[发明专利]一种适用于高轨卫星的带初始指向功能的二维指向天线

说明书

本发明公开了一种适用于高轨卫星的带初始指向功能的二维指向天线，包括天线本体、X‑Y型二维指向机构、锁紧释放装置、波导反馈以及机架。其中，天线本体与波导馈线主要用于实现接收发射机传送的射频信号并向外辐射功能；X‑Y型二维指向机构用于实现天线发射时收拢及入轨后展开，并具有在两个维度自由转动的功能；锁紧释放装置用于实现天线发射阶段收拢锁紧并具备在入轨定点后指向既定的地面站功能，入轨后解锁释放天线，并且不影响天线两维转动功能；热控组件主要用于保证在轨期间提供活动部件良好的工作温度环境，并且不影响二维机构运动功能。本发明的二维指向天线实现了入轨后天线即指向目标工作，解锁后可二维转动指向通信功能。

技术领域

本发明涉及基于高轨卫星的二维指向天线技术领域，特别涉及一种带初始指向功能的二维指向天线。

背景技术

在地球静止轨道通信卫星工程中，需要研制具有二维转动功能的高增益天线用于对地传输数据。由于卫星对地面安装空间限制，天线需要在卫星给定的狭小空间范围内，实现初始入轨定点后初始指向地面站，并具备在两个维度内自由转动指向的功能。

而目前，公知的用于卫星的同类型带指向机构数传天线采用标准两维指向机构，首先收拢锁紧，入轨解锁展开，然后具备在两维方向内转动能力。或者采用两维指向机构加展开机构方案，首先由展开机构控制天线展开到初始零位，然后以初始零位为基准，在两维指向机构带动下指向目标进行通信。

第一种方案适用于天线可大角度倾斜安装，解锁后锁紧设备不影响天线转动功能，不需新的锁紧释放装置的设计；第二种方案适用于卫星资源充裕的情况，可通过多种机构的组合实现天线指向功能。这两种设计均不能实现入轨即可具备基本的工作能力的效果。

另外一般卫星天线在入轨后，存在一种常见风险：如解锁装置无法正常展开，则会导致天线在轨无法指向所需地面站，导致通信功能丧失，严重的导致整个卫星任务失败。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的技术方案是：

一种适用于高轨卫星的带初始指向功能的二维指向天线，其特征在于，包括：

一天线本体；

一X-Y型二维指向机构，具有X轴维度和Y轴维度的旋转自由度，用于控制所述天线本体的空间角度；且，所述X-Y型二维指向机构的初始状态指向既定角度位置；

一锁紧释放装置，其在发射前通过锁紧X-Y型二维指向机构而将天线本体固定；入轨后，所述锁紧释放装置解锁并展开，释放天线本体，且不影响X-Y型二维指向机构的转动；

一热控组件，将X-Y型二维指向机构和锁紧释放装置包覆起来；以及，

机架，所述X-Y型二维指向机构和锁紧释放装置安装于所述机架上。

优选的，所述X-Y型二维指向机构包括设于所述机架上的两组转动组件，该两组转动组件分别控制天线本体在X轴维度的转动和在Y轴维度的转动。

优选的，所述转动组件包括驱动机构和框架，所述框架与所述驱动机构可拆卸连接；两组转动组件中的两个框架之间可拆卸连接，且其中一组转动组件连接天线本体。

优选的，所述既定角度位置通过X-Y型二维指向机构的安装角度以及初始状态下两组转动组件的初始转角进行确定。

优选的，X轴和Y轴为同一平面内的两相互垂直的两个轴。

优选的，所述锁紧释放装置包括两组锁紧释放组件，该两组锁紧释放组件与转动组件一一对应，并用于锁紧或释放各自对应的转动组件。

优选的，所述锁紧释放组件包括相对的设置于机架上的锁紧臂、连接两锁紧臂的锁紧杆，以及设于所述锁紧臂上的火工品切割器；转动组件包括伸出机构，锁紧时，所述伸出机构被夹紧在两锁紧臂之间；释放时，所述火工品切割器切断所述锁紧杆。