CN107248620B - 一种自回弹多维可重构高参数星载可展开天线 - Google Patents

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Abstract

本发明属于天线技术领域，公开了一种自回弹多维可重构高参数星载可展开天线，设置有：一个中心轮筒；上可变体抛物线辐射肋和下可变体抛物线辐射肋缠绕于中心轮筒上；上形状记忆索网和下形状记忆索网及记忆调节索在抛物面基体上成形为抛物面索网结构，与上可变体抛物线辐射肋和下可变体抛物线辐射肋的沿径向的热力学性能可控模式构建天线的力平衡系统；金属反射丝网覆于上形状记忆索网的表面。本发明增加了辐射肋抗弯刚度，整体结构的内力大幅降低，可有效降低整体结构的刚度需求与重量；采用形状记忆索网结构可实现形状记忆拉索的自监测及自适应调节，与多自由度可变体辐射肋的同步调控实现天线整体的多维可重构功能，可进一步提高抛物面索网结构形面精度及在轨稳定性。

Description

一种自回弹多维可重构高参数星载可展开天线
技术领域
本发明属于天线技术领域，尤其涉及一种自回弹多维可重构高参数星载可展开天线。
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。而周边桁架式天线具有结构刚度较大、稳定性好等优点，但是网面调整困难，关节多、展开可靠性差。
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；周边桁架式天线关节多、展开可靠性差。
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多维可重构高参数星载可展开天线。
本发明是这样实现的，一种自回弹多维可重构高参数星载可展开天线，所述自回弹多维可重构高参数星载可展开天线设置有：
一个中心轮筒；
上可变体抛物线辐射肋和下可变体抛物线辐射肋缠绕于中心轮筒上；
上形状记忆索网和下形状记忆索网及记忆调节索在抛物面基体上成形为抛物面索网结构，与上可变体抛物线辐射肋和下可变体抛物线辐射肋沿径向的热力学性能可控模式共同构建天线的力平衡系统；
金属反射丝网覆于上形状记忆索网的表面。
进一步，所述上形状记忆索网和下形状记忆索网及记忆调节索由增强形状记忆聚合物采用喷射成形一体化制造方法，在抛物面基体上成形为抛物面索网结构。
进一步，采用上形状记忆索网和下形状记忆索网结构与馈电网络功能的一体化成形。
本发明的优点及积极效果为：可变体抛物线辐射肋沿宽度方向，即整体天线轴向收拢，成为波纹板状，增加了辐射肋抗弯刚度；上下索网及调节索由增强形状记忆聚合物制造而成，与辐射肋沿径向的热力学性能可控模式共同构建了整个天线的力平衡系统，整体结构的内力大幅降低，可有效降低整体结构的刚度需求与重量；采用形状记忆索网结构可实现形状记忆拉索的自监测及自适应调节，与多自由度可变体辐射肋的同步调控实现天线整体的多维可重构功能，可进一步提高抛物面索网结构形面精度及在轨稳定性。根据当前的技术发展，缠绕类和周边桁架类天线形面精度为0.5～2.5mm，面密度大于0.36kg/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。
本发明的天线结构简单，没有复杂机械装置，从而减轻重量、提高结构可靠性，并极大地提高了收缩率，可适于做较大口径的展开天线。
附图说明
图1是本发明实施例提供的自回弹多维可重构高参数星载可展开天线结构示意图；
图中：1、中心轮筒；2、上可变体抛物线辐射肋；3、下可变体抛物线辐射肋；4、上形状记忆索网；5、下形状记忆索网；6、形状记忆调节索(竖向索)；7、金属反射丝网。
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多维可重构高参数星载可展开天线包括：中心轮筒1、上可变体抛物线辐射肋2、下可变体抛物线辐射肋3、上形状记忆索网4、下形状记忆索网5、形状记忆调节索(竖向索)6、金属反射丝网7。
上可变体抛物线辐射肋2和下可变体抛物线辐射肋3缠绕于中心轮筒1上，上形状记忆索网4和下形状记忆索网5及记忆调节索(竖向索)5由增强形状记忆聚合物采用喷射成形一体化制造方法，在抛物面基体上成形为抛物面索网结构，与上可变体抛物线辐射肋2和下可变体抛物线辐射肋3沿径向的热力学性能可控模式共同构建了整个天线的力平衡系统，金属反射丝网7覆于上形状记忆索网的表面。
本发明的工作原理：
本发明展开前，上可变体抛物线辐射肋和下可变体抛物线辐射肋缠绕于中心轮筒上，上可变体抛物线辐射肋和下可变体抛物线辐射肋一次调节通电调温后，逐渐展开；展开后，对上可变体抛物线辐射肋和下可变体抛物线辐射肋二次通电调温，可变体抛物线辐射肋沿宽度方向，即整体天线轴向收拢，成为波纹板状，增加了上可变体抛物线辐射肋和下可变体抛物线辐射肋抗弯刚度；上形状记忆索网和下形状记忆索网及记忆调节索(竖向索)由增强形状记忆聚合物采用喷射成形一体化制造方法，在抛物面基体上成形为抛物面索网结构，与可变体抛物线辐射肋沿径向的热力学性能可控模式共同构建了整个天线的力平衡系统，整体结构的内力大幅降低，可有效降低整体结构的刚度需求与重量；并采用上形状记忆索网和下形状记忆索网结构与馈电网络功能的一体化成形，可实现上形状记忆索网和下形状记忆索网的自监测及自适应调节，与多自由度可变体抛物线辐射肋的同步调控实现天线整体的多维可重构功能，可进一步提高抛物面索网结构形面精度及在轨稳定性。
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 (1)

1.一种自回弹多维可重构高参数星载可展开天线，其特征在于，所述自回弹多维可重构高参数星载可展开天线设置有：
一个中心轮筒；
上可变体抛物线辐射肋和下可变体抛物线辐射肋缠绕于中心轮筒上；
上形状记忆索网和下形状记忆索网及记忆调节索在抛物面基体上成形为抛物面索网结构；
金属反射丝网覆于上形状记忆索网的表面；
采用上形状记忆索网和下形状记忆索网与馈电网络形成一体化结构；
上可变体抛物线辐射肋和下可变体抛物线辐射肋一次调节通电调温后，逐渐展开；展开后，对上可变体抛物线辐射肋和下可变体抛物线辐射肋二次通电调温，可变体抛物线辐射肋沿宽度方向，即整体天线轴向收拢，成为波纹板状；上形状记忆索网和下形状记忆索网及记忆调节索由增强形状记忆聚合物采用喷射成形一体化制造方法，在抛物面基体上成形为抛物面索网结构。
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