CN116995400A - 一种多折叠阵列展开天线的展开机构以及卫星 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多折叠阵列展开天线的展开机构以及卫星，涉及航天卫星领域，天线单元包括若干第一单元中间板，若干第二单元中间板、若干单元上板和若干单元下板；若干第一单元中间板沿纵向依次设置，若干第二单元中间板沿纵向依次设置；若干单元上板沿纵向依次设置，相邻单元上板之间通过纵向铰接组件连接；若干单元下板沿纵向依次设置，相邻单元下板之间通过纵向铰接组件连接；相邻第一单元中间板和相邻第二单元中间板之间设置跨板驱动组件；一次展开驱动组件配合联动部用于驱动纵向展开；至少两个二次展开驱动组件，用于驱动单元上板、单元下板横向翻转展开。本申请具有阵列天线打开后，能获得较大口径的效果。

Description

一种多折叠阵列展开天线的展开机构以及卫星

技术领域

本申请涉及航天卫星领域，尤其是涉及一种多折叠阵列展开天线的展开机构以及卫星。

背景技术

为满足多功能、多波段、大容量、高功率、高增益的需求，空间阵面天线不可避免的趋于大型化，机构的可展性使得大口径空间天线的设计与应用成为现实。可展开天线机构的设计就需要实现大折展比，即发射状态的收拢体积小，展开状态的口径大。

现有技术中，卫星的阵列展开天线主要以纵向展开为主；但是对于卫星地不断升级和改进，简单地以纵向展开为主的方式，使得阵列天线的口径较小，难以适应当下的需求。

发明内容

为了在收拢状态下天线单元占据较小的空间，且同时展开状态下的天线单元能获得较大的口径，本申请提供一种多折叠阵列展开天线的展开机构以及卫星。

为解决上述问题，本发明申请的技术方案为：

一种多折叠阵列展开天线的展开机构，其特征在于，包括，

天线单元，所述天线单元包括若干第一单元中间板，若干第二单元中间板、若干单元上板和若干单元下板；

若干第一单元中间板，沿纵向依次设置，相邻所述第一单元中间板之间通过跨板驱动组件连接，且相邻所述跨板驱动组件的转动方向相反；

若干第二单元中间板，沿纵向依次设置并与所述第一单元中间板在横向上一一对应，相邻所述第二单元中间板之间通过跨板驱动组件连接，且相邻所述跨板驱动组件的转动方向相反；其中，位于首端的所述第一单元中间板和/或第二单元中间板通过根部铰接组件连接至外部星体侧壁，对应的所述第一单元中间板和所述第二单元中间板之间连接有固定部，固定两者相对位置；

若干单元上板，沿纵向依次设置，相邻所述单元上板之间通过纵向铰接组件连接；所述单元上板与所述第一单元中间板在横向上一一对应，并分别通过横向铰接组件连接至对应的所述第一单元中间板远离所述第二单元中间板的一侧；

若干单元下板，沿纵向依次设置，相邻所述单元下板之间通过纵向铰接组件连接；所述单元下板与所述第二单元中间板在横向上一一对应，并分别通过横向铰接组件连接至对应的所述第二单元中间板远离所述第一单元中间板的一侧；

一次展开驱动组件，固定端连接于外部星体侧壁，驱动端连接于所述根部铰接组件，用于驱动位于首端的所述第一单元中间板以及所述第二单元中间板轴向翻转展开；

若干联动部，分别安装于对应的所述固定部，位于第二横排所述第一单元中间板和所述第二单元中之间的所述联动部的输入端与所述一次展开驱动组件的驱动端传动连接；且沿远离外部星体的方向，单数横排之间、双数横排之间设置的两个所述联动部中，靠近外部星体的所述联动部的输出端与远离外部星体的所述联动部的输入端传动连接，用于传递翻转驱动力至每一所述跨板驱动组件，驱动所述第一单元中间板以及所述第二单元中间板轴向翻转展开；

至少两个二次展开驱动组件，至少一个所述第一单元中间板与所述单元上板之间设有所述二次展开驱动组件，用于驱动所述单元上板相对于所述第一单元中间板横向翻转展开，且至少一个所述第二单元中间板与所述单元下板之间设有所述二次展开驱动组件，用于驱动所述单元下板相对于所述第二单元中间板横向翻转展开。

