[实用新型]一种剪式单元混合阵列式周边桁架可展开天线机构

说明书

本实用新型公开一种剪式单元混合阵列式周边桁架可展开天线机构，包含N个梯形截面剪式单元和N个三角形截面剪式单元，其主要由内层节点连接件、外层节点连接件、内层连杆、中间连杆、外层剪式杆以及外层连杆通过转动副连接组成，两类剪式单元相互穿插并阵列布置，通过共用两个中间连杆、两个内层节点连接件以及两个外层节点连接件相连接，共同组成多面式周边桁架机构；整体机构具有较高的结构对称性，通过改变整体机构中梯形截面剪式单元和三角形截面剪式单元的数量以及其中杆件的长度，可以形成不同尺度的周边桁架式空间可展开机构，可以较好的应用于大口径星载天线中。

技术领域

本实用新型涉及可展开天线机构技术领域，特别是涉及一种剪式单元混合阵列式周边桁架可展开天线机构。

背景技术

在先进的卫星通信、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，大型可展开天线是必不可少的关键设备之一，可展开天线具有收拢和展开两种状态，在卫星发射过程中处于收拢状态，进入轨道后，可以展开进入工作状态，相关科研机构已经研制出了许多可展开天线的原理样机，包括构架式、周边桁架式、径向肋式以及折叠肋式等等，这些结构各具特点，同时也有数种型号已经发射入轨。与其他天线结构形式相比，周边桁架式可展开天线结构具有折叠比大以及质量较小的特点，且结构形式简单，在一定范围内口径的增大不会改变天线的结构形式，质量也不会成比例的增加，是目前大型可展开天线理想的结构形式。

美国NGST公司制造的周边桁架式可展开天线又称为AstroMesh天线，由多个平面对角伸缩单元相互连接而成，其最早是为北美移动通信卫星MAST所研制，该类天线从最初的2.5米到现在运用较多的12.5米口径天线经历了七代产品升级，进行了350次以上的连续无故障地面展开试验，先后在Inmarsat-4系列、Thuraya系列和MBSAT等通信广播卫星上成功运用。

由于周边桁架可展开天线在空间大口径以及超大口径可展开天线领域良好的性能优势，各国相关科研人员在周边桁架可展开天线的展开机构、索网成形以及展开控制等方面做了大量的研究，但是整体而言，目前在轨运行的周边桁架可展开天线机构类型仍然较少，并且随着天线口径的增大，整体结构刚度下降较为严重。因此，亟需提出结构简单、刚度较高、折叠比较大以及制造工艺性较好等性能优良的周边桁架式可展开天线机构，以满足不同航天任务的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种剪式单元混合阵列式周边桁架可展开天线机构，以解决上述现有技术存在的问题，结构简单、刚度高、折叠比大、制造工艺性较好，从而能够满足不同航天任务的需求。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种剪式单元混合阵列式周边桁架可展开天线机构，包括相互穿插阵列布置且数量相同的梯形截面剪式单元和三角形截面剪式单元；所述梯形截面剪式单元包括四个内层节点连接件和四个外层节点连接件；所述内层节点连接件包括均分别开设有槽口的两个外侧支叉和两个内侧支叉，两个所述外侧支叉分别铰接有内层连杆，相邻两个内层连杆之间铰接；两个所述内侧支叉分别铰接有中间连杆；所述外层节点连接件包括均分别开设有槽口的三个外层支叉，所述中间连杆末端与所述外层节点连接件中间的外层支叉铰接，所述外层节点连接件一端的外层支叉铰接有外层剪式杆；位于同一侧的两个中间连杆分别通过第一转动副铰接，位于同一侧的两个所述外层剪式杆分别通过第二转动副铰接；所述三角形截面剪式单元包括两个内层节点连接件、四个外层节点连接件、四个中间连杆以及四个外层连杆；四个外层连杆两两一组，每组的两个外层连杆一端铰接，另两端分别与各自相邻外层节点连接件一端的外层支叉铰接；三角形截面剪式单元中的中间连杆的连接方式与梯形截面剪式单元中的中间连杆的连接方式相同；相邻两个所述梯形截面剪式单元和三角形截面剪式单元共用两个中间连杆、两个内层节点连接件以及两个外层节点连接件。

可选的，所述内层节点连接件的两个外侧支叉通过一个对称面对称设置，两个内侧支叉通过一个对称面对称设置，且所述外侧支叉和内侧支叉的对称面相同。