[發明專利]一種星載可展開拋物柱面天線

有效

• 申請號: 202010009486.0
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111092285B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 張健軍;劉嘉琛;張麗娜;蘇晟;劉偉棟;張瑞玨
• 申請（專利權）人: 上海航天測控通信研究所
• 主分類號: H01Q1/08
• 分類號: H01Q1/08;H01Q1/12;H01Q1/28;H01Q15/14;H01Q15/16
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 賀姿;胡晶

本發明公開了一種星載可展開拋物柱面天線，包括反射面模塊、展開臂模塊及收攏包帶，反射面模塊由若干個固網反射面單元陣列排布組成，固網反射面單元包括支撐框架和金屬絲網反射面，支撐框架的一維為直線維，另一維為拋物線維，金屬絲網反射面鋪設于支撐框架中間，沿拋物線維排布的若干個固網反射面單元依次轉動連接，當拋物柱面天線呈展開狀態時，沿拋物線維排布的若干個固網反射面單元構成一個拋物柱面，當拋物柱面天線呈收攏狀態時，沿拋物線維排布的若干個固網反射面單元呈折扇式折疊收攏，本發明的反射面單元采用固網結合的框架式設計，綜合固面可展開天線和網面可展開天線的優點，在實現高形面精度反射面的基礎上，滿足了天線輕量化要求。

技術領域

本發明屬于衛星天線技術領域，尤其涉及一種星載可展開拋物柱面天線。

背景技術

拋物柱面天線由于其增益高、方向性強、易于光束自動掃描等特點，在射電天文、電子偵察等需要采用強方向性天線的航天任務中有廣泛應用。而隨著航天技術的不斷發展，衛星多功能、多頻段、大功率的要求都促使天線向著大口徑方向發展。但受限于運載火箭的運載能力，大口徑的天線必然要做成可展開的，且向著大折展比、輕量化不斷發展。

目前廣泛使用的可展開拋物柱面天線可分為三種，分別是充氣可展開天線、固面可展開天線與網面可展開天線。充氣式天線通過充氣實現天線的展開，但由于氣體具有較強流動性等先天因素，其展開后形面精度、穩定性較差。固面可展開天線通過單元相對轉動實現折展，各單元由剛性背架支撐固體反射面構成，其展開后形面精度較高，但剛性背架和固體表面的重量大，難以滿足輕量化要求。網面可展開天線通過各種可展開桁架結構實現反射面的展開與支撐，其重量較輕，但其絲網反射面展開后需要反復調節，控制復雜且形面精度較低。同時可展開桁架結構復雜，可靠性較差，一旦展開機構在展開過程中出現故障，將出現難以估量的損失。

拋物柱面天線在航天任務中發揮著重要作用。在現有發射技術局限下，艱巨的航天任務對拋物柱面天線的大口徑、高形面精度提出更高的要求，故設計一種結構輕巧可靠且形面精度高的拋物柱面天線具有重要的實際意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種星載可展開拋物柱面天線，在實現較高形面精度反射面的基礎上，滿足了天線的輕量化要求。

為解決上述問題，本發明的技術方案為：

一種星載可展開拋物柱面天線，包括反射面模塊、展開臂模塊、收攏包帶；

所述反射面模塊由若干個固網反射面單元陣列排布組成，所述固網反射面單元包括支撐框架和金屬絲網反射面，所述支撐框架的一維為直線維，另一維為拋物線維，所述金屬絲網反射面鋪設于所述支撐框架中間，沿拋物線維排布的若干個所述固網反射面單元依次轉動連接，當所述拋物柱面天線呈展開狀態時，沿拋物線維排布的若干個所述固網反射面單元依次相接構成一個拋物柱面，當所述拋物柱面天線呈收攏狀態時，沿拋物線維排布的若干個所述固網反射面單元呈折扇式折疊收攏；

所述展開臂模塊的一端與所述反射面模塊相連，另一端與衛星星體相連，所述展開臂模塊為可伸縮設計，當所述拋物柱面天線呈展開狀態時，所述展開臂模塊向遠離所述衛星星體的方向伸展，當所述拋物柱面天線呈收攏狀態時，所述展開臂模塊向靠近所述衛星星體的方向折疊收縮；

所述收攏包帶設于所述衛星星體上，用于所述反射面模塊收攏后的鎖緊與固定。

優選地，所述反射面模塊包括呈陣列排布的3*N個所述固網反射面單元構成，所述反射面模塊在直線維上排布三個所述固網反射面單元，所述反射面模塊在拋物線維上排布N個所述固網反射面單元，N≥1；

當所述拋物柱面天線呈展開狀態時，3*N個所述固網反射面單元在拋物線維依次相接構成一個拋物柱面，在直線維沿直線依次排布；當所述拋物柱面天線呈收攏狀態時，3*N個所述固網反射面單元在拋物線維呈折扇式折疊收攏，在直線維折成直角形式，所述反射面模塊收攏成倒U字形安裝于所述衛星星體上。