[發(fā)明專利]高形面精度空間拋物面固面天線反射面

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110444285.8
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113300120B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李昊;李奇;鄧澤華
• 申請（專利權(quán)）人: 上海衛(wèi)星工程研究所
• 主分類號: H01Q15/16
• 分類號: H01Q15/16
• 代理公司: 上海段和段律師事務(wù)所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發(fā)明提供了一種高形面精度空間拋物面固面天線反射面，包括瓣片組件以及支撐桁架，所述瓣片組件包括多個反射面瓣片，所述支撐桁架包括桿件組件以及多個桁架接頭，所述桁架接頭安裝在所述桿件組件上并能夠與桿件組件滑動配合；其中，所述反射面瓣片安裝在相對應(yīng)的所述桁架接頭上且多個所述反射面瓣片共同形成一個不連續(xù)的旋轉(zhuǎn)拋物面，每相鄰的兩個所述反射面瓣片間隔布置，本發(fā)明設(shè)計相互獨立的多個反射面瓣片并結(jié)合熱穩(wěn)定支撐支撐桁架，能夠明顯降低空間環(huán)境中固面天線反射面的熱變形量級，提升固面天線反射面在空間環(huán)境中的形面精度，進而提升天線的工作頻率及天線性能，解決了現(xiàn)有技術(shù)的不足，結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空間固面天線反射面結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種高形面精度空間拋物面固面天線反射面。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，空間探索、觀測及空間通訊需要口徑更大、形面精度更高的大型高精度空間固面天線。在空間環(huán)境中，空間固面天線反射面的溫度將隨著軌道位置產(chǎn)生劇烈變化，導(dǎo)致固面天線反射面產(chǎn)生熱變形，進而降低天線反射面的形面精度。目前，空間固面天線反射面的熱變形是制約天線性能提升的關(guān)鍵因素。天線的工作頻率越高，其電性能越優(yōu)異，但對天線反射面的熱變形要求也越高。因此，具有高形面精度的固面天線反射面，是實現(xiàn)高工作頻率高性能空間天線的基礎(chǔ)。

目前各種空間固面天線反射面主要通過材料及結(jié)構(gòu)設(shè)計來降低固面天線反射面的熱變形。碳纖維增強復(fù)合材料由于熱膨脹系數(shù)較低，已被大量應(yīng)用于空間天線反射面。在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，通過在天線反射面內(nèi)部或背面設(shè)置剛度較大的加強筋或剛性支撐結(jié)構(gòu)，如專利文獻CN104393421A公開了一種分瓣式高精度全復(fù)合材料天線反射器，利用復(fù)合材料作為天線反射面結(jié)構(gòu)材料，并采用了加強筋以提升天線反射面剛度；再如專利文獻CN203242751U公開了一種輕量化新型高精度天線反射面，在天線反射面的內(nèi)部設(shè)置多個加強筋、加強梁，以增加天線反射面的剛度，提升其保形能力，以抑制天線反射面的熱變形，但以上設(shè)計雖然通過增加天線反射面的整體結(jié)構(gòu)剛性能夠降低天線反射面在空間環(huán)境下的熱變形，但是加強筋或剛性支撐結(jié)構(gòu)自身也會產(chǎn)生一定的熱變形，加強筋或剛性支撐結(jié)構(gòu)的熱變形決定了天線反射面的熱變形控制的極限。現(xiàn)有的天線反射面結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，從基本原理上無法進一步降低天線反射面在空間環(huán)境下的熱變形。怎樣僅通過新型結(jié)構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)簡單可靠且具有高形面精度的空間固面天線反射面，是我國超高性能空間天線研制所面臨的一大挑戰(zhàn)。

我國現(xiàn)階段已公開的發(fā)明中，應(yīng)用于不同航天器的高精度固面天線反射面大都采用增加結(jié)構(gòu)剛度的熱變形抑制方案。因此，簡單可靠且具有高形面精度的固面天線反射面，對于我國超高工作頻率、超高性能空間天線的實現(xiàn)至關(guān)重要，是我國現(xiàn)階段必須解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種高形面精度空間拋物面固面天線反射面。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種高形面精度空間拋物面固面天線反射面，包括瓣片組件以及支撐桁架；

所述瓣片組件包括多個反射面瓣片，所述支撐桁架包括桿件組件以及多個桁架接頭，所述桁架接頭安裝在所述桿件組件上并能夠與桿件組件滑動配合；

其中，所述反射面瓣片安裝在相對應(yīng)的所述桁架接頭上且多個所述反射面瓣片共同形成一個不連續(xù)的旋轉(zhuǎn)拋物面，每相鄰的兩個所述反射面瓣片間隔布置。

優(yōu)選地，多個所述反射面瓣片包括邊緣瓣片和中心瓣片；

多個所述中心瓣片依次間隔連接形成所述旋轉(zhuǎn)拋物面的底部，多個所述邊緣瓣片依次間隔連接形成所述旋轉(zhuǎn)拋物面的頂部。

優(yōu)選地，設(shè)置在所述支撐桁架中部的桁架接頭作為對外機械接口用于連接外部航天器。

優(yōu)選地，所述桿件組件中所具有的桁架桿與桁架接頭能夠相對滑動進而所述桁架桿的熱變形無法傳遞至所述桁架接頭上。

優(yōu)選地，所述反射面瓣片采用碳纖維復(fù)合材料蒙皮鋁蜂窩夾層結(jié)構(gòu)。