[發明專利]天線陣面

在審

• 申請號: 201910109985.4
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109755716A
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 趙枝凱;王智磊;杜三虎;陳夜;楊銘波
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: H01Q1/08
• 分類號: H01Q1/08;H01Q15/16
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 龔子嵐;郭國中

本發明提供的一種天線陣面，包括：面板；加強筋單元，若干個加強筋單元依次設置在面板的一側；其中加強筋單元包括交叉設置的第一加強筋及第二加強筋，第一加強筋與第二加強筋之間的夾角為60°。與現有技術相對，本發明具有如下優勢：本發明的天線陣面為柔性薄板，質量輕，收攏狀態的應變能較小，展開時易于控制，可靠平穩；本發明的天線陣面可卷曲在足夠小的空間而不發生塑性變形，有利于天線高收納比設計；本發明對陣面形狀采用整體加工成型的方式，工藝成熟，形面精度高，可直接加工出不同形狀的陣面，適用范圍廣；本發明的天線陣面加強條布置使柔性陣面具備一定剛度，有一定的在軌形狀保持能力；采用碳纖維復合材料，在軌熱變形小。

技術領域

本發明涉及航天器天線陣面結構，具體為一種復合材料低變形拋物柱面天線陣面。

背景技術

大型可展開天線是近年來航天技術領域研究的熱點，收納比、重量、形面精度是可展天線設計中要考慮的重要指標。按照天線的結構形式，目前國內外已研制出網狀天線、固面天線以及充氣式展開天線三類。網狀天線的特點是陣面多采用輕質的可以折疊的金屬網編制而成，陣面后有背架支撐，通過背架的收縮與伸展實現天線的收展，網狀天線已衍生出徑向肋、纏繞肋、環形桁架式等多種形式，具備很高的收納比，已投入在軌使用的網狀天線口徑可達20m以上，但尺寸的增大使得網狀天線形面精度的控制尤為復雜，背架的存在也大大增加了天線質量。固面天線的陣面一般由整塊柔性薄殼構成，常見的陣面材料有CFRP(碳纖維增強塑料板)，依靠薄殼收攏時存儲的應變能展開。固面天線具備較高的形面精度，但是收攏狀態的體積越小，陣面的應變能越大，使得展開過程難以平穩可控，所以固面天線的收納比一般較低。充氣式天線在收納比方面優勢顯著，但材料技術的發展制約了其形面精度，且空間環境中的碎片撞擊等因素降低了其可靠性。

目前在軌使用的可展開天線以拋物面型為主，英國劍橋大學可展結構實驗室曾研究了一種折疊拋物柱面天線，陣面選用剛度較大的碳纖維增強塑料板，陣面在卷曲狀態被折疊，展開過程存在一定的沖擊。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種有利于提高天線收納比、形面精度、可靠性等關鍵性能的輕量化的天線陣面。

為了達到上述發明目的，本發明提供的一種天線陣面，包括：面板；加強筋單元，若干個所述加強筋單元依次設置在所述面板的一側；其中所述加強筋單元包括交叉設置的第一加強筋及第二加強筋，所述第一加強筋與所述第二加強筋之間的夾角為60°。

優選地，若干個所述加強筋單元交錯設置。

優選地，相鄰的所述第一加強筋之間的間距為400mm。

優選地，相鄰的所述第二加強筋之間的間距為400mm。

優選地，所述第一加強筋及所述第二加強筋的寬度為5mm、厚度為0.8mm。

優選地，在所述面板的另一側涂布有金屬膜。

優選地，所述面板的厚度為0.3mm～0.5mm。

優選地，所述面板為拋物柱面形。

優選地，所述面板的材質為碳纖維復合材料。

與現有技術相對，本發明具有如下優勢：

(1)本發明的天線陣面為柔性薄板，質量輕，收攏狀態的應變能較小，展開時易于控制，可靠平穩；

(2)本發明的天線陣面可卷曲在足夠小的空間而不發生塑性變形，有利于天線高收納比設計；

(3)本發明對陣面形狀采用整體加工成型的方式，工藝成熟，形面精度高，可直接加工出不同形狀的陣面，適用范圍廣；

(4)本發明的天線陣面加強條布置使柔性陣面具備一定剛度，有一定的在軌形狀保持能力；

(5)采用碳纖維復合材料，在軌熱變形小。