本发明的多折叠阵列展开天线的展开机构，所述一次展开驱动组件包括第一固定铰接件、第一转动铰接件、第一驱动源、主联动轮、卡接部；

所述第一固定铰接件一端固定于所述第一驱动源本体，所述第一固定铰接件另一端固定于所述根部铰接组件连接于外部星体的固定端；所述第一转动铰接件固定于所述第一驱动源输出转轴，所述第一转动铰接件另一端固定于所述固定部；且，所述主联动轮固定于所述第一驱动轮输出轴上；所述卡接部设置于所述第一固定铰接件和所述第一转动铰接件之间用于实现固定；所述卡接部包括卡杆、卡块、卡槽、卡紧扭簧；所述卡杆转动连接于所述第一转动铰接件上，所述卡块固定于所述第一固定铰接件上，所述卡槽开设于所述第一固定铰接件上；所述卡紧扭簧设置于所述第一固定铰接件和所述卡杆之间，所述卡杆滑移于所述卡块并卡接于卡槽内，实现锁定；

所述固定部为沿纵向布置于对应的所述第一单元中间板和所述第二单元中间板之间的第一固定板和第二固定板，所述联动部为分别设置在第一固定板和第二固定板上的第一从动轮和第二从动轮，沿远离外部星体的方向，单数横排所述固定部的第二从动轮均与下一单数横排所述固定部的所述第一从动轮之间通过绳索传动连接，双数横排所述固定部的第二从动轮均与下一双数横排所述固定部的所述第一从动轮之间通过绳索传动连接；其中，位于第二排的所述第一从动轮通过绳索与所述主联动轮传动连接。

本发明的多折叠阵列展开天线的展开机构，所述二次展开驱动组件包括第二驱动源、第二固定铰接件、第二转动铰接件；

所述第二固定铰接件一端固定于所述第二驱动源本体，所述第二固定铰接件另一端固定所述第一单元中间板或所述第二单元中间板上；所述第二转动铰接件一端固定于所述第二驱动源输出转轴，所述第二转动铰接件另一端固定于关联的所述单元上板或所述单元下板。

本发明的多折叠阵列展开天线的展开机构，所述二次展开驱动组件包括还包括锁定部，所述锁定部包括锁环、锁杆、定位槽、锁定扭簧；

所述锁环固定于所述第二驱动源的输出轴/所述第二转动铰接件上，所述锁定槽开设于所述锁环上，所述锁杆转动连接于所述第二固定铰接件上，且所述锁定扭簧设置于所述第二固定铰接件和所述锁杆之间；所述锁杆滑移于所述锁环外侧壁且卡接于所述锁定槽内。

本发明的多折叠阵列展开天线的展开机构，所述根部铰接组件包括连接板、安装板、至少一第三固定铰接件、至少一第三转动铰接件、限位部；

所述第三固定铰接件固定于所述连接板，所述连接板固定于外部星体；所述第三转动铰接件固定于所述安装板，所述安装板固定连接于首端的所述第一单元中间板和/或所述第二单元中间板；所述第三固定铰接件远离所述连接板一端转动连接于所述第三转动铰接件远离所述安装板一端；

所述限位部设置于所述第三固定铰接件和所述第三转动铰接件之间。

本发明的多折叠阵列展开天线的展开机构，所述限位部包括限位块、限位槽、限位杆、限位扭簧；

所述限位块固定于所述第三转动铰接件上，所述限位槽开设于所述限位块上；所述限位杆转动连接于所述第三固定铰接件上，所述限位扭簧设置于所述第三固定铰接件和所述限位杆之间，且所述限位杆滑移于所述限位块外侧壁且卡接于所述限位槽内。

本发明的多折叠阵列展开天线的展开机构，所述跨板驱动组件包括第一连杆、第二连杆、第一母铰接件、第二母铰接件、驱动弹簧、受限部；

所述第一连杆的第一端部和所述第二连杆的第一端部转动连接，所述驱动弹簧两扭臂固定连接于所述第一连杆和所述第二连杆并驱动相互靠近；所述第一母铰接件转动连接于所述第一连杆的第二端部，所述第二母铰接件转动连接于所述第二连杆的第二端部；所述第一母铰接件和所述第二母铰接均固定于相邻所述第一单元中间板/所述第二单元中间板；

