[發明專利]充氣展開式殼膜反射面天線反射器

在審

• 申請號: 202110055401.7
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112909483A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 王恩美;宋祥帥;尋廣彬;鄔樹楠;吳志剛
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: H01Q1/08
• 分類號: H01Q1/08;H01Q1/28;H01Q19/12
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 徐華燊;李洪福

本發明提供一種充氣展開式殼膜反射面天線反射器。本發明的反射面為殼膜反射面，所述殼膜反射面外側套接有一充氣展開結構；工作狀態時，通過對所述充氣展開結構充氣實現所述殼膜反射面的展開，充氣后的所述充氣展開結構用于為所述殼膜反射面提供保持型面的支撐力。本發明相比于現有的殼膜反射面天線質量更輕。因此其在發射前擁有更大的折疊收納率，可以實現超大口徑(100m級口徑)的反射器。本發明具有質量輕、收納率大、結構簡單、展開可靠性高等優點，其在大型、尤其是超大型星載天線領域有著廣泛的應用前景。

技術領域

本發明涉及航空航天領域中的星載可展開天線技術領域，尤其涉及一種充氣展開式殼膜反射面天線反射器。

背景技術

星載可展開天線是在目前運載火箭能力下實現大口徑天線的有效形式。按照反射面的類型，可展開天線可分為3類：充氣反射面天線、索網反射面天線和固體反射面可展開天線。充氣反射面天線可以做到超大口徑，且質量很輕，但通過對薄膜材料充氣形成的反射面型面精度較低，結構熱穩定性較差，技術上不夠成熟，難以實現廣泛的工程應用。索網反射面天線在展開口徑、收納率、面密度和型面精度方面都有較好的表現，但無論環形桁架式索網天線還是徑向肋式索網天線，他們的展開機構都比較復雜，且質量較大，展開過程可能會發生索網與支撐結構的纏繞和鉤掛，從而導致天線展開失敗；且其固有的枕頭效應，對反射面型面精度造成較大影響。固體反射面可展開天線秉承了傳統固面天線的優點，可以實現很高的型面精度，特別是21世紀初碳纖維增強有機硅(CFRS)材料的研制，推動了固體反射面天線反射面的發展。由CFRS制成的殼膜結構不但具有殼反射面高精度和多尺度穩定性的特點，又具有薄膜反射面易折疊展開的優點；但目前殼膜天線僅處于實驗室研究階段，一般背部有剛性支撐展開結構，背部附著展開機構設計較復雜，展開過程繁瑣，限制了大口徑天線的應用。

發明內容

根據上述提出的技術問題，而提供一種充氣展開式殼膜反射面天線反射器。本發明采用的技術手段如下：

一種充氣展開式殼膜反射面天線反射器，反射器的反射面為殼膜反射面，所述殼膜反射面外側套接有一充氣展開結構；

工作狀態時，通過對所述充氣展開結構充氣實現所述殼膜反射面的展開，充氣后的所述充氣展開結構用于為所述殼膜反射面提供保持型面的支撐力。

進一步地，充氣展開后的所述充氣展開結構為圓環體；

所述殼膜反射面展開后為旋轉拋物面；

所述殼膜反射面展開后與所述充氣展開結構的內圓相切；

所述殼膜反射面的邊界弧線垂直于反射面投影后與其有效反射區域相切。

進一步地，所述充氣展開結構為薄膜結構，材質為浸過樹脂的Kevlar。

進一步地，所述所述殼膜反射面為殼膜結構，材質為CFRS復合材料。

本發明具有以下優點：

1.本發明由充氣結構和殼膜結構組成，相比于現有的殼膜反射面天線質量更輕。

2.由于本發明的支撐機構為充氣結構，因此其在發射前擁有更大的折疊收納率，可以實現超大口徑(100m級口徑)的反射器。

3.本發明采用充氣展開結構代替現有的背部展開結構，使得反射器的展開機構設計更簡單，精度更高，降低了反射器的展開復雜性，增加了反射器的展開成功率。

綜上所述本發明具有質量輕、收納率大、結構簡單、展開可靠性高等優點，其在大型、尤其是超大型星載天線領域有著廣泛的應用前景，若批量投入市場必將產生積極的社會效益和顯著的經濟效益。

附圖說明