[发明专利]一种适用于空间通信终端光学天线的主镜部件

说明书

本发明提出了一种适用于空间通信终端光学天线的主镜部件，包括筒状的主镜座、固定安装在主镜座内壁上的主镜垫圈、以及固定安装在主镜垫圈中的主镜片。本发明在主镜座与主镜片之间设置主镜垫圈，当主镜片受热发生膨胀时，因主镜垫圈材料的弹性模量小于主镜片材料的弹性模量、并小于主镜座材料的弹性模量，故主镜垫圈对主镜片的反作用力要小于无主镜垫圈时主镜座对主镜片的反作用力，因此设置主镜垫圈可减小主镜片受反作用力所产生的形变；而且主镜座选取线性热膨胀系数小的材料钛合金，使得主镜座受热膨胀的形变量小，有助于减小主镜片的形变量。

技术领域

本发明属于空间光通信领域，具体涉及一种适用于空间通信终端光学天线的主镜部件。

背景技术

随着通信业务的飞速发展，无论民用还是军用，对于大容量、高速率通信技术的需求都很迫切。目前，卫星的数据传输能力已远远不能满足这种发展需求。而空间光通信技术具有通信频带宽、信息容量大、光学增益大、束散角小等特点，因此能够满足现代通信的需求。

在空间光通信所处的空间环境中，光学天线所处环境较为恶劣，除了真空、微重力环境外，还受到来自太阳的热辐射。当卫星处于日凌现象时，光学天线中的透镜组直接受到来自太阳的热辐射，其中镜架座以及镜片吸热升温，发生热膨胀变形，从而使得通信光束的光轴发生偏移，影响通信光束的光束质量，严重的甚至会导致星间通信失败。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种适用于空间通信终端光学天线的主镜部件。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种适用于空间通信终端光学天线的主镜部件，包括筒状的主镜座、固定安装在主镜座内壁上的主镜垫圈、以及固定安装在主镜垫圈中的主镜片，主镜垫圈的内壁与主镜片的外壁间隙配合；主镜垫圈材料的弹性模量小于主镜片材料的弹性模量、并小于主镜座材料的弹性模量。

上述技术方案中，在主镜座与主镜片之间设置主镜垫圈，当主镜片受热发生膨胀时，主镜片对主镜垫圈产生力的作用，主镜垫圈在该作用力的条件下发生变形。因主镜垫圈材料的弹性模量小于主镜片材料的弹性模量、并小于主镜座材料的弹性模量，故主镜垫圈对主镜片的反作用力要小于无主镜垫圈时主镜座对主镜片的反作用力，因此设置主镜垫圈可减小主镜片受反作用力所产生的形变，从而减小主镜片光轴的偏移量。

本发明的主镜结构具有结构简单、稳定性好等特点。

在本发明的一种优选实施方式中，主镜片的外壁上具有外环台，主镜垫圈的内壁上具有间隔设置的第一内环台和第二内环台，第一内环台与第二内环台之间形成凹槽，外环台位于凹槽中并由第一内环台和第二内环台进行轴向限位，外环台的外壁与凹槽的内壁间隙配合。

上述技术方案中，主镜片的内环台夹设在主镜垫圈的第一内环台和第二内环台之间，由此实现主镜片和主镜垫圈的固定，结构简单。

在本发明的一种优选实施方式中，主镜垫圈包括固定在主镜座内壁上的前垫圈和后垫圈，第一内环台和第二内环台分别设在前垫圈和后垫圈上。

上述技术方案中，相比主镜垫圈一体设置，本方案的主镜垫圈由前垫圈和后垫圈两部分组成，方便该主镜部件的安装。

在本发明的一种优选实施方式中，前垫圈的外壁与主镜座的内壁螺纹连接，后垫圈的外壁也与主镜座的内壁螺纹连接。

在本发明的一种优选实施方式中，后垫圈的后端面还具有若干盲孔。设置盲孔有利于后垫圈的安装。

在本发明的另一种优选实施方式中，前垫圈的后端面与后垫圈的前端面之间具有空隙。相比后垫圈压紧主镜片的外环台时，前垫圈的后端面与后垫圈的前端面抵紧，本方案可降低零部件加工精度，降低加工成本；而且当主镜片受热发生膨胀时，相比前垫圈的后端面与后垫圈的前端面抵紧，本方案通过设置前述空隙，会减小前垫圈的径向变形量，以减小前垫圈对主镜片的反作用力，从而减小主镜片受反作用力所产生的形变，从而进一步减小主镜片光轴的偏移量。