所述受限部包括弧形板、凹槽、转动摆杆、两转动扭簧；所述弧形板固定于所述第一连杆的第二端部和固定于所述第二连杆的第二端部，凹槽开设于所述第一连杆和所述第二连杆上；所述转动摆杆分别转动连接于所述第一母铰接件、所述第二母铰接件，所述转动扭簧分别设置于所述第一母铰接件/所述第二母铰接件和所述转动摆杆之间；且所述转动摆杆滑移于所述弧形板的弧形面并开卡接于所述凹槽内；

所述受限部还包括分别设置在所述第一连杆和所述第二连杆上的锁钩和锁紧杆，所述钩锁和所述锁紧杆在纵向完全展开时相互卡接。

本发明的多折叠阵列展开天线的展开机构，所述横向铰接组件、所述纵向铰接组件均包括第三连杆、第四连杆、第三母铰接板、第四母铰接板；

所述第三连杆的第一端和所述第四连杆的第一端转动连接，所述第三母铰接板固定于所述第三连杆的第二端，所述第四母铰接板固定于所述第三连杆的第二端；所述横向铰接组件内的所述第三母铰接板和所述第四母铰接板分别连接于相邻的所述单元上板和所述第一单元中间板上/相邻的所述单元下板和所述第二单元中间板上；所述纵向铰接组件内的所述第三母铰接板和所述第四母铰接板分别连接于相邻所述单元上板/相邻所述单元下板上。

本发明的多折叠阵列展开天线的展开机构，所述横向铰接组件、所述纵向铰接组件还均包括定位部，所述定位部包括定位板、定位槽、定位杆、定位扭簧；所述定位板固定于所述第三连杆上，所述定位槽开设于所述定位板上；所述定位杆转动连接于所述第四连杆上，所述定位扭簧设置于所述第四连杆和所述定位杆之间，且所述第四连杆滑移于所述定位板并开卡接于所述定位槽内。

一种卫星，包括所述的多折叠阵列展开天线的展开机构。

本发明申请由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

一、通过跨板驱动组件、横向铰接组件、纵向铰接组件，以及一次展开驱动组件、二次展开驱动组件的共同作用下，使得天线单元在收拢状态下，尽可能收拢并折叠；在完全展开状态下，使得天线单元能够获得较大的展开面积；该天线单元先在纵向上完全展开后，又在横向上将单元上板、单元下下板展开，扩大了展开后的口径。

