CN106785305A - 一种基于充气结构的空间柱状抛物面薄板天线 - Google Patents

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袁野
杜三虎
王萌
王智磊
赵枝凯
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    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/28—Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons
    • H01Q1/288—Satellite antennas
    • H—ELECTRICITY
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/08—Means for collapsing antennas or parts thereof
    • H01Q1/081—Inflatable antennas

Abstract

本发明公开了一种基于充气结构的空间柱状抛物面薄板天线，包括薄板天线、充气结构、收纳筒和支撑臂，薄板天线与充气结构固连后收拢在收纳筒上，所述充气结构下端安装有支撑臂。本发明设计构型简单，具有良好的加工工艺性和装配工艺性；采用薄板天线构型，在收拢状态储存了变形能，在展开过程中变形能释放，降低驱动装置的功耗需求，且具有收纳比大、质量轻的特点；采用充气结构，通过对其充气带动整个天线面的展开，保证天线展开形面，并提高天线面的展开刚度。

Description

一种基于充气结构的空间柱状抛物面薄板天线
技术领域
本发明涉及航天器结构技术领域，具体是一种基于充气结构的空间柱状抛物面薄板天线。
背景技术
为解决航天器大面积天线阵面与运载包络尺寸限制的矛盾，航天器需在发射主动段将天线收拢在星体上，待入轨后将天线展开并锁定到工作状态。同时，在满足天线使用要求的基础上，卫星对天线结构的轻量化要求日益严苛，对伸展装置的包络、收纳比和重量都提出了更高要求。因此，常规的天线展收构型设计已经无法满足以上各类要求。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于充气结构的空间柱状抛物面薄板天线，可实现卫星大面积天线阵面的收拢和展开，发射过程薄板天线和充气结构压缩收拢于收纳筒内部，卫星入轨后，根据控制指令，进行充气展开，其具有收纳比大、质量轻、刚度大、可靠性高等优点，并且具有广泛的适应性。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种基于充气结构的空间柱状抛物面薄板天线，包括薄板天线、充气结构、收纳筒和支撑臂，薄板天线与充气结构固连后收拢在收纳筒上，通过给充气结构，类似消防栓水袋，充气前压扁盘绕，重启后展开成型，充气使其体积膨胀并向外伸展，从而带动整个金属面向外伸展，达到工作状态；所述充气结构下端安装有支撑臂，支撑臂为可展开的伸展臂，作用是将整个收纳筒展开至星体外部，使天线达到工作位置。
优选地，所述充气结构安装在薄板天线的一侧胶粘连接
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明设计构型简单，具有良好的加工工艺性和装配工艺性；采用薄板天线构型，在收拢状态储存了变形能，在展开过程中变形能释放，降低驱动装置的功耗需求，且具有收纳比大、质量轻的特点；采用充气结构，通过对其充气带动整个天线面的展开，保证天线展开形面，并提高天线面的展开刚度。
附图说明
图1是本发明的基于充气结构的空间柱状抛物面薄板天线收拢状态示意图；
图2是本发明的基于充气结构的空间柱状抛物面薄板天线展开过程示意图；
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1-图2所示，本发明实施例提供了一种基于充气结构的空间柱状抛物面薄板天线，包括薄板天线1、充气结构2、收纳筒3和支撑臂4，薄板天线1与充气结构2固连后收拢在收纳筒3上，通过给充气结构充气使其体积膨胀并向外伸展，从而带动整个金属面向外伸展，达到工作状态；所述充气结构2下端安装有支撑臂4，支撑臂4为可展开的伸展臂，作用是将整个收纳筒展开至星体外部，使天线达到工作位置。
所述充气结构2安装在薄板天线1的一侧胶粘连接。
本具体实施充气结构作为核心作动元件，发射过程压缩收拢，与薄板天线固连收拢在收纳筒上，展开时利用充气结构的膨胀伸展和收纳筒的转动带动整个金属面向外展开并达到工作状态，可以获得较大的收纳比；充气结构保证了薄板天线展开状态下的面形，提高了天线面的刚度，并且可以降低整体的质量；所述的薄板天线在收拢过程中储存了变形能，在展开过程中变形能释放，转化为天线展开的动能，降低驱动装置的功耗需求。
综上所述，该基于充气结构的空间柱状抛物面薄板天线可以实现大面积天线阵面的收拢和展开，具有大收纳比、轻质量和高可靠性等特点，是一种在航天器上有较强应用价值的天线收拢展开技术。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (2)

1.一种基于充气结构的空间柱状抛物面薄板天线，其特征在于，包括薄板天线、充气结构、收纳筒和支撑臂，薄板天线与充气结构固连后收拢在收纳筒上；所述充气结构下端安装有支撑臂,支撑臂为可展开的伸展臂，作用是将整个收纳筒展开至星体外部，使天线达到工作位置。
2.如权利要求1所述的一种基于充气结构的空间柱状抛物面薄板天线，其特征在于，所述充气结构安装在薄板天线的一侧胶粘连接。
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