CN113340404A - 一种柔性天线低真空模态测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种柔性天线低真空模态测量装置，用于测量柔性天线在低真空状态下的模态参数，包括：容器，用于容纳所述测量装置的其它部件和被测柔性天线，所述容器可抽真空；柔性天线固定座，安装固定于所述容器的内侧壁上，所述被测柔性天线的一侧端与所述柔性天线固定座连接；以及去重力吊挂装置，安装固定于所述容器的内侧壁上，用于将所述被测柔性天线吊挂在所述容器中，以去除所述被测柔性天线的重力对模态参数测量引起的误差。本发明提供的柔性天线低真空模态测量装置，为柔性天线共振频率和振型的测量提供了一种精确和可靠的装置，有效消除因地面空气产生测量数据的误差。
Description
技术领域
本发明涉及卫星柔性天线技术领域，具体地，涉及一种柔性天线低真空模态测量装置。
背景技术
自19世纪60年代中期以来，随着空间科学技术的飞速发展，对星载天线的需求量与日俱增，对其各项技术指标要求也越来越高，卫星天线口径越来越大。由于受到航天运载工具(运载火箭或航天飞机)运载空间的限制，迫使卫星天线向可展开方向发展，柔性天线以其高收纳比、质量轻等特点逐渐成为低频段天线不二之选。
由于柔性天线一般尺寸较大，其各阶频率一般较低，很容易与太阳翼等设备的频率产生共振。因此如何准确测量柔性天线的各阶频率和振型成为了当务之急。一般的测量因空气产生的阻力而无法准确获取柔性天线的各阶频率和振型，这就需要一种低真空模态测量装置来对其进行相关的测量。当前柔性天线在低真空状态下的模态测量装置在国内外少有公开的信息。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种柔性天线低真空模态测量装置，提高柔性天线模态的测量准确性，消除因空气因素引起的误差。
本发明提供一种柔性天线低真空模态测量装置，用于测量柔性天线在低真空状态下的模态参数，包括：
容器，用于容纳所述测量装置的其它部件和被测柔性天线，所述容器可抽真空；
柔性天线固定座，安装固定于所述容器的内侧壁上，所述被测柔性天线的一侧端与所述柔性天线固定座连接；以及
去重力吊挂装置，安装固定于所述容器的内侧壁上，用于将所述被测柔性天线吊挂在所述容器中，以去除所述被测柔性天线的重力对模态参数测量引起的误差。
可选地，还包括模态参数采集装置，所述模态参数采集装置包括传感器固定支架、数个安装固定在所述传感器固定支架上的传感器和固定在所述柔性天线表面的数个传感器接收件，所述传感器固定支架安装固定在所述容器的侧壁上，所述传感器的位置和所述传感器接收件的位置相互对应。
可选地，所述传感器为红外加速度传感器，所述传感器接收件为用于实现对红外光进行反射的金属薄片。
可选地，还包括数据分析系统，所述数据分析系统包括数据传输电缆和位于所述容器外部的数据分析系统，所述数据传输电缆的一端与所述传感器连接、另一端与所述数据分析系统连接，以将所述传感器采集到的模态参数通过所述数据传输电缆传输至所述数据分析系统。
可选地，还包括位移发生装置，所述位移发生装置位于所述柔性天线上，用于通过远程操作使所述柔性天线产生定量位移，以使所述传感器采集所述柔性天线在不同位移下的模态参数。
可选地，所述去重力吊挂装置通过气浮平台固定连接在所述容器的内侧壁上，所述气浮平台产生上下浮动力，用于消除所述去重力吊挂装置对所述柔性天线在垂直方向上的浮动。
可选地，所述模态参数包括柔性天线的频率和振型。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明提供的柔性天线低真空模态测量装置，为柔性天线共振频率和振型的测量提供了一种精确和可靠的装置，有效消除因地面空气产生测量数据的误差。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明提供的柔性天线低真空模态测量装置的结构示意图。
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，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本实施例提供一种柔性天线低真空模态测量装置，用于测量柔性天线A在低真空状态下的模态参数，包括低气压容器1、柔性天线固定座2、去重力吊挂装置3、模态参数采集装置4、数据分析系统5和位移发生装置6。
低气压容器1用于容纳测量装置的其它部件和被测柔性天线A，低气压容器1可抽真空。
柔性天线固定座2，安装固定于低气压容器1的内侧壁上，被测柔性天线A的一侧端与柔性天线固定座2连接，模拟柔性天线A在卫星产品中的安装状态。
