[发明专利]一种星载偏馈式构架反射器的收拢与展开装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种星载偏馈式构架反射器的收拢与展开装置，属于卫星天线反射器技术领域。

背景技术

构架式天线反射器的组成与工作原理：

构架式可展开反射器包括主体骨架与金属反射网。主体骨架是可折叠的桁架，桁架是由一些基本的四面体结构单元首尾交错共用节点组成，每个构架四面体单元包含四个花盘节点（简称花盘），三根折叠杆，三根腹杆。为了可以实现收拢与展开功能，三根折叠杆可以绕中间对称折叠，且每根折叠杆的中间设有铰链，铰链内部含有弹簧元件。四面体收拢时折叠杆的弹簧元件储能，展开时作为为四面体单元的展开驱动力。主体骨架形成后，再将金属反射网铺设在花盘上，形成多个三角形的平面网，这些三角形网组成近似的抛物面网，主体骨架与金属反射网共同组成构架式反射器。

构架式可展开反射器已经在国内外的多个型号任务中获得应用。例如，国外俄罗斯的联盟号飞船、和平号空间站以及资源系列卫星的构架反射器。国内中国空间技术研究院西安分院为HJ-1-C卫星SAR天线也研制了构架式反射器。

然而，已有的针对构架式天线反射器的应用都是在正馈式天线的领域，对于正馈式构架天线，其收拢与展开方式如下，收拢状态的构架反射器与天线其他展开部组件的连接接口在反射器中心部分的几个花盘上，通过反射器中心部分的花盘与展开部组件联接，展开部组件处于收拢状态反射器中心区域，收拢状态反射器再由包带或包箱沿反射器的周边进行约束，使其处于收拢状态。在反射器展开时，去除包带或包箱的几何约束，收拢构架反射器以中心展开部组件为几何约束，从中心向四周膨胀式展开，该种展开方式对多个方向的展开空间提出了要求，需要采用较大结构尺寸的展开臂将收拢状态构架反射器推举到净空满足要求的区域，再进行构架反射器展开；构架反射器的结构尺寸越大，在各个方向需要预留的展开空间就越大，展开臂尺寸也越大，这将给构架反射器在卫星平台的安装、布局、天线展开后的刚度带来困难。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种星载偏馈式构架反射器的收拢与展开装置，通过该方法可以得到偏馈式构架天线反射器，开拓了构架天线在偏馈式天线领域的应用，扩大了构架式可展开天线反射器的应用空间。

本发明的技术方案是：一种星载偏馈式构架反射器的收拢与展开装置，包括一级展开装置和二级展开装置；一级展开装置包括收纳箱、上展开横板、下展开横板，上回转轴、下回转轴，上展开铰链、下展开铰链、动力展开机构、压紧释放装置、第一到位锁定机构；二级展开装置包括展开竖板、上滑轨机构、下滑轨机构、蜗卷弹簧、第二展开到位锁定机构、包带、推杆机构；上展开横板、下展开横板分别通过上回转轴、下回转轴安装在收纳箱内；同时上展开横板、下展开横板又分别通过上展开铰链、下展开铰链与展开竖板连接；所述的收纳箱、上展开横板、下展开横板、展开竖板共同组成四连杆机构；动力展开机构与下回转轴同轴连接，为下回转轴提供动力；压紧释放装置在一级展开前将下展开横板固定在收纳箱上，并在一级展开时将下展开横板释放；第一到位锁定机构安装在收纳箱上；一级展开到位时，第一到位锁定机构将上展开横板和下展开横板锁定在收纳箱上；上滑轨机构、下滑轨机构、蜗卷弹簧、第二展开到位锁定机构、包带均固定安装在二级展开竖板上；所述上滑轨机构和下滑轨机构均包括滑块和滑轨，滑块在滑轨长度方向进行一维运动；蜗卷弹簧通过上滑轨机构和下滑轨机构的滑块以及推杆机构，在滑轨长度方向为构架反射器的提供辅助牵引动力；二级展开装置通过上滑轨机构和下滑轨机构上的滑块以及推杆机构与外部处于收拢状态的构架反射器连接；外部构架反射器展开到位后，上滑轨机构和下滑轨机构上的滑块被第二到位锁定机构锁定。

本发明与现有技术相比的优点在于：

（1）通过本发明可以得到偏馈式构架天线反射器，该方法开拓了构架天线在偏馈式天线领域的应用，扩大了构架式可展开天线反射器的应用空间。

（2）本发明通过一级展开装置两块平行的上展开横板、下展开横板绕各自上回转轴、下回转轴转动90度，带动二级展开装置做平面运动，将偏馈式构架天线在整流罩直径方向的偏置距离在天线收拢发射时转化到整流罩高度方向，将偏置距离转化后，收拢状态的构架反射器便可满足卫星平台与火箭整流罩之间的包络要求。当反射器的偏置距离变化时，仅需改变一级展开横板的长度，使收拢后构架反射器的在整流罩高度方向的尺寸变大，而在整流罩直径方向的尺寸可以保持不变，该收拢与展开方法可以满足多种偏置距离参数的偏馈式构架反射器在整流罩内的布局与安装要求。