CN107221755A - 一种自回弹可重构星载可展开天线 - Google Patents

一种自回弹可重构星载可展开天线 Download PDF

Info

Publication number
CN107221755A
CN107221755A CN201710267963.1A CN201710267963A CN107221755A CN 107221755 A CN107221755 A CN 107221755A CN 201710267963 A CN201710267963 A CN 201710267963A CN 107221755 A CN107221755 A CN 107221755A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parabola
variant
antenna
resilience
rib
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710267963.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107221755B (zh
Inventor
蒋翔俊
李亚妮
黄进
杜敬利
杨东武
赵鹏兵
张逸群
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xidian University
Original Assignee
Xidian University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xidian University filed Critical Xidian University
Priority to CN201710267963.1A priority Critical patent/CN107221755B/zh
Publication of CN107221755A publication Critical patent/CN107221755A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107221755B publication Critical patent/CN107221755B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/14—Reflecting surfaces; Equivalent structures
    • H01Q15/16—Reflecting surfaces; Equivalent structures curved in two dimensions, e.g. paraboloidal
    • H01Q15/161—Collapsible reflectors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

本发明属于天线技术领域，公开了一种自回弹可重构星载可展开天线，设置有：一个中心轮筒；多个可变体抛物线辐射肋缠绕于中心轮筒；薄膜反射面呈环形凹凸状收拢于缠绕态的可变体抛物线辐射肋之间。本发明采用由增强型聚合物制造的可变体抛物线辐射肋，展开结构只有可变体抛物线辐射肋与可缠绕的碳纤维中心轮筒，结构简单，可实现自回弹功能，无需传统缠绕肋天线由中心轮筒与齿轮传动机构构成的复杂展开收拢结构，增加了天线的服役可靠性；在反射膜面背面附着形状记忆作动器层，在空间热辐射作用下的变形趋势相互抵消，有效缓解膜面在空间热辐射作用下热变形，提高反射膜面在轨精度；采用蜂窝式结构，也可有效降低天线重量。