二、通过一次展开驱动组件上的第一驱动源、二次展开驱动组件上的第二驱动源，为天线展开提供动力源，展开速度和加速度可控，降低了天线展开过程对航天器姿态的扰动和冲击。

三、锁定部、限位部、受限部以及定位部保证天线单元完全展开后实现自锁，提高天线正面的刚度合形面精度。

附图说明

图1本申请实施例多折叠阵列展开天线的展开机构的整体结构示意图

图2本申请实施例多折叠阵列展开天线的展开机构的展开过程示意图

图3本申请实施例多折叠阵列展开天线的展开机构的一次展开驱动组件示意图

图4本申请实施例多折叠阵列展开天线的展开机构的卡接部结构示意图

图5本申请实施例多折叠阵列展开天线的展开机构的联动部结构示意图

图6本申请实施例多折叠阵列展开天线的展开机构的二次展开驱动组件示意图

图7本申请实施例多折叠阵列展开天线的展开机构的锁定部结构示意图

图8本申请实施例多折叠阵列展开天线的展开机构的根部铰接组件的结构示意图

图9本申请实施例多折叠阵列展开天线的展开机构的跨板组件结构示意图

图10本申请实施例多折叠阵列展开天线的展开机构的纵向铰接组件示意图

图11本申请实施例多折叠阵列展开天线的展开机构的定位部结构示意图

附图标记说明：1、第一单元中间板；2、第二单元中间板；3、单元上板；4、单元下板；5、跨板驱动组件；6、根部铰接组件；7、固定部；8、纵向铰接组件；9、横向铰接组件；10、一次展开驱动组件；11、联动部；12、二次展开驱动组件；13、第一固定铰接件；14、第一转动铰接件；15、第一驱动源；16、主联动轮；17、第一固定板；18、第二固定板；19、第一从动轮；20、第二从动轮；21、第二驱动源；22、第二固定铰接件；23、第二转动铰接件；24、锁环；25、锁杆；26、锁定槽；27、连接板；28、安装板；29、第三固定铰接件；30、第三转动铰接件；31、限位部；32、限位块；33、限位槽；34、限位杆；35、第一连杆；36、第二连杆；37、第一母铰接件；38、第二母铰接件；39、驱动弹簧；40、弧形板；41、凹槽；42、转动摆杆；43、第三连杆；44、第四连杆；45、第三母铰接板；46、第四母铰接板；47、定位板；48、定位槽；49、定位杆；50、锁钩；51、锁紧杆；52、卡杆；53、卡槽；54、卡块；55、卡紧扭簧；56、锁定扭簧；57、限位扭簧；58、转动扭簧；59、定位扭簧。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明申请提出的一种多折叠阵列展开天线的展开机构作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明申请的优点和特征将更清楚。

实施例一：

参看图1和图2，本实施例提供一种多折叠阵列展开天线的展开机构，包括天线单元、跨板驱动组件5、根部铰接组件6、纵向铰接组件8、横向铰接组件9、一次展开驱动组件10、二次展开驱动组件12；

天线单元可以是螺旋天线，包括若干第一单元中间板1，若干第二单元中间板2、若干单元上板3和若干单元下板4；

若干第一单元中间板1沿纵向依次设置，相邻第一单元中间板1之间通过跨板驱动组件5连接，且相邻跨板驱动组件5的转动方向相反；若干第二单元中间板2沿纵向依次设置并与第一单元中间板1在横向上一一对应，相邻第二单元中间板2之间通过跨板驱动组件5连接，且相邻跨板驱动组件5的转动方向相反；其中，位于首端的第一单元中间板1和/或第二单元中间板2通过根部铰接组件6连接至外部星体侧壁，对应的第一单元中间板1和第二单元中间板2之间连接有固定部7，固定两者相对位置。

若干单元上板3沿纵向依次设置，相邻单元上板3之间通过纵向铰接组件8连接；单元上板3与第一单元中间板1在横向上一一对应，并分别通过横向铰接组件9连接至对应的第一单元中间板1远离第二单元中间板2的一侧；若干单元下板4沿纵向依次设置，相邻单元下板4之间通过纵向铰接组件8连接；单元下板4与第二单元中间板2在横向上一一对应，并分别通过横向铰接组件9连接至对应的第二单元中间板2远离第一单元中间板1的一侧。

一次展开驱动组件10固定端连接于外部星体侧壁，驱动端连接于根部铰接组件6，用于驱动位于首端的第一单元中间板1以及第二单元中间板2轴向翻转展开；若干联动部11分别安装于对应的固定部7，位于第二横排第一单元中间板1和第二单元中之间的联动部11的输入端与一次展开驱动组件10的驱动端传动连接；且沿远离外部星体的方向，单数横排之间、双数横排之间设置的两个联动部11中，靠近外部星体的联动部11的输出端与远离外部星体的联动部11的输入端传动连接，用于传递翻转驱动力至每一跨板驱动组件5，驱动第一单元中间板1以及第二单元中间板2轴向翻转展开；

至少两个二次展开驱动组件12，其中，至少一个第一单元中间板1与单元上板3之间设有二次展开驱动组件12，用于驱动单元上板3相对于第一单元中间板1横向翻转展开，且至少一个第二单元中间板2与单元下板4之间设有二次展开驱动组件12，用于驱动单元下板4相对于第二单元中间板2横向翻转展开。

进一步设置，第一单元中间板1、第二单元中间板2、单元上板3和单元下板4之间的数量均为四个；其整体的工作过程为，一次展开驱动组件10和若干联动部11配合，实现天线单元板在纵向上的展开，而在纵向展开的过程中，跨板驱动组件5、纵向铰接组件8使得相邻第一单元中板、相邻第二单元中板、相邻单元上板3、相邻单元下板4的相对转动，从倒形W样式，直至在纵向上完全打开；然后，二次展开驱动组件12实现单元上板3、单元下板4在横向上的展开，并通过横向铰接组件9、纵向铰接组件8实现将二次展开驱动组件12的驱动力传递给每一单元上板3或每一单元下板4；直至在横向上完全展开，形成4×4的展开天线单元。

