[發明專利]一種適用于衛星的可展開充氣天線

有效

• 申請號: 202010422035.X
• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN111555011B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 杜志貴;楊峰;任維佳;向曉霞
• 申請（專利權）人: 長沙天儀空間科技研究院有限公司
• 主分類號: H01Q1/08
• 分類號: H01Q1/08;H01Q1/28
• 代理公司: 北京之于行知識產權代理有限公司 11767
• 代理人: 何志欣

1.一種適用于衛星的可展開充氣天線，所述充氣天線至少包括柔性天線折疊面和展開組件，其特征在于，所述展開組件配置為以充氣壓力作為驅動力驅動其第一級展開組件（11）向外擴張以帶動至少部分所述柔性天線折疊面的展開，待所述第一級展開組件（11）擴張至第一級完全展開位置時，第二級展開組件（12）被配置為通過可控地調節經由至少一個第二開口進入所述第二級展開組件（12）內部的氣流沿該內部的縱向延伸方向流動的方式，來分級地驅動所述第二級展開組件（12）伸長直至與第二天線折疊面抵接，以釋放位于所述柔性天線折疊面上的形狀記憶材料板（7）的形狀記憶效應的方式分級地擴張，從而使得所述柔性天線折疊面從下往上分級可控地以增大有效展開面積且減小展開沖擊過載的方式進行不完全或完全空間展開，

所述柔性天線折疊面通過結合由氣驅控制的展開組件能夠利用折疊天線的翻折展開過程，對單點進行升溫控制，即能按照前一級在展開的同時提供了后一級的展開條件的方式，達到對充氣天線有效面積的分級有序增加的目的，

所述第一級展開組件（11）至少包括至少一個第一充氣支撐環（1）、至少一個第二充氣支撐環（2）和至少一個充氣環（3），其中，至少一個所述第一充氣支撐環（1）與至少一個所述第二充氣支撐環（2）以沿所述第一天線折疊面（5）的開放端面邊緣延伸方向彼此間隔連續布置的方式分別連接至所述第一天線折疊面（5）的邊緣處，所述充氣環（3）被配置為以折疊壓縮的狀態嵌套在所述第一充氣支撐環（1）與所述第二充氣支撐環（2）內；所述第一級展開組件（11）還包括至少一個第一限位鎖定機構（4），所述第一限位鎖定機構（4）被配置為能夠通過同時與所述第一充氣支撐環（1）和所述第二充氣支撐環（2）活動連接的方式鎖定所述第一充氣支撐環（1）與所述第二充氣支撐環（2）之間的相對位移；充氣環（3）內至少包括能夠可控地調節且經由至少一個第一開口進入充氣環（3）內部的氣流，設于充氣環（3）外壁上的至少一個第一開口，能夠使得氣體以沿充氣環（3）的縱向和橫向分別對充氣環（3）進行延展的方式在充氣環（3）內部來回流動，并使得第一充氣支撐環（1）與第二充氣支撐環（2）在充氣環（3）延展時，解除彼此之間的鎖定而能夠相對地朝向遠離彼此的方向移動，由此第一天線折疊面（5）按照增大有效展開面積且減小展開沖擊過載的方式進行不完全或完全空間展開，

所述第二天線折疊面（6）至少包括設于所述第二天線折疊面（6）上與所述第二級展開組件（12）相對應的至少一個可折疊式肋板，所述第二級展開組件（12）至少包括可復位加熱組件（8），所述可復位加熱組件（8）被配置為通過所述形狀記憶材料板（7）釋放其形狀記憶效應而帶動至少部分第二天線折疊面（6）沿著預定路徑逐漸展開的方式呈第一工作姿態，所述第一工作姿態能夠在所述第二天線折疊面（6）沿著預定路徑進行下一級展開后彈性地轉換為第二工作姿態，所述第一工作姿態與所述第二工作姿態能夠分別與位于不同展開級別的所述第二天線折疊面（6）上的形狀記憶材料板（7）活動連接以驅動所述形狀記憶材料板（7）釋放其形狀記憶效應；

所述第一限位鎖定機構（4）能夠通過所述充氣環（3）呈逐漸膨脹狀態而對所述第一限位鎖定機構（4）施加外力作用的方式與所述第一充氣支撐環（1）或所述第二充氣支撐環（2）脫離活動連接，以此解除所述第一級展開組件（11）在擴張/收縮方向上的鎖定；

折疊式肋板至少包括彼此之間分別經鉸鏈組件（15）相互鉸接的第一折疊式肋板段（13）、第二折疊式肋板段（14）、第三折疊式肋板段（17）和第四折疊式肋板段（18）。

2.如權利要求1所述的可展開充氣天線，其特征在于，所述柔性天線折疊面按照展開方式、折疊收攏方式的不同分為第一天線折疊面（5）和第二天線折疊面（6）兩個部分，其中，

所述第一級展開組件（11）被配置為通過可控地調節經由至少一個第一開口進入所述第一級展開組件（11）內部的氣流沿該內部的縱向延伸方向在該內部來回流動的方式，來解除所述第一級展開組件（11）在擴張/收縮方向上的鎖定并驅動其向外擴張/向內收縮，以此帶動第一天線折疊面（5）沿著預定路徑逐漸展開/折疊且展開/折疊到位后借助于所述第一級展開組件（11）自動鎖定而保持在當前展開位置。