CN106025488A - 一种二维平板天线展开装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种二维平板天线展开装置，包括卫星的主体结构，主列板，辅助列板和桁架；所述主列板安装在卫星主体结构的两侧，所述主列板两侧与两个辅助列板铰接在一起，组成单元平面结构；垂直桁架固定在主列板的两侧，横向桁架与垂直桁架固定连接；前横向桁架与相邻的两个前垂直桁架铰接在一起，后横向桁架与相邻的两个后垂直桁架铰接在一起，组成单元桁架结构；所述单元桁架结构与单元平面结构构成一个面单元；几个面单元连接在一起构成整个二维展开装置。本发明通过增加桁架结构，增强了整个装置的稳定性；通过增加辅助列板，增加了平板天线展开的有效面积，加大了天线的探测距离。

Description

一种二维平板天线展开装置
技术领域
本发明涉及航空技术领域，具体涉及一种二维平板天线展开装置。
背景技术
随着航天技术的快速发展，卫星在地球观测，通信以及空间特殊任务等方面的应用，对卫星天线的功能的要求越来越多。为了满足现代应用卫星的多功能，大容量，多频段，大功率，长寿命等要求，卫星天线也不免趋于复杂化。由于火箭有效运载重量及运载空间的限制，雷达天线要尽可能的质量轻，体积小。目前的一些可展开的卫星平板天线主要是一维展开，展开面积受到一定的限制。
发明内容
本发明的目的针对以上一维阵列展开卫星天线展开的局限性，提出了一种二维平板天线展开装置，能够很好的适应空间展开环境。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种二维平板天线展开装置，包括卫星的主体结构，主列板，辅助列板和桁架；所述主列板安装在卫星主体结构的两侧，所述主列板两侧与两个辅助列板铰接在一起，组成单元平面结构；垂直桁架固定在主列板的两侧，横向桁架与垂直桁架固定连接；前横向桁架与相邻的两个前垂直桁架铰接在一起，后横向桁架与相邻的两个后垂直桁架铰接在一起，组成单元桁架结构；所述单元桁架结构与单元平面结构构成一个面单元；几个面单元连接在一起构成整个二维展开装置。
还包括锥齿轮副和电机，所述锥齿轮副包括锥齿轮和伞齿轮，所述电机固定在主列板上，并与锥齿轮装配在一起，所述锥齿轮与伞齿轮啮合，所述伞齿轮与前辅助列板的转轴装配在一起，后辅助列板与前辅助列板的装配方式相同，通过电机和锥齿轮副同步展开。
与现有技术相比，本发明具有如下的优点：
本装置充分利用运载工具的空间，可以极大地增加卫星天线的有效面积，加大雷达天线探测距离。机构主列板展开原理采用空间Sarrus机构运动原理，并利用机构结构中的耦合约束关系，实现多个主列板的同步展开。利用锥齿轮传动原理，实现主列板和辅助列板的同步运动展开。通过以上原理，该机构的自由度为1，只需要一个驱动就可以实现伸展臂的同步展开和折叠功能。新型二维平板天线可展机构自由度少，可同步展开，重复性高，结构刚度好，机构组合方便，运动机构控制简单。
附图说明
图1是本发明的整体折叠结构示意图。
图2是本发明在整体展开结构示意图。
图3是本发明锥齿轮副示意图。
图4是本发明局部展开示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例作进一步的说明。
参见图1至图4，一种二维平板天线展开装置，包括卫星的主体结构A，主列板B，辅助列板C和桁架D；所述主列板B安装在卫星主体结构A的两侧，所述主列板B两侧与两个辅助列板C-1、C-2铰接在一起，组成单元平面结构；垂直桁架D-1、D-2固定在主列板B的两侧，横向桁架D-7与垂直桁架D-1、D-2固定连接；前横向桁架D-3、D-4与相邻的两个前垂直桁架D-1铰接在一起，后横向桁架D-5、D-6与相邻的两个后垂直桁架D-2铰接在一起，组成单元桁架结构；所述单元桁架结构与单元平面结构构成一个面单元；几个面单元连接在一起构成整个二维展开装置。
还包括锥齿轮副E和电机F，所述锥齿轮副E包括锥齿轮E-1和伞齿轮E-2，所述电机F固定在主列板B上，并与锥齿轮E-1装配在一起，所述锥齿轮E-1与伞齿轮E-2啮合，所述伞齿轮E-2与前辅助列板C-1的转轴装配在一起，后辅助列板C-2与前辅助列板C-1的装配方式相同，通过电机F和锥齿轮副E同步展开。
本发明装置的展开方法如下：
S1:第一面单元，第二面单元，第三面单元至第N面单元依次连接在一起，构成整个平面天线结构，各个面单元逐次展开使所有的面单元处于同一平面；
S2：电机F驱动锥齿轮E-1，通过齿轮副，带动两个辅助列板C-1、C-2绕主列板B旋转，主列板B和两个辅助列板C-1、C-2同时展开到同一平面。以此类推，使得所有太面单元展开处于同一平面。
卫星天线在未工作或存放状态，像手风琴一样处于折叠状态。在折叠状态下，面板表面与相邻面板的表面彼此贴合，使面板彼此堆叠，减少空间。在卫星发射阶段，展开装置以折叠状态固定在火箭发射舱中，待卫星进入预定轨道后，在地面检测控制中心发送相应的指令后，该天线根据设计要求逐步展开，活动面板展开在一个共同的平面内，形成一个面板阵列。

Claims (2)

1.一种二维平板天线展开装置，其特征在于：包括卫星的主体结构（A），主列板（B），辅助列板（C）和桁架（D）；所述主列板（B）安装在卫星主体结构（A）的两侧，所述主列板（B）两侧与两个辅助列板（C-1、C-2）铰接在一起，组成单元平面结构；垂直桁架（D-1、D-2）固定在主列板（B）的两侧，横向桁架（D-7）与垂直桁架（D-1、D-2）固定连接；前横向桁架（D-3、D-4）与相邻的两个前垂直桁架（D-1）铰接在一起，后横向桁架（D-5、D-6）与相邻的两个后垂直桁架（D-2）铰接在一起，组成单元桁架结构；所述单元桁架结构与单元平面结构构成一个面单元；几个面单元连接在一起构成整个二维展开装置。
2.根据权利要求1所述的二维平板天线展开装置，其特征在于：还包括锥齿轮副（E）和电机（F），所述锥齿轮副（E）包括锥齿轮（E-1）和伞齿轮（E-2），所述电机（F）固定在主列板（B）上，并与锥齿轮（E-1）装配在一起，所述锥齿轮（E-1）与伞齿轮（E-2）啮合，所述伞齿轮（E-2）与前辅助列板（C-1）的转轴装配在一起，后辅助列板（C-2）与前辅助列板（C-1）的装配方式相同，通过电机（F）和锥齿轮副（E）同步展开。
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