其中，横排计数的定义以天线单元全部展开状态下，由靠近外部星体向远离外部星体方向计数；进一步说明的是，其中单数横排为第一横排和第三横排，双数横排为第二横排和第四横排。

下面对本实施例的多折叠阵列展开天线的展开机构的具体结构进行进一步说明：

参看图1、图3、图4和图5，本实施例中，一次展开驱动组件10包括第一固定铰接件13、第一转动铰接件14、第一驱动源15、主联动轮16、卡接部；

第一固定铰接件13一端固定于第一驱动源15本体，第一固定铰接件13另一端固定于根部铰接组件6连接于外部星体的固定端；第一转动铰接件14固定于第一驱动源15输出转轴，第一转动铰接件14另一端固定于固定部7；且，主联动轮16固定于第一驱动轮输出轴上；固定部7为沿纵向布置于对应的第一单元中间板1和第二单元中间板2之间的第一固定板17和第二固定板18，联动部11为分别设置在第一固定板17和第二固定板18上的第一从动轮19和第二从动轮20，沿远离外部星体的方向，单数横排固定部7的第二从动轮20均与下一单数横排固定部7的第一从动轮19之间通过绳索传动连接，双数横排固定部7的第二从动轮20均与下一双数横排固定部7的第一从动轮19之间通过绳索传动连接；其中，位于第二排的第一从动轮19通过绳索与主联动轮16传动连接。

卡接部设置于所述第一固定铰接件13和所述第一转动铰接件14之间用于实现固定；具体的，卡接部包括卡杆52、卡块54和卡槽53；卡杆52固定于第一转动铰接件14上，由此第一转动铰接件14在转动的过程中可带动卡杆52运动；卡块54固定于第一固定铰接件13上，卡槽53开设于卡块54上，当第一转动铰接件14和第二固定铰接件22转动到预设位置，卡杆52卡接于卡槽53内，实现锁定，使得一次展开驱动组件10展开后更加稳定；当然其中，为了卡杆52可以保持位于卡槽53内，可在卡杆52和第一转动铰接件14之间设置有卡接扭簧55，卡接扭簧55始终处于回弹状态，实现卡杆52抵紧于卡槽53内壁。

进一步设置，一次展开驱动组件10的数量为一，且第一转动铰接件14一端固定于首端(第一横排)第一单元中间板1和首端(第一横排)第二单元中间板2之间的第一固定板17上，使得一次展开驱动组件10在力的传递上更加平稳；第一驱动源15为电机；

其中，一次展开驱动组件10上可设置有微动开关，来监测其是否完全打开，实现信息反馈；其主要的工作过程是：当卡杆52卡接于卡槽53内时，卡杆52可推动微动开关上的开关组件，使得微动开关触发并实现信息反馈。

其工作过程为：外部星体上会设置有用于将折叠状态下的天线单元固定于外部星体侧壁的压紧释放装置(为现有技术)，当需要将天线单元展开时，压紧释放装置采用火工品解锁形式进行释放，第一驱动源15的输出轴转动并带动第一转动铰接件14转动，此时相关联的根部铰接组件6也将跟随转动，带动第一横排的第一单元中间板1和第二单元中间板2运动；第一驱动源15的输出轴在转动过程中，将带动主联动轮16转动，主联动轮16通过绳索带动第二横排第一单元中间板1和第二横排第二单元中间板2之间的第一从动轮19，而第一横排第一单元中间板1和第一横排第二单元中间板2之间的第二从动轮20通过绳索传动连接于第三横排第一单元中间板1和第三横排第二单元中间板2之间的第一从动轮19，第二横排第一单元中间板1和第二横排第二单元中间板2之间的第二从动轮20传动连接于第四横排第一单元中间板1和第四横排第二单元中间板2之间的第一从动轮19；由于第一从动轮19、第二从动轮20固定于对应固定部7，绳索在移动的过程中，产生的摩擦将带动的是相邻第一单元中间板1、相邻第二单元中间板2的运动，最终实现天线单元在纵向上的打开。

