[发明专利]一种桁架支撑柔性肋抛物柱面可展开天线装置

说明书

本发明属于卫星通信设备技术领域，公开了一种桁架支撑柔性肋抛物柱面可展开天线装置，由可展开支撑装置A支撑反射膜面构成；可展开支撑装置A包括一维可展开桁架、展开控制索、肋板和肋板调节索；肋板左右对称铰接在一维可展开桁架侧边上；反射膜面贴敷于肋板上侧呈抛物线型的边上，形成抛物柱面；展开控制索分别布置在一维可展开桁架的上表面和下底面，对一维可展开桁架的展开进行控制；肋板调节索布置在每块肋板两侧，起调节肋板展开位置和增强装置整体刚度的作用。本发明将一维桁架机构与柔性肋板结构相结合，桁架机构可收拢展开，柔性肋板可缠绕收拢、弹性展开，装置收拢后占据空间较小，收纳体积明显减小，整体重量显著降低。

技术领域

本发明属于卫星通信设备技术领域，尤其涉及一种桁架支撑柔性肋抛物柱面可展开天线装置。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：目前，卫星系统在深空探测、雷达通讯、军事工程等领域占据举足轻重的地位，星载天线作为卫星系统的“眼睛”和“耳朵”，在各项任务中均发挥着重要作用，是必不可少的关键设备之一。随着现代卫星技术的不断发展，对天线的高频段、高增益及大口径提出越来越高的要求。由于现有火箭整流罩容纳空间与发射费用的限制，要求星载天线不仅质量轻而且体积小，故大口径天线必须做成可展开的，即发射时天线收拢于火箭整流罩内，入轨后自动展开到工作状态。由于其广泛的军事及民用前景，天线的可展开特性已成为现代大口径星载天线的一个显著特征。抛物柱面天线是星载天线的一种，其具备方向性强、增益高、易于光束自动扫描等特点,能够满足各种电子侦察、远程通信、深空探测等需要采用强方向性星载天线的需求，成为星载天线新的主要发展方向之一。经过十几年的研究和发展，世界上一些发达国家比如美国、日本、德国等在抛物柱面天线技术方面均取得了重要研究成果，美国已经发射了携带柱面天线的降雨测试雷达，其能够有效地完成地球降雨分布探测等任务。传统抛物柱面天线由支撑构件支撑金属抛物柱面反射面构成，天线体积大、质量重，运载工具无法满足发射需求，因此可展开抛物柱面天线受到广泛关注，大多可展开抛物柱面天线或为可展开固体表面或采用充气展开，可展开固体表面抛物柱面天线采用形状记忆材料作为展开驱动；充气式抛物柱面天线采用充气的方式实现天线的展开，两种天线收纳体积明显减小，但是展开后型面精度难以满足要求，稳定性差。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)传统抛物柱面天线由支撑构件支撑金属抛物柱面反射面构成，天线体积大、质量重，运载工具无法满足发射需求。

(2)可展开抛物柱面天线或为可展开固体表面或采用充气展开，可展开固体表面抛物柱面天线采用形状记忆材料作为展开驱动；充气式抛物柱面天线采用充气的方式实现天线的展开，两种天线收纳体积明显减小，但固体表面抛物柱面天线重量一般较大，充气式抛物柱面天线展开后型面精度难以满足要求，稳定性差。

解决上述技术问题的难度和意义：

抛物柱面天线在空间任务中发挥着重要作用，如何在现有发射技术局限性的情况下使得抛物柱面天线在结构上轻巧可靠，又具备较高的形面精度就显得极为困难但又尤为重要。所以，设计结构轻巧可靠的可展开机构，对膜面实施有效支撑形成所需形面精度的抛物柱面反射面在抛物柱面天线的发展过程中具有重要的实际意义。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种桁架支撑柔性肋抛物柱面可展开天线装置。

本发明是这样实现的，一种桁架支撑柔性肋抛物柱面可展开天线装置，所述桁架支撑柔性肋抛物柱面可展开天线装置由可展开支撑装置A支撑反射膜面构成；可展开支撑装置A包括一维可展开桁架、展开控制索、肋板和肋板调节索；肋板左右对称铰接在一维可展开桁架侧边上；反射膜面贴敷于肋板上侧呈抛物线型的边上，形成抛物柱面；展开控制索分别布置在一维可展开桁架的上表面和下底面，对一维可展开桁架的展开进行控制；肋板调节索布置在每块肋板两侧，起调节肋板展开位置和增强装置整体刚度的作用。