[實用新型]一種基于直四棱柱單元的高折展比雙層環形可展天線機構

有效

• 申請號: 201921741329.8
• 申請日: 2019-10-16
• 公開（公告）號: CN210866450U
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 曹文熬;席勝;丁華鋒;景自強;張德
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: H01Q1/08
• 分類號: H01Q1/08;H01Q1/10;H01Q1/28
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 金慧君

本實用新型提供一種基于直四棱柱單元的高折展比雙層環形可展天線機構，包括若干個相同的直四棱柱單元，每個直四棱柱單元由鏡像對稱的上下兩層可展模塊通過四根連接桿固連,若干個相鄰直四棱柱單元進行組網，每相鄰的直四棱柱單元共用1號花盤、共用1號連接塊和共用1號連接桿，所有共用1號連接桿的中心點的依次連線構成一正多邊形，每相鄰的直四棱柱單元的同一層3號花盤與4號花盤通過含三個平行轉動副和兩根等長桿的串聯鏈連接。本實用新型的有益效果：關節部分均采用轉動副連接，減小了機構在運動過程中發生的冷焊現象；采用直棱柱單元，具有穩定性高，折展比大，剛度高，裝配簡單的優點。

技術領域

本實用新型涉及可展天線技術領域，尤其涉及一種基于直四棱柱單元的高折展比雙層環形可展天線機構。

背景技術

隨著航空航天科技的發展，對于航天可展天線的技術要求越來越高，對可展天線應用種類要求也越來越復雜。空間可展天線是近二三十年來隨著航天科技的快速發展而產生的一種新型空間結構，國際研究機構、各個高校以及民營航天航空公司都對其有所研究。其中的大型的星載可展開天線以其具有大口徑、輕質量、高精度、收納比大等特點被許多研究學者認為是目前比較理想的航天可展結構形式。

因運載火箭的儲存空間有限，考慮到火箭的發射成本，故衛星的天線收納體積越小越好，即在展開相同口徑和高度情況，要求天線的周向收納的體積越小越好。環形可展機構作為可展天線桁架，在折疊時決定了整個天線的收攏體積，因此設計出具有大折展比以及穩定性好等特點的環形可展機構具有十分深遠的研究意義。

現有的可展天線桁架存在穩定性差、剛度低、展開彈性大、收納比小、控制復雜、折展范圍有限和在太空中容易發生冷焊現象的缺點。如：

中國專利(CN 110085964 A)公開了一種網狀環形可展開天線以及天線桁架、中國專利(CN 109687091 A)公開了棱錐單元陣列式環形桁架可展開天線機構，它們都屬于單層環狀結構，缺點是剛度小、穩定性差、機構在展開時彈性大和可靠性差；

中國專利(CN 109659661 A)公開了一種索桿張拉式環形可展開天線機構、中國專利(CN 109659659 A)公開了基于3R-RRP機構單元的環形桁架式可展開天線機構，它們均含有滑動副，缺點是可展天線在太空中低溫環境下，金屬容易冷焊現象，導致整個可展天線不能有效的展開；

中國專利(CN 106025484 B)公開了剪叉聯動式雙層環形桁架可展開天線機構、中國專利(CN 108281747 A)公開了剪鉸聯動式過約束雙層環形桁架可展開天線機構，它們的缺點是采用空間過約束剪刀叉機構造成裝配難度大，容易產生局部應力集中；此外，空間剪刀叉機構在折疊時桿件容易干涉，造成折展比受到限制。

中國專利(CN 105071012 B)公開了空間可展開環形張拉整體天線機構、中國專利(CN 106785306 B)公開了一種繩索驅動剪刀桁架結構，它們的缺點是存在多自由度，不能有效的保證整個機構能同步性展開，導致機構展開失敗，控制復雜，導致整個天線的制造成本非常高；

中國專利(CN 106586037 A)公開了一種可重復伸縮構架式伸縮機構，該專利屬于直線運動機構，只能實現一個方向上的折展，不能實現周向折展，在空間中折展范圍有限。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的實施例提供了一種大折展比，高穩定性，剛度大，裝配簡單的基于直四棱柱單元的高折展比雙層環形可展天線機構。