Description

一种自回弹可重构星载可展开天线
技术领域
本发明属于天线技术领域，尤其涉及一种自回弹可重构星载可展开天线。
背景技术
缠绕肋型天线具有收纳率高，结构重量轻，展开可靠性高，机构设计简单等诸多优点。但由于辐射肋刚柔特性难以兼顾，导致形面精度及在轨稳定性较差，现有的缠绕肋型天线存在一些缺点，如反射面形面精度较差，天线结构的刚度及稳定性较差。归根结底的原因，是其薄壁辐射肋缠绕时所需具备的柔性与展开后所需具备的刚性相矛盾，两者难以兼顾。此外，反射面的精度也无法保证。
综上所述，现有技术存在的问题是：现有的缠绕肋型天线薄壁辐射肋缠绕时所需具备的柔性与展开后所需具备的刚性相矛盾，反射面形面精度较差。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种自回弹可重构星载可展开天线。
本发明是这样实现的，一种自回弹可重构星载可展开天线，所述自回弹可重构星载可展开天线设置有：
一个中心轮筒；
多个可变体抛物线辐射肋缠绕于中心轮筒；
薄膜反射面呈环形凹凸状收拢于缠绕态的可变体抛物线辐射肋之间。
进一步，所述六个可变体抛物线辐射肋采用三程形状记忆聚合物材料。
进一步，所述薄膜反射面包括金属反射层、膜层以及形状记忆作动器层；
所述金属反射层、膜层利用镀有金属反射层的膜面采用热塑热压成型的方法一次形成抛物面；形状记忆作动器层打印于薄膜反射面背面。
进一步，所述形状记忆作动器层采用蜂窝式结构，每个蜂窝之间采用形状记忆铰链连接。
本发明的优点及积极效果为：采用由增强型聚合物制造的具有多自由度可变体功能的可变体抛物线辐射肋，整个展开结构只有可变体抛物线辐射肋与可缠绕的碳纤维中心轮筒，结构简单，可实现自回弹功能，无需传统缠绕肋天线由中心轮筒与齿轮传动机构构成的复杂展开收拢结构，增加了天线的服役可靠性。在反射膜面背面附着形状记忆作动器层，在空间热辐射作用下的变形趋势相互抵消，有效缓解膜面在空间热辐射作用下热变形，提高反射膜面在轨精度；形状记忆作动器层采用蜂窝式结构，也可有效降低天线重量。根据当前的技术发展，缠绕类天线形面精度为0.5～2.5mm，面密度大于0.7kg/m2，天线工作频率可达1.6～40GHz，可满足低频、中高频波段的需求。本发明所提出的天线类型结构型式以及所具有的在轨自调节功能，使得天线形面精度大大提高，设计目标为0.1mm；随着结构刚度的提高，收纳比可小于0.05；面密度，不大于0.4kg/m2。可满足高频波段的需求。
附图说明
图1是本发明实施例提供的自回弹可重构星载可展开天线结构示意图；
图2是本发明实施例提供的薄膜反射面结构示意图；
图中：1、中心轮筒；2、可变体抛物线辐射肋；3、薄膜反射面；3-1、金属反射层；3-2、膜层；3-3、形状记忆作动器层。
图3是本发明实施例提供的形状记忆作动器层结构示意图；
图中：(a)聚合物蜂窝结构；(b)可抗弯形状记忆铰链。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的自回弹可重构星载可展开天线包括：中心轮筒1、可变体抛物线辐射肋2、薄膜反射面3。
可变体抛物线辐射肋2缠绕于中心轮筒1，薄膜反射面3呈环形凹凸状收拢于缠绕态的可变体抛物线辐射肋2之间，
可变体抛物线辐射肋2采用三程形状记忆聚合物材料设计制造，薄膜反射面3膜面分为三层，如图2所示，包括金属反射层3-1、膜层3-2以及形状记忆作动器层3-3。金属反射层3-1、膜层3-2利用镀有金属反射层的膜面采用热塑热压成型的方法一次形成抛物面；形状记忆作动器层3-3打印于薄膜反射面3背面。形状记忆作动器层结构型式如图3所示。
本发明的工作原理：
可变体抛物线辐射肋一次调节通电升温后，逐渐展开，薄膜反射面在六根可变体抛物线辐射肋的牵引下逐渐旋转展开；展开后，继续持续对可变体抛物线辐射肋通电调温，可变体抛物线辐射肋二次变体，沿宽度方向，即整体天线轴向收拢，变为波纹板状，增加了可变体抛物线辐射肋抗弯刚度。薄膜反射面的金属反射层与膜层的成型方法是利用镀有金属反射层的膜面采用热塑热压成型的方法一次形成抛物面，精度到达目标精度50μm。然后将成型薄膜置于高精度基体上采用一体化喷射成形的制造方法，将形状记忆作动器层打印于薄膜背面。形状记忆作动器层采用蜂窝式结构，每个蜂窝之间采用形状记忆铰链连接，形状记忆铰链与膜面在空间热辐射作用下的热变形趋势相互抵消，从而有效缓解膜面在空间热辐射作用下热变形，达到提高膜面在轨控形的目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种自回弹可重构星载可展开天线，其特征在于，所述自回弹可重构星载可展开天线设置有：
一个中心轮筒；
多个可变体抛物线辐射肋缠绕于中心轮筒；
薄膜反射面呈环形凹凸状收拢于缠绕态的可变体抛物线辐射肋之间；
形状记忆作动器层采用蜂窝式结构，每个蜂窝之间采用形状记忆铰链连接。
2.如权利要求1所述的自回弹可重构星载可展开天线，其特征在于，所述六个可变体抛物线辐射肋采用三程形状记忆聚合物材料。
3.如权利要求1所述的自回弹可重构星载可展开天线，其特征在于，所述薄膜反射面包括金属反射层、膜层以及形状记忆作动器层；
所述金属反射层、膜层利用镀有金属反射层的膜面采用热塑热压成型的方法一次形成抛物面；形状记忆作动器层打印于薄膜反射面背面。
CN201710267963.1A 2017-04-22 2017-04-22 一种自回弹可重构星载可展开天线 Active CN107221755B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710267963.1A CN107221755B (zh) 2017-04-22 2017-04-22 一种自回弹可重构星载可展开天线

