[發(fā)明專利]一種索膜組合結構可展開衛(wèi)星天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910335729.7
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110085965B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設計）人: 何柏巖;焦彪彪
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H01Q1/10
• 分類號: H01Q1/10
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗英

本發(fā)明公開了一種索膜組合結構可展開衛(wèi)星天線，由外側的環(huán)形桁架和內部的索膜組合結構構成。環(huán)形桁架為由可動關節(jié)和桿件構成的可折疊結構，其結構內部環(huán)形陣列布置有多根氣動桿，通過供氣系統(tǒng)進行并聯(lián)驅動實現(xiàn)其展開。環(huán)形桁架內部圓柱體空間內連接有由反射膜、膜網、縱向拉索和后網面構成的柔性索膜組合結構，在桁架展開后內部柔性結構隨之展開，膜網利用自身的彈性變形將下邊緣縱向拉索的集中作用力在膜片內部擴散為均勻力場，使膜網上邊緣形成所需的拋物線，反射膜附著在膜網的上邊緣形成連續(xù)曲面對旋轉拋物面進行擬合。本發(fā)明利用膜網上邊緣的曲線網面對旋轉拋物面進行擬合，相對于現(xiàn)有的直線擬合技術很大程度上提高了設計精度。

技術領域

本發(fā)明涉及衛(wèi)星天線，本發(fā)明尤其涉及可展開衛(wèi)星天線。

背景技術

隨著航天科技的發(fā)展，許多科學應用領域對大口徑天線提出了需求，其目的在于獲取微小發(fā)射功率的信號。通信衛(wèi)星、中繼衛(wèi)星、軍用偵察衛(wèi)星以及太空攻防微波武器均需要口徑十米以上的天線，射電天文學科需要的長基線干涉儀的口徑也在十米以上，太陽能動力站衛(wèi)星為傳輸高能微波至地球也需要口徑百米以上的巨型天線；另一方面，火箭發(fā)射艙的運載重量和容量十分有限；這要求衛(wèi)星天線必須具備輕質、口徑大、可展開和高精度的特性。

世界各國對此均高度重視，并取得了諸多相應成果。其中環(huán)形桁架展開天線與其它形式的可展開天線形式相比，具有隨口徑增大天線重量的增加相對較小的特征，因此成為了目前大型衛(wèi)星天線比較理想的形式。

環(huán)形析架式天線的索網結構主要由前索網、后索網、縱向調節(jié)索組成。金屬反射面網縫制在前索網反射面索網上完成電波反射任務。要提高此類天線設計精度，現(xiàn)有的方法是增加前索網的網格密度；這將導致索網節(jié)點增多，天線在太空的展開過程中索網發(fā)生相互纏繞無法正常展開的概率大大增加。為了索網反射面的精度能夠較好地保持，索網結構也應具有一定的預應力使自身的剛度需達到預定的指標。預應力越大，索網天線結構的剛度越好，但對天線結構的展開驅動力要求也就越大，由于衛(wèi)星天線驅動電機功率有限，這將導致天線結構的展開較為困難或展不開。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服已有技術的缺陷，提供一種在不增加網格密度的前提下提高了天線的設計精度的索膜組合結構可展開衛(wèi)星天線。

本發(fā)明的索膜組合結構可展開衛(wèi)星天線，包括圓環(huán)柱體形桁架，所述的桁架包括沿豎直方向設置的多根氣動桿，所述的多根氣動桿沿桁架圓周方向均勻間隔設置，每根氣動桿均包括氣桿殼體，在所述的氣桿殼體內安裝有能夠沿氣桿殼體內壁上下滑移的活塞，所述的活塞上部的氣桿殼體內的空腔為第二空腔，所述的活塞下部的氣桿殼體內的空腔為第三空腔；