[发明专利]环形交叉索网天线

说明书

本发明提供了环形交叉索网天线，包括环形桁架和由索相互交错构成的前索网和后索网，所述环形桁架包括数量相等的多个竖直杆和斜杆，前索网圆周上的节点与环形桁架顶部的竖直杆和斜杆的连接处对应连接，后索网圆周上的节点与环形桁架底部的竖直杆和斜杆的连接处对应连接，前索网和后索网为抛物面且对称设置，前索网与后索网非相交部分对应的节点通过柔性绳连接，前索网与后索网相交部分对应的节点通过支撑杆连接。该环形交叉索网天线采用环形可展开结构，因而重量小，型面精度好，收纳比高，避免了过高的拱高，避免了过大的天线收拢尺寸，减小了天线的质量，前后索网面采用对称索网结构提供了良好的结构稳定性。

技术领域

本发明涉及卫星天线技术领域，尤其涉及环形交叉索网天线。

背景技术

环形可展开天线由于重量小、型面精度好、收纳比高，在航天领域得到了广泛的研究和应用。环形可展开天线反射器主要由索网结构前后索网、金属网和桁架组成，其中索网结构是构成反射器型面的核心部分，环形可展开天线在发射时收拢于火箭的整流罩内，入轨后通过展开臂将天线伸出至星体外进行展开，因此环形天线在网面设计时会受到这两种状态的制约．首先前后索网的焦距选取会受到天线收拢尺寸的限制，焦距太小会导致相同口径下天线收拢尺寸变高，而前索网的焦距也不能太大，太大了导致天线离开星体太远，展开臂需要更多的展开关节，影响天线在卫星上的位置精度．为解决这个问题，通常会选用非对称的索网结构形式，即前索网采用小焦距而后索网采用较大的焦距．但是非对称索网结构在空间温度环境下的稳定性较差，主要原因是前后网拱高不同导致因温变产生的张力增量在两者垂直方向上的分力存在差异，致使网面上升或下降，从而造成天线型面精度发生较大变化。天线型面精度是一项比较重要的指标，它直接影响到天线的电性能。

发明内容

为了解决非对称索网结构在空间温度环境下的稳定性较差，造成天线型面精度发生较大变化的问题，本发明提供了环形交叉索网天线，它具有结构稳定，型面精度高，天线收拢尺寸小和质量小，无需较多展开关节等优点。

本发明的技术方案是：环形交叉索网天线，包括环形桁架和由索相互交错构成的前索网和后索网，所述环形桁架包括数量相等的多个竖直杆和斜杆，竖直杆和斜杆间隔设置，并且首尾依次连接在竖直方向上构成环形曲面，索相互交错在前索网和后索网上分别构成节点，前索网圆周上的节点与环形桁架顶部的竖直杆和斜杆的连接处对应连接，后索网圆周上的节点与环形桁架底部的竖直杆和斜杆的连接处对应连接，前索网和后索网为抛物面且对称设置，前索网与后索网非相交部分对应的节点通过柔性绳连接，前索网与后索网相交部分对应的节点通过支撑杆连接。

所述前索网上的索相互交错形成三角形网格，后索网上的索相互交错形成三角形网格。

所述前索网和后索网关于对称面完全对称，对称面位于环形桁架的中间位置，且与环形桁架的横截面平行。

所述前索网和后索网的网格均为准测地线网格，分别为六圈，前索网的网格和后索网的网格在第三圈重合。

所述前索网和后索网的焦径比均为0.4。

所述索的索力为100N。

所述天线的旋转抛物面口径为12m。

所述前索网上的节点与环形桁架之间、前索网上的节点与柔性绳之间、前索网上的节点与支撑杆之间、后索网上的节点与环形桁架之间、后索网上的节点与柔性绳之间、后索网上的节点与支撑杆之间均通过捆绑连接。

本发明的有益效果是：该环形交叉索网天线采用环形可展开结构，因而重量小，型面精度好，收纳比高，在焦距一定的情况下，前后索网面相对移动了一定的距离，从而有效避免了过高的拱高，从而避免了过大的天线收拢尺寸，减小了天线的质量，且展开臂无需更多的展开关节，前后索网面采用对称索网结构提供了良好的结构稳定性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。