[發明專利]一種用于超長口徑的可伸縮模塊化柱面天線

有效

• 申請號: 201910818255.1
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN110661075B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 馬小飛;黃志榮;鄭士昆;朱佳龍;王輝;趙將;李洋;楊斌
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: H01Q1/10
• 分類號: H01Q1/10;H01Q15/16
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 王衛軍

一種用于超長口徑的可伸縮模塊化柱面天線，屬于天線技術領域。本發明提供的超長口徑的可伸縮模塊化柱面天線由多個具有獨立波束掃描能力的單元組成，每個單元結構完成相同，每個單元收攏直徑為Ф3350mm，收攏高度500mm，展開后天線口徑為10m，具有較高收納比，通過不同數量單元的組合配置，多個單元在空間進行展開，可以實現不同口徑柱面天線的需求，在衛星和運載火箭包絡尺寸范圍內，天線口徑可達百米級。

技術領域

本發明涉及一種用于超長口徑的可伸縮模塊化柱面天線，屬于星載天線技術領域。

背景技術

為了滿足天基動目標監測等衛星應用背景對星載新體制SAR天線的需求，要求具備百米級柱面反射器+相控陣饋源形式的星載大型可展開天線，并要求天線長度可根據需求拓展。目前廣泛應用的星載大型可展開天線形式主要包括環形可展開天線、傘狀可展開天線和構架式可展開天線。

其中，環形可展開天線是適用于10～30米口徑可展開星載天線形式，僅具有反射器的收攏和展開功能，饋源不能收展，且不適用于可拓展長度的柱面天線應用需求；傘狀可展開天線是適用于4～10米口徑的拋物面可展開反射器天線形式，同樣僅能實現拋物面反射器的收攏和展開，饋源不能收展，且不適用于可拓展長度的柱面天線應用需求；構架式可展開天線可實現柱面反射器的收攏展開，但僅能拓展于4～10米尺寸范圍，且不具備相控陣饋源收攏展開功能。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供了一種用于超長口徑的可伸縮模塊化柱面天線，通過開展天線高收納比多維展開設計、大尺度可展柱面反射器設計、可拓展尺寸高剛度可展開桁架設計及多折疊饋源陣設計，在保證天線多維協調展開、反射器展開到位型面精度和饋源高平整度的要求下，實現百米超大口徑柱面天線在空間順利展開。

本發明的技術解決方案是：一種用于超長口徑的可伸縮模塊化柱面天線，包括若干個天線單元；每個天線單元包括柱狀網面反射器、伸展桁架和饋源陣；

所述伸展桁架為棱柱狀結構，用于安裝柱狀網面反射器和饋源陣，以及驅動天線單元沿長度方向展開；

所述柱狀網面反射器與伸展桁架的一條棱鉸接，通過電機驅動旋轉、收攏和展開；

所述饋源陣與伸展桁架的另一條棱鉸接，通過電機驅動旋轉、收攏和展開，用于搭載饋源；

相鄰天線單元的柱狀網面反射器之間均為可伸縮連接，相鄰天線單元的伸展桁架之間均為可伸縮連接，相鄰天線單元的饋源陣之間均為可伸縮連接。

進一步地，所述柱狀網面反射器包括折疊肋、折疊伸縮臂和索網系統；所述折疊肋的一端安裝在伸展桁架的一條棱上；所述折疊伸縮臂沿索網系統柱面母線方向布置，且與伸展桁架的棱方向相同；所述折疊肋安裝于折疊伸縮臂的兩端，在索網系統柱面基線平面內由電機驅動折疊伸展和折疊收攏；所述索網系統以折疊肋和折疊伸縮臂為支撐進行安裝，且在折疊肋帶動下實現基線方向伸展和收縮，在折疊伸縮臂的帶動下實現母線方向的伸展和收縮。

進一步地，所述折疊肋上設有若干折疊關節，用于折疊肋伸展或收縮時，所述折疊肋在索網系統柱面基線平面內按W形或倒W形展開或收縮層疊；當折疊肋完全展開時為索網系統提供柱面基線方向支撐。

進一步地，所述折疊伸縮臂內部中空，中空的部分用于容納相鄰的前向的折疊伸縮臂；當折疊伸縮臂伸展或收縮時，折疊伸縮臂從容納自身的另一個折疊伸縮臂中伸出或收縮進相鄰的后向的折疊伸縮臂。

進一步地，所述折疊伸縮臂包括兩段中空璧管；所述兩段中空璧管各有一端與折疊肋鉸接，兩段中空璧管的另一端之間設有用于鉸接的璧管折疊關節；天線收攏過程，當兩段中空璧管全部縮入最外層中空璧管的中空部分后，璧管折疊關節折疊收攏；展開過程為收攏逆過程。

進一步地，所述折疊肋在索網系統柱面基線平面內布置，折疊伸縮臂在索網系統柱面母線方向布置。