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710267963.1A CN107221755B (zh) 2017-04-22 2017-04-22 一种自回弹可重构星载可展开天线

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107221755A true CN107221755A (zh) 2017-09-29
CN107221755B CN107221755B (zh) 2020-09-01

Family

ID=59943769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710267963.1A Active CN107221755B (zh) 2017-04-22 2017-04-22 一种自回弹可重构星载可展开天线

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107221755B (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107768797A (zh) * 2017-10-19 2018-03-06 西北工业大学 一种星载固面可展开天线
CN108365348A (zh) * 2018-02-02 2018-08-03 西安电子科技大学 一种具有主动形面调整功能的柔性肋可展开天线装置
CN109004362A (zh) * 2018-06-20 2018-12-14 上海卫星工程研究所 一种基于多点位移调节的星载天线在轨型面主动控制装置
CN110350322A (zh) * 2019-07-22 2019-10-18 哈尔滨工业大学 一种由多稳态曲梁径向支撑的智能展开式天线反射面
WO2020002939A1 (en) * 2018-06-28 2020-01-02 Oxford Space Systems Limited Deployable reflector for an antenna
CN111092288A (zh) * 2020-01-09 2020-05-01 天津大学 一种单自由度抛物柱面可展固面天线
CN111279554A (zh) * 2017-10-30 2020-06-12 株式会社Ｑｐｓ研究所 反射器、展开天线以及宇宙飞行器
CN113078440A (zh) * 2021-04-07 2021-07-06 西北工业大学 大型星载网状反射面天线记忆合金促动器
CN116505224A (zh) * 2023-06-29 2023-07-28 齐鲁空天信息研究院 可展开缠绕肋、天线和航天设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5329407A (en) * 1990-08-15 1994-07-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Reflector device
US20090213031A1 (en) * 2008-02-25 2009-08-27 Composite Technology Development, Inc. Furlable Shape-Memory Reflector
CN101872904A (zh) * 2010-06-30 2010-10-27 哈尔滨工业大学 可变形天线反射面
CN103441322A (zh) * 2013-09-09 2013-12-11 西北工业大学 一种可展开的塔形卫星天线骨架结构
CN103662099A (zh) * 2012-09-20 2014-03-26 中国科学院沈阳自动化研究所 一种空间展开结构
CN106025568A (zh) * 2016-05-23 2016-10-12 西安电子科技大学 一种带有形面调整功能的充气薄膜反射面装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5329407A (en) * 1990-08-15 1994-07-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Reflector device
US20090213031A1 (en) * 2008-02-25 2009-08-27 Composite Technology Development, Inc. Furlable Shape-Memory Reflector
CN101872904A (zh) * 2010-06-30 2010-10-27 哈尔滨工业大学 可变形天线反射面
CN103662099A (zh) * 2012-09-20 2014-03-26 中国科学院沈阳自动化研究所 一种空间展开结构
CN103441322A (zh) * 2013-09-09 2013-12-11 西北工业大学 一种可展开的塔形卫星天线骨架结构
CN106025568A (zh) * 2016-05-23 2016-10-12 西安电子科技大学 一种带有形面调整功能的充气薄膜反射面装置

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GUIGENG YANG: ""Form-finding design of cable-mesh reflector antennas with minimal length configuration"", 《AEROSPACE SCIENCE AND TECHNOLOGY》 *
JIEJIAN DI: ""The reflector shape adjusting methods for cable mesh deployable antenna"", 《 2006 1ST INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON SYSTEMS AND CONTROL IN AEROSPACE AND ASTRONAUTICS》 *
王宗瑶: ""三次形状记忆聚合物研究进展"", 《化工新型材料》 *
赵伟: ""形状记忆聚合物复合材料在空间可展结构中的应用研究"", 《载人航天》 *

