[发明专利]一种基于索杆式结构设计的星载环形桁架天线

权利要求书

1.一种基于索杆式结构设计的星载环形桁架天线，其特征在于，包括索杆式结构、特征控制索（14）、环形桁架(15)以及抛物反射面(20)；

所述索杆式结构包括：内撑杆(1)及延以内撑杆(1)为圆心的径向设置的多榀索杆；每榀索杆包括脊索、斜索、顶索以及两层或以上的索杆单元；每层索杆单元由两个中撑杆(6)、上内环索(4)及下内环索(5)构成；两个中撑杆(6)对称设置在所述内撑杆(1)两侧，上内环索(4)连接在两个中撑杆(6)上端，下内环索(5)连接在两个中撑杆(6)下端；上外环索(9)连接同层所有外撑杆(11)的上端，下外环索(10)连接同层所有外撑杆(11)的下端；

所述环形桁架(15)包括：上边缘框架梁(16)，下边缘框架梁(17)，框架柱(18)和可伸缩斜撑杆(19)；所述上边缘框架梁(16)，下边缘框架梁(17)和可伸缩斜撑杆(19)均通过多向销接头与框架柱(18)销接；

所述脊索包括内脊索(2)、中脊索(7)以及外脊索(12)；所述内脊索(2)连接在所述内撑杆(1)上端与上层索杆单元的中撑杆(6)上端；所述中脊索(7)连接在相邻层索杆单元的中撑杆(6)和外撑杆(11)上端；所述外脊索(12)连接在最下层索杆单元的外撑杆(11)下端与所述环形桁架(15)上框架柱(18)的下端，外脊索(12)和外斜索(13)与环形桁架框架柱(18)下端点铰接；

所述斜索包括内斜索(3)、中斜索(8)以及外斜索(13)；所述内斜索(3)连接在所述内撑杆(1)下端与上层索杆单元的中撑杆(6)上端；所述中斜索(8)连接在上层索杆单元中撑杆(6)的下端与下层索杆单元外撑杆(11)的上端；所述外斜索(13)连接下层索杆单元外撑杆(11)的上端与环形桁架框架柱(18)的下端；

所述的特征控制索(14)连接外撑杆(11)上端，与环形桁架框架柱(18)上端点铰接；

所述抛物反射面(20)固定在所述索杆式结构的每层索杆单元，即内撑杆(1)，中撑杆(6)和外撑杆(11)的下端；

所述索杆式结构中的所有索与索，索与杆的连接方式均为铰接。

2.根据权利要求1所述的基于索杆式结构设计的星载环形桁架天线，其特征在于，所述索杆单元的层数为2-5层。

3.根据权利要求2所述的基于索杆式结构设计的星载环形桁架天线，其特征在于，所述索杆单元的层数根据实际工程对天线质量，型面精度的要求确定。

4.根据权利要求1所述的基于索杆式结构设计的星载环形桁架天线，其特征在于，所述多榀索杆的榀数根据实际工程对天线质量，型面精度的要求确定。

5.根据权利要求1所述的基于索杆式结构设计的星载环形桁架天线，其特征在于，所述索杆式结构及环形桁架(15)的材料均采用碳纤维材料，所述的特征控制索(14)采用形状记忆合金丝编织而成。

6.根据权利要求1所述的基于索杆式结构设计的星载环形桁架天线，其特征在于，所述抛物反射面(20)包括金属反射层以及膜层，通过对镀有金属反射层的膜面用热塑热压法一次形成抛物面。

7.根据权利要求1所述的基于索杆式结构设计的星载环形桁架天线，其特征在于，所述脊索与水平方向的夹角α_i在20°到30°之间；所述斜索与水平方向的夹角β_i在15°到25°之间。

8.根据权利要求6所述的基于索杆式结构设计的星载环形桁架天线，其特征在于，所述抛物反射面(20)的焦距和天线口径的比值应取0.6-0.8之间。