀態時，通過對所述充氣展開結構充氣實現所述張拉索網結構的展開并為其提供保持型面的張緊力。本發明具有結構簡單、展開可靠性高、收納率大、質量輕等優點，其在大型，尤其是超大型星載天線領域有著廣泛的應用前景，若批量投入市場必將產生積極的社會效益和顯著的經濟效益。

技術領域

本發明涉及星載可展開天線技術領域，尤其涉及一種結合充氣結構和索網結構的充氣展開式索網反射面天線反射器。

背景技術

自上世紀60年代中期以來，隨著航天技術在衛星廣播、空間通訊、深空探測、電子偵查以及射電天文觀測等領域的應用的逐步深入，人們對裝載在航天器上的天線性能需求與日俱增。星載天線作為航天器必備的載荷，為獲取更大的天線增益和信號接收能力，正朝著大口徑、高精度的方向發展。由于運載火箭的運載能力和裝載空間限制，傳統的固面天線已無法滿足設計需求，這就要求天線在發射前處于折疊狀態，待航天器進入空間軌道后，天線在控制指令下逐步展開，最終鎖定在運營工作狀態。

可展開天線是在目前運載火箭能力下實現大口徑天線的有效形式。按照反射面的類型，可展開天線可分為3類：固體反射面可展開天線、充氣反射面天線和索網反射面天線。固體反射面可展開天線秉承了傳統固面天線的優點，可以實現很高的形面精度，但其折疊后的體積和質量仍然很大，限制了天線的口徑和在軌應用。充氣反射面天線可以做到超大口徑，且質量很輕，但通過對薄膜材料充氣形成的反射面形面精度較低，結構熱穩定性較差，技術成熟度低，難以實現廣泛的工程應用。索網反射面天線在展開口徑、收納率、面密度和形面精度方面都有較好的表現，是目前應用最為廣泛的一類可展開天線，但無論環形桁架式索網天線還是徑向肋式索網天線，他們的展開機構都比較復雜，展開過程可能會發生索網與支撐結構的纏繞和鉤掛，從而導致天線展開失敗。

發明內容

根據上述提出的技術問題，提供一種充氣展開式索網反射面天線反射器。本發明采用的技術手段如下：

一種充氣展開式索網反射面天線反射器，所述反射器的反射面為金屬反射網，所述金屬反射網附著在一張拉索網結構上，所述張拉索網結構外套接有一充氣展開結構；

工作狀態時，通過對所述充氣展開結構充氣實現所述張拉索網結構的展開并為其提供保持型面的張緊力。

所述張拉索網結構包括反射面索網和背部索網；

所述張拉索網結構展開時，所述反射面索網呈六邊形曲面狀，所述反射面索網外沿所圍空間內均勻布滿多個多邊形索網單元Ⅰ，所述反射面索網外沿的每條邊的中部分別設有等腰三角形連接索網Ⅰ，所述等腰三角形連接索網Ⅰ的兩側分別設有三角形連接索網Ⅰ，所述等腰三角形連接索網Ⅰ和所述三角形連接索網Ⅰ的底邊均為所述反射面索網外沿的邊的一部分，所述反射面索網的內部節點均位于一旋轉拋物面Ⅰ上，所述反射面索網的頂點，所述等腰三角形連接索網Ⅰ的自由端和所述三角形連接索網Ⅰ的自由端位于一圓Ⅰ上；

所述張拉索網結構展開時，所述背部索網呈六邊形曲面狀，所述背部索網外沿所圍空間內均勻布滿多個多邊形索網單元Ⅱ，所述背部索網外沿的每條邊的中部分別設有等腰三角形連接索網Ⅱ，所述等腰三角形連接索網Ⅱ的兩側分別設有三角形連接索網Ⅱ，所述等腰三角形連接索網Ⅱ和所述三角形連接索網Ⅱ的底邊均為所述背部索網外沿的邊的一部分，所述背部索網的內部節點均位于一旋轉拋物面Ⅱ上，所述背部索網的頂點，所述等腰三角形連接索網Ⅱ的自由端和所述三角形連接索網Ⅱ的自由端位于一圓Ⅱ上；

所述反射面索網在水平面上的正投影與所述背部索網在水平面上的正投影重合；

所述多邊形索網單元Ⅰ的節點與所述多邊形索網單元Ⅱ的相對應的節點之間設有縱向拉索；

所述充氣展開結構充氣展開時，所述充氣展開結構呈環形柱體狀；