[發明專利]一種新型周邊桁架式可展開拋物柱面天線

有效

• 申請號: 201811293255.6
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109524791B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 楊東武;丁延康;張逸群;孫梓涵
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01Q15/16
• 分類號: H01Q15/16;H01Q19/12;H01Q1/28
• 代理公司: 北京市盈科律師事務所 11344
• 代理人: 張晶

本發明屬于星載可展開天線領域，公開了一種新型周邊桁架式可展開拋物柱面天線，該天線主要包括雙層可展開桁架、索網支撐系統、金屬絲網三個部分。雙層可展開桁架具體包括軸線方向桁架、母線方向桁架以及連接軸線方向桁架和母線方向桁架的角接頭，它們相互鉸接形成整個天線桁架結構，保證整個天線的收攏和展開，同時，給索網支撐系統提供邊界掛接點。索網支撐系統，包括上索網、下索網和豎向調節索，采用上、下索網“背對背”的形式，達到自平衡狀態，而且可以通過調節豎向索，調整形成的拋物柱面的精度，同時，金屬索網附著于其上，形成所需的工作拋物柱面。本發明具有較高的結構剛度，可以實現較大的展開口徑。

技術領域

本發明屬于星載可展開天線領域，具體是一種新型周邊桁架式可展開拋物柱面天線。

背景技術

星載天線被廣泛應用于電子偵察、氣象監測、地球觀測、陸地遙感、深空探測和深空通信等領域，正朝著大口徑、高精度、輕質量、高收納比的方向不斷發展。但由于航天運載工具承載質量和容量的限制，大型星載天線必須具有可展開的特點。

傳統的拋物柱面反射器天線由金屬或金屬化的拋物面反射表面構成，由支持構件來支撐，結構整體尺寸與質量較大，無法實現大型化和輕量化。采用展開形式的拋物柱面反射器天線多為充氣展開式或柔性自回彈式。其中，充氣式天線通過充氣展開成拋物柱面天線，柔性自回彈式天線通過自身彈性或形狀記憶合金作為驅動來形成拋物柱面。后兩種拋物柱面天線雖然降低了收納體積和質量，但精度往往不如網狀天線精度高，且穩定性也存在一定的問題。而目前的可展開拋物柱面天線，其剛度不如周邊桁架式天線，且多為單向的開環展開控制，展開可靠性較低。

發明內容

本發明的目的是針對當前可展開拋物柱面天線展開剛度不足、控制可靠性較低的問題，提出了一種新型的周邊桁架式可展開拋物柱面天線，不僅可提高天線的展開剛度，而且采用閉環控制，可明顯提高天線的控制可靠性。同時，可以實現較大的展開口徑，并擁有較高的形面精度和較小的收攏體積。

實現本發明的技術方案是：本發明中的周邊桁架式可展開拋物柱面天線展開機構采用雙層周邊桁架，整個天線包括：

可展開桁架、索網支撐系統、金屬絲網等，該金屬絲網鋪設于索網支撐系統之上，其特征在于：

所述的可展開桁架，采用二維展開的方式，包括軸線方向桁架、母線方向桁架以及連接軸線和母線方向桁架的角接頭。它們保證整個天線的收攏和展開，同時，給索網支撐系統提供邊界掛接點。

所述的索網支撐系統，包括上索網、下索網和豎向調節索，采用上、下索網“背對背”的形式，達到自平衡狀態，而且可以通過調節豎向索，調節形成的拋物柱面的精度，同時，金屬索網附著于其上，形成所需的工作拋物柱面。

上述的軸線方向桁架，包含若干個如圖2所示的軸線方向桁架基本單元。每個軸線方向桁架基本單元包括一個連接塊A、一個連接塊B、一個連接塊C、一個連接塊D、四個滑塊裝置、四根外伸桿、四個掛接索扣、四根豎向連接桿、八根橫桿、四根粗伸縮桿、四根細伸縮桿及十六個滑輪裝置。對于相鄰的兩個軸線方向桁架基本單元之間的裝配，則需將伸出的兩根上橫桿與另一個軸線方向桁架基本單元的連接塊B用銷釘鉸接，然后將伸出的兩根下橫桿與另一個軸線方向桁架基本單元的連接塊C用銷釘鉸接，最后將伸縮桿與另一個軸線方向桁架基本單元的連接塊C用銷釘鉸接。除單元之間的組裝外，在最后一個軸線方向桁架基本單元與角接頭裝配中，要額外引入一個連接塊B、和一個連接塊C、兩根豎向連接桿和兩根外伸桿。