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107768797B (zh) * 2017-10-19 2020-04-03 西北工业大学 一种星载固面可展开天线
CN107768797A (zh) * 2017-10-19 2018-03-06 西北工业大学 一种星载固面可展开天线
CN111279554A (zh) * 2017-10-30 2020-06-12 株式会社Ｑｐｓ研究所 反射器、展开天线以及宇宙飞行器
CN108365348A (zh) * 2018-02-02 2018-08-03 西安电子科技大学 一种具有主动形面调整功能的柔性肋可展开天线装置
CN108365348B (zh) * 2018-02-02 2020-03-31 西安电子科技大学 一种具有主动形面调整功能的柔性肋可展开天线装置
CN109004362A (zh) * 2018-06-20 2018-12-14 上海卫星工程研究所 一种基于多点位移调节的星载天线在轨型面主动控制装置
WO2020002939A1 (en) * 2018-06-28 2020-01-02 Oxford Space Systems Limited Deployable reflector for an antenna
JP2021530125A (ja) * 2018-06-28 2021-11-04 オックスフォード スペース システムズ リミテッド アンテナ用展開可能反射器
US11658424B2 (en) 2018-06-28 2023-05-23 Oxford Space Systems Limited Deployable reflector for an antenna
JP7359370B2 (ja) 2018-06-28 2023-10-11 オックスフォード スペース システムズ リミテッド アンテナ用展開可能反射器
CN110350322A (zh) * 2019-07-22 2019-10-18 哈尔滨工业大学 一种由多稳态曲梁径向支撑的智能展开式天线反射面
CN110350322B (zh) * 2019-07-22 2020-10-02 哈尔滨工业大学 一种由多稳态曲梁径向支撑的智能展开式天线反射面
CN111092288A (zh) * 2020-01-09 2020-05-01 天津大学 一种单自由度抛物柱面可展固面天线
CN113078440A (zh) * 2021-04-07 2021-07-06 西北工业大学 大型星载网状反射面天线记忆合金促动器
CN116505224A (zh) * 2023-06-29 2023-07-28 齐鲁空天信息研究院 可展开缠绕肋、天线和航天设备
CN116505224B (zh) * 2023-06-29 2023-09-05 齐鲁空天信息研究院 可展开缠绕肋构成的天线和航天设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN107221755B (zh) 2020-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107221755A (zh) 一种自回弹可重构星载可展开天线
CN106599420B (zh) 一种用于航天器的零膨胀点阵圆柱壳结构及其设计方法
CN202130570U (zh) 飞行器整流罩壳体
US6064352A (en) Composite isogrid structures for parabolic surfaces
US8329087B2 (en) Method of manufacturing magnetic sheet
CN107248620A (zh) 一种自回弹多维可重构高参数星载可展开天线
KR101901094B1 (ko) 초고온용 전파흡수 복합시트 및 이를 포함하는 제품
CN202797273U (zh) 一种可动点波束天线活动部件的热防护装置
WO2020228137A1 (zh) 一种电磁复合材料的制造方法
CN109687164A (zh) 反透射一体化多功能平面空馈阵列天线、无线通信系统
CN203673095U (zh) 一种用于微型热光电系统的光子晶体过滤器
CN116864997B (zh) 基于电阻膜的超宽带低剖面超材料吸波体
CN105140636B (zh) 一种可穿戴全向/定向方向图可重构天线
CN110990965A (zh) 一种易随形空间热防护组件及防护方法
CN210516997U (zh) 一种圆柱面共形超表面透镜天线
CN110345185B (zh) 一种金属橡胶预制件及其制备和金属橡胶环的制备方法
CN102956985A (zh) 一种蜂窝增强型超材料的制备方法
CN107404006B (zh) 一种用于微波反射的固面反射器
CN108977106A (zh) 一种一体化隔热膜及其制备方法
CN103675972B (zh) 一种用于微型热光电系统的光子晶体过滤器
CN111656614B (zh) 透镜、透镜天线、射频拉远单元及基站
CN204348919U (zh) 一种太赫兹宽带编码随机表面
CN102904032B (zh) 一种后馈式卫星电视天线及其卫星电视接收系统
CN217885083U (zh) 一种隔热组件及电子雾化装置
CN107240757A (zh) 一种新型自回弹可重构星载可展开天线

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant