[发明专利]充气展开式索网反射面天线反射器

说明书

本发明公开了一种充气展开式索网反射面天线反射器，所述反射器的反射面为金属反射网，所述金属反射网附着在一张拉索网结构上，其特征在于，所述张拉索网结构外套接有一充气展开结构；工作状态时，通过对所述充气展开结构充气实现所述张拉索网结构的展开并为其提供保持型面的张紧力。本发明具有结构简单、展开可靠性高、收纳率大、质量轻等优点，其在大型，尤其是超大型星载天线领域有着广泛的应用前景，若批量投入市场必将产生积极的社会效益和显著的经济效益。

技术领域

本发明涉及星载可展开天线技术领域，尤其涉及一种结合充气结构和索网结构的充气展开式索网反射面天线反射器。

背景技术

自上世纪60年代中期以来，随着航天技术在卫星广播、空间通讯、深空探测、电子侦查以及射电天文观测等领域的应用的逐步深入，人们对装载在航天器上的天线性能需求与日俱增。星载天线作为航天器必备的载荷，为获取更大的天线增益和信号接收能力，正朝着大口径、高精度的方向发展。由于运载火箭的运载能力和装载空间限制，传统的固面天线已无法满足设计需求，这就要求天线在发射前处于折叠状态，待航天器进入空间轨道后，天线在控制指令下逐步展开，最终锁定在运营工作状态。

可展开天线是在目前运载火箭能力下实现大口径天线的有效形式。按照反射面的类型，可展开天线可分为3类：固体反射面可展开天线、充气反射面天线和索网反射面天线。固体反射面可展开天线秉承了传统固面天线的优点，可以实现很高的形面精度，但其折叠后的体积和质量仍然很大，限制了天线的口径和在轨应用。充气反射面天线可以做到超大口径，且质量很轻，但通过对薄膜材料充气形成的反射面形面精度较低，结构热稳定性较差，技术成熟度低，难以实现广泛的工程应用。索网反射面天线在展开口径、收纳率、面密度和形面精度方面都有较好的表现，是目前应用最为广泛的一类可展开天线，但无论环形桁架式索网天线还是径向肋式索网天线，他们的展开机构都比较复杂，展开过程可能会发生索网与支撑结构的缠绕和钩挂，从而导致天线展开失败。

发明内容

根据上述提出的技术问题，提供一种充气展开式索网反射面天线反射器。本发明采用的技术手段如下：

一种充气展开式索网反射面天线反射器，所述反射器的反射面为金属反射网，所述金属反射网附着在一张拉索网结构上，所述张拉索网结构外套接有一充气展开结构；

工作状态时，通过对所述充气展开结构充气实现所述张拉索网结构的展开并为其提供保持型面的张紧力。

所述张拉索网结构包括反射面索网和背部索网；

所述张拉索网结构展开时，所述反射面索网呈六边形曲面状，所述反射面索网外沿所围空间内均匀布满多个多边形索网单元Ⅰ，所述反射面索网外沿的每条边的中部分别设有等腰三角形连接索网Ⅰ，所述等腰三角形连接索网Ⅰ的两侧分别设有三角形连接索网Ⅰ，所述等腰三角形连接索网Ⅰ和所述三角形连接索网Ⅰ的底边均为所述反射面索网外沿的边的一部分，所述反射面索网的内部节点均位于一旋转抛物面Ⅰ上，所述反射面索网的顶点，所述等腰三角形连接索网Ⅰ的自由端和所述三角形连接索网Ⅰ的自由端位于一圆Ⅰ上；

所述张拉索网结构展开时，所述背部索网呈六边形曲面状，所述背部索网外沿所围空间内均匀布满多个多边形索网单元Ⅱ，所述背部索网外沿的每条边的中部分别设有等腰三角形连接索网Ⅱ，所述等腰三角形连接索网Ⅱ的两侧分别设有三角形连接索网Ⅱ，所述等腰三角形连接索网Ⅱ和所述三角形连接索网Ⅱ的底边均为所述背部索网外沿的边的一部分，所述背部索网的内部节点均位于一旋转抛物面Ⅱ上，所述背部索网的顶点，所述等腰三角形连接索网Ⅱ的自由端和所述三角形连接索网Ⅱ的自由端位于一圆Ⅱ上；

所述反射面索网在水平面上的正投影与所述背部索网在水平面上的正投影重合；

所述多边形索网单元Ⅰ的节点与所述多边形索网单元Ⅱ的相对应的节点之间设有纵向拉索；

所述充气展开结构充气展开时，所述充气展开结构呈环形柱体状；