去重力吊挂装置3，安装固定于低气压容器1的内侧壁上，用于将被测柔性天线A吊挂在低气压容器1中，以去除被测柔性天线A的重力对模态参数测量引起的误差。去重力吊挂装置3通过气浮平台31固定连接在低气压容器1的内侧壁上，气浮平台31产生上下浮动力，用于消除去重力吊挂装置3对柔性天线A在垂直方向上的浮动。由此，柔性天线A在六个方向上的自由度均受到约束，为测量的准确性奠定了基础。
模态参数采集装置4，包括传感器固定支架41、数个安装固定在传感器固定支架41上的传感器42和固定在柔性天线A表面的数个传感器接收件43，传感器固定支架41安装固定在低气压容器1的侧壁上，传感器42的位置和传感器接收件43的位置相互对应。在一个实施例中，传感器42为红外加速度传感器，传感器接收件43为用于实现对红外光进行反射的金属薄片。在图1中，传感器接收件43通过聚酰亚胺胶带被粘贴在柔性天线A的表面上。
数据分析系统5，包括数据传输电缆51和位于低气压容器1外部的数据分析系统52，数据传输电缆51的一端与传感器42连接、另一端与数据分析系统52连接，以将传感器42采集到的模态参数通过数据传输电缆51传输至数据分析系统52。
位移发生装置6，位于所柔性天线A上，用于通过远程操作使柔性天线A产生定量位移，以使传感器42采集柔性天线A在不同位移下的模态参数。
在一个实施例中，柔性天线A的模态参数一般包括柔性天线A的频率和振型。
在对柔性天线A进行模态测量前，将几组金属薄片43通过聚酰亚胺胶带粘贴在柔性天线A的表面，将柔性天线固定座2与低气压容器1进行固定连接，将红外加速度传感器42与传感器固定支架9进行固定。然后将柔性天线A的一端与柔性天线固定座2进行连接，模拟产品的安装状态。柔性天线A通过聚酰亚胺胶带与去重力吊挂装置3进行连接，去重力吊挂装置3可以去除柔性天线A对模态测量引起的误差。去重力吊挂装置3的两侧与气浮平台31进行连接，气浮平台31可以消除去重力吊挂装置3对柔性天线A在垂直于地面方向上的约束，因此柔性天线A在六个方向上的自由度均受到约束，为测量的准确性奠定了基础。将数据传输电缆51的一端与数据分析系统52连接，另一端与红外加速度传感器42连接。
上述准备工作完成后，关闭低气压容器1，并对低气压容器1进行抽真空，当低气压容器1内的气压达到设定压力后关闭抽真空操作。远程操作位移发生装置6，让柔性天线A产生一个位移，在位移产生和传递过程中使用红外加速度传感器42对粘贴在柔性天线A表面的金属薄片43各位置的加速度进行测量，测量的数值通过数据传输电缆51传递到数据分析系统52，通过数据分析系统52的分析和计算准确地计算出柔性天线A的包括频率和振型的模态参数。
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化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (7)
1.一种柔性天线低真空模态测量装置，用于测量柔性天线在低真空状态下的模态参数，其特征在于，包括：
容器，用于容纳所述测量装置的其它部件和被测柔性天线，所述容器可抽真空；
柔性天线固定座，安装固定于所述容器的内侧壁上，所述被测柔性天线的一侧端与所述柔性天线固定座连接；以及
去重力吊挂装置，安装固定于所述容器的内侧壁上，用于将所述被测柔性天线吊挂在所述容器中，以去除所述被测柔性天线的重力对模态参数测量引起的误差。
2.根据权利要求1所述的一种柔性天线低真空模态测量装置，其特征在于，还包括模态参数采集装置，所述模态参数采集装置包括传感器固定支架、数个安装固定在所述传感器固定支架上的传感器和固定在所述柔性天线表面的数个传感器接收件，所述传感器固定支架安装固定在所述容器的侧壁上，所述传感器的位置和所述传感器接收件的位置相互对应。
3.根据权利要求2所述的一种柔性天线低真空模态测量装置，其特征在于，所述传感器为红外加速度传感器，所述传感器接收件为用于实现对红外光进行反射的金属薄片。
4.根据权利要求2所述的一种柔性天线低真空模态测量装置，其特征在于，还包括数据分析系统，所述数据分析系统包括数据传输电缆和位于所述容器外部的数据分析系统，所述数据传输电缆的一端与所述传感器连接、另一端与所述数据分析系统连接，以将所述传感器采集到的模态参数通过所述数据传输电缆传输至所述数据分析系统。
5.根据权利要求2所述的一种柔性天线低真空模态测量装置，其特征在于，还包括位移发生装置，所述位移发生装置位于所述柔性天线上，用于通过远程操作使所述柔性天线产生定量位移，以使所述传感器采集所述柔性天线在不同位移下的模态参数。
6.根据权利要求1所述的一种柔性天线低真空模态测量装置，其特征在于，所述去重力吊挂装置通过气浮平台固定连接在所述容器的内侧壁上，所述气浮平台产生上下浮动力，用于消除所述去重力吊挂装置对所述柔性天线在垂直方向上的浮动。
7.根据权利要求1所述的一种柔性天线低真空模态测量装置，其特征在于，所述模态参数包括柔性天线的频率和振型。
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