[发明专利]伞式可展开网状天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种伞式可展开网状天线，可用于X波段的星载合成孔径雷达系统。

背景技术

星载合成孔径雷达(SAR)能够全天候全天时地实现对地球表面的观测，获得地面目标的高分辨率图像，在国民经济和国防领域有着广泛的应用前景。星载SAR天线系统是星载合成孔径雷达系统的一个重要组成部分，主要由天线和天线伸展机构组成，天线的组成依天线形式而定。对于抛物面天线，它包括反射面和馈源。对于平面阵天线，它包括阵面和馈电网络。目前成功应用的、典型的主要有平面阵天线、网状抛物面天线和实体抛物面天线等类型。

网状抛物面天线结构主要有两种形式，一种是类似于伞状结构，另一种是利用大量可展开桁架单元，由铰链连接构成支撑骨架，再在支撑骨架上铺设金属网。其特点是具有重量轻、结构刚度大、精度高和可方便地构造成各种曲面形状等。尽管金属网网面不同于实体表面，是不连续的，但仍然能够反射高达40GHz频率的无线电波。

网状抛物面天线具有重量轻、口径尺寸大、效率高等特点，在星载SAR领域得到了越来越多的重视和应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种伞式可展开网状天线。

为实现上述目的，本发明提供的伞式可展开网状天线，其结构为：

一底座，固定有一中心实体反射面，与中心实体反射面呈垂直地连接有若干根波导型支撑杆；底座的边缘四周固定有多个铰链机构，该多个铰链机构上分别连接一径向肋，使该中心实体反射面的四周均布有可收拢或展开的径向肋；径向肋表面上固定有反射丝网，与中心实体反射面一起构成所需的反射面；径向肋上固定有槽式压紧块，槽式压紧块的槽中设有环形压紧绳；收紧环形压紧绳将径向肋约束为收拢状态，形成首尾闭合的环形结构；环形压紧绳连接一切割器，用以切断环形压紧绳，由该铰链机构提供驱动力矩以展开径向肋；波导型支撑杆的内部含有多个馈电波导通道，用于微波传输和结构支撑；多波束馈源喇叭阵列安装在支撑杆的顶部，通过异形波导与支撑杆连接，用于发射和接收微波信号。

所述的伞式可展开网状天线，其中该底座为轮毂式底座。

所述的伞式可展开网状天线，其中该底座由碳纤维环氧树脂复合材料制成。

所述的伞式可展开网状天线，其中该径向肋由碳纤维环氧树脂复合材料制成。

所述的伞式可展开网状天线，其中该反射丝网是缝合在径向肋的表面上。

所述的伞式可展开网状天线，其中该压紧块为楔形槽式压紧块。

所述的伞式可展开网状天线，其中该波导型支撑杆由碳纤维环氧树脂复合材料制成。

所述的伞式可展开网状天线，其中该多波束馈源喇叭阵列由多个喇叭构成。

所述的伞式可展开网状天线，其中该异形波导连接支撑杆的波导口和多波束馈源喇叭阵列的馈电喇叭。

本发明的伞式可展开网状天线，具有重量轻、收拢体积小、展开口径大、效率高的特点。天线口面尺寸能够达到直径3～6m，可用于X波段或更高频段的星载合成孔径雷达系统。

附图说明

图1为本发明伞式可展开网状天线展开状态的立体视图。

图2为图1的另一角度的立体视图。

图3为本发明伞式可展开网状天线收拢状态的立体视图。

图4图3的另一角度的立体视图。

图5为本发明波导型支撑杆与多波束馈源的立体视图。

图6为本发明多波束馈源喇叭阵列的立体视图。

图7为多波束喇叭阵列与波导型支撑杆间异形波导的立体视图。

图8为多通道的波导型支撑杆的立体视图。

图9A为铰链机构收拢状态的立体视图。

图9B为铰链机构展开状态的立体视图。

图10为楔形槽式压紧块与环形压紧绳的立体视图。

附图中主要组件符号说明：

1轮毂式底座；2中心实体反射面；3径向肋；4反射丝网；5铰链机构；6波导型支撑杆；7多波束喇叭阵列；8异形波导；9压紧块；10切割器；11压紧绳。

具体实施方式

本发明的伞式可展开网状天线，主要由两个部分组成，一是伞式可展开网状反射器，二是由多个喇叭组成的多波束馈源。其中，网状反射器主要由中心实体反射面、径向肋以及铺设在径向肋上的反射丝网构成。多波束馈源主要由波导型支撑杆、喇叭阵列以及异形波导构成。

本发明的伞式可展开网状天线整体结构为：