[发明专利]一种模块化空间抛物柱面折展天线机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种天线机构，具体涉及一种由多个模块组成的用于展开并支撑星载抛物柱面反射面天线的模块化可展开天线机构，属于卫星天线结构技术领域。

背景技术

随着技术的发展以及应用的推广，在卫星通信、无线广播系统、地球观测、陆地遥感、深空探测和深空通信等领域，星载大型可展开天线已被广泛应用于导航卫星、通信卫星、中继卫星、气象卫星和侦查卫星等方面。为了满足多功能、多波段、大容量、大功率、长寿命等需要，对卫星天线提出了大口径化、高精度、轻质量及高刚性的要求，但由于火箭有效运载空间及运载力的限制,要求天线在发射阶段折叠起来固定在运载工具有效载荷舱内,待航天器进入轨道后,再由地面控制中心指令其在空间轨道按设计要求,逐步完成展开动作,然后锁定并保持为工作状态。因此，卫星天线需做成可折叠式的。

传统的抛物柱面反射器天线由金属的抛物面反射表面构成，由支撑构件来支撑，结构整体尺寸与质量较大，不能直接运用于星载卫星天线。采用展开形式的抛物柱面反射器天线多为充气展开式或可展开固体表面式。其中，充气天线采用充气的形式实现结构的展开，可展开固体表面式天线采用形状记忆聚合物材料作为展开驱动，这两种结构虽然具有较小的收纳体积，但存在相同的缺点，即型面精度较低，稳定性较差，整体刚度较差。

网状可展开反射面天线结构目前主要有以下两种形式：一种是伞状结构可展开天线，该结构多用于旋转抛物面天线，不适用于反射面拉伸成型的结构，如抛物柱面天线。另一种为可展开桁架结构，该结构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。可展开桁架结构能够单向展开，或者做成环形进行展开。该结构只能提供一个自由度的运动，无法形成抛物柱面。

发明内容

本发明为解决现有展开式抛物柱面天线结构存在型面精度较低、稳定性较差，整体刚度较差、伞状天线结构存在不适用于反射面拉伸成型的结构，可展开桁架天线结构只能单向展开，无法形成抛物柱面的问题，进而提供一种模块化空间抛物柱面折展天线机构。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明的一种模块化空间抛物柱面折展天线机构包括两个同步折展模块架、多个定位折展模块架、若干个折展臂和若干个张紧拉绳；

每个折叠臂包括弹性铰链、两个折展臂杆和两个外连接头，两个折展臂杆的一端通过弹性铰链连接，两个折展臂杆的另一端各安装有外连接接头；

每个定位折展模块架包括外支撑板和内支撑板，外支撑板的安装端和内支撑板的安装端转动连接；

每个同步折展模块架包括外支撑板、内支撑板、锁定限位装置和回转连接装置；

多个定位折展模块架并列设置，多个定位折展模块架的两侧分别布置有同步折展模块架；

同步折展模块架的外支撑板的安装端和内支撑板的安装端通过回转连接装置转动连接，外支撑板和内支撑板展开后通过锁定限位装置锁紧定位；

同步折展模块架与其相邻的定位折展模块架的两个外支撑板的安装端之间设置有两个折展臂，每个折展臂的两个外连接接头与两个外支撑板铰接；

同步折展模块架与其相邻的定位折展模块架的两个外支撑板的自由端之间设置有一个折展臂，每个折展臂的两个外连接接头与两个外支撑板铰接；

同步折展模块架与其相邻的定位折展模块架的两个内支撑板的自由端之间设置有张紧拉绳和四个折展臂，每个折展臂的两个外连接接头与两个内支撑板铰接，张紧拉绳的两端分别与两个内支撑板连接；

相邻两个定位折展模块架的两个外支撑板的安装端之间设置有两个折展臂，每个折展臂的两个外连接接头与两个外支撑板铰接；

相邻两个定位折展模块架的两个外支撑板的自由端之间设置有一个折展臂，每个折展臂的两个外连接接头与两个外支撑板铰接；

相邻两个定位折展模块架的两个内支撑板的自由端之间设置有张紧拉绳和四个折展臂，每个折展臂的两个外连接接头与两个外支撑板铰接；张紧拉绳的两端分别与两个内支撑板连接。

本发明的有益效果是：

1、本发明实现了该类机构的模块化拓展，适用于反射面拉伸成型的抛物柱面天线结构，可支撑大尺寸抛物柱面反射面天线，可实现模块化生产，降低制造成本和难度。