[發明專利]內凹剪鉸式周邊桁架可展開天線機構

有效

• 申請號: 201910047906.1
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN109659660B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 趙永生;韓博;唐艷華;張碩;陳陽;郭路瑤;李永杰
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: H01Q1/08
• 分類號: H01Q1/08
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 王冬杰

本發明涉及一種內凹剪鉸式周邊桁架可展開天線機構，包括N個內凹剪鉸式機構單元，每個內凹剪鉸式機構單元均包括四個外層節點花盤、四個內層節點花盤、兩個內部節點花盤、四個中間剪式桿、兩個連桿組、兩個對稱剪式桿和四個內部剪式桿，相鄰內凹剪鉸式機構單元通過共用兩個外層節點花盤、兩個內層節點花盤和兩個中間剪式桿連接，共同組成多面式周邊桁架機構。本發明提供的內凹剪鉸式周邊桁架可展開天線機構具有自由度少、結構簡單以及折疊比較大等優點，可以廣泛地應用于航空航天等現代工業領域，以滿足不同航天任務的需求。

技術領域

本發明涉及一種可展開天線機構，特別是涉及一種內凹剪鉸式周邊桁架可展開天線機構。

背景技術

隨著衛星通信、對地遙感以及深空探測等空間科學技術的不斷發展，各類航天任務逐漸向多樣化、復雜化發展，受制于運載火箭有效空間容艙的限制，航天器多采用發射和運載收攏，在軌工作展開的方式實現其功能，空間可展開機構逐漸成為航天領域的研究熱點之一。空間可展開機構的一個重要應用領域就是作為大口徑空間可展開天線的支撐機構，目前已經研制成功的大口徑空間可展開天線包括構架式、周邊桁架式、徑向肋式以及折疊肋式等等，這些天線機構各具特點，在空間通訊和數據傳輸方面起到了重要的作用。

周邊桁架式可展開天線由金屬索網與周邊桁架展開支撐機構組成，與其他天線結構形式相比，周邊桁架式可展開天線結構具有折疊比大以及質量較小的特點，且結構形式簡單，在一定范圍內口徑的增大不會改變天線的結構形式，質量也不會成比例的增加，是目前大型可展開天線理想的結構形式。美國NGST公司制造的周邊桁架式可展開天線又稱為AstroMesh天線，由多個平面對角伸縮單元相互連接而成，其最早是為北美移動通信衛星MAST所研制，該類天線從最初的2.5米到現在運用較多的12.5米口徑天線經歷了七代產品升級，進行了350次以上的連續無故障地面展開試驗，先后在Inmarsat-4系列、Thuraya系列和MBSAT等通信廣播衛星上成功運用。

隨著技術要求的不斷提高，空間天線的性能也不斷向長距離、大容量、高增益以及高分辨率的方向發展，隨之對天線展開機構提出了大口徑、高剛度、高精度以及大折疊比等要求。周邊桁架可展開天線在空間大口徑以及超大口徑可展開天線領域具有良好的性能優勢，各國相關科研人員在周邊桁架可展開天線的展開機構、索網成形以及展開控制等方面做了大量的研究，但是整體而言，目前在軌運行的周邊桁架可展開天線機構類型仍然較少，并且隨著天線口徑的增大，整體結構剛度下降較為嚴重。因此，亟需提出結構簡單、剛度較高、折疊比較大以及制造工藝性較好等性能優良的周邊桁架式可展開天線機構，以滿足不同航天任務的需求。

發明內容

針對以上情況，本發明提供一種內凹剪鉸式周邊桁架可展開天線機構，克服了現有技術中周邊桁架機構剛度不高，并且隨著天線口徑的增大整體結構剛度下降較為嚴重的問題，內凹剪鉸式周邊桁架可展開天線機構具有自由度少、結構簡單以及折疊比較大等優點，可以廣泛地應用于航空航天等現代工業領域，以滿足不同航天任務的需求。