参看图1、图6和图7，本实施例中，二次展开驱动组件12包括第二驱动源21、第二固定铰接件22、第二转动铰接件23；

第二固定铰接件22一端固定于第二驱动源21本体，第二固定铰接件22另一端固定第一单元中间板1或第二单元中间板2上；第二转动铰接件23一端固定于第二驱动源21输出转轴，第二转动铰接件23另一端固定于关联的单元上板3或单元下板4；二次展开驱动组件12上可设置有微动开关，来监测其是否完全打开，实现信息反馈。

进一步设置，二次展开驱动组件12数量为二，且一个二次展开驱动组件12设置位于第二横排的单元上板3和位于第二横排的第一单元中间板1之间，另一个二次展开驱动组件12位于第二横排的单元下板4和位于第二横排的第二单元中间板2之间；主要实施过程为：当天线单元在纵向上完全展开，第二驱动源21启动，输出轴带动第二转动铰接件23转动，其中一第二转动铰接件23带动第二横排的单元上板3转动，第二横排的单元上板3在转动过程中，由于纵向铰接组件8和横向铰接组件9的相互连接，实现力的传递，带动其他单元上板3运动；另一第二转动铰接件23带动第二横排的单元下板4转动，第二横排的单元下板4在转动过程中，由于纵向铰接组件8和横向铰接组件9的相互连接，实现力的传递，带动其他单元下板4运动。

参看图1、图6和图7，本实施例中，二次展开驱动组件12包括还包括锁定部，锁定部包括锁环24、锁杆25、锁定槽26、锁定扭簧56；锁环24固定于第二驱动源21的输出轴/第二转动铰接件23上，锁定槽26开设于锁环24上，锁杆25转动连接于第二固定铰接件22上；且锁定扭簧56设置于第二固定铰接件22和锁杆25之间，锁杆25滑移于锁环24外侧壁且卡接于锁定槽26内。

进一步设置，锁环24和第二固定铰接件22一体设置，即第二固定铰接件22在和第二驱动源21输出轴同步转动的过程中，锁环24也同时转动，锁杆25在锁环24的外侧壁上滑移，当单元上板3、单元下板4在横向上完全展开时，锁定槽26移动至预设位置，锁杆25从连接的外侧壁滑移进入锁定槽26内，最终实现锁定；当然其中，为了使得锁杆25始终位于锁定槽26内，可在锁杆25和第二固定铰接件22之间设置锁定扭簧56，通过锁定扭簧56始终处于回弹状态，将锁杆25压紧于锁定槽26内壁。

同样为了便于对二次展开驱动组件12的观测，可在二次展开驱动组件12上设置有微动开关。

参看图1和图8，本实施例中，根部铰接组件6包括连接板27、安装板28、至少一第三固定铰接件29、至少一第三转动铰接件30、限位部31；第三固定铰接件29固定于连接板27，连接板27固定于外部星体；第三转动铰接件30固定于安装板28，安装板28固定连接于首端的端的第一单元中间板1和/或第二单元中间板2；第三固定铰接件29远离连接板27一端转动连接于第三转动铰接件30远离安装板28一端；限位部31设置于第三固定铰接件29和第三转动铰接件30之间。

进一步设置，第三固定铰接件29和第三转动铰接件30的数量均为二个；连接板27可通过螺栓等方式固定于外部星体上，连接板27的两端均固定有对应的第三固定铰接件29，其中一第三转动铰接件30的一端连接于第三固定铰接件29，另一端连接于第一单元中间板1，第三转动铰接件30和第三固定铰接件29之间可设置扭簧，通过在扭簧的回弹力下，和第一驱动源15的驱动力下共同作用；另一第三转动铰接件30的一端连接于另一第三固定铰接件29，另一端固定于第二单元中间板2，该第三转动铰接件30和该第三固定铰接件29之间可设置扭簧；由此，一次展开驱动组件10位于两第三固定铰接件29之间，且第一固定铰接件13固定于连接板27；使得根部铰接组件6和天线单元之间的连接更加稳定，一次展开驱动组件10的安置更加合理。

进一步设置，在根部铰接组件6上可设置有微动开关，来监测其是否完全打开，实现信息反馈。

参看图1和图8，本实施例中，限位部31包括限位块32、限位槽33、限位杆34、限位扭簧57；限位块32固定于第三转动铰接件30上，限位槽33开设于限位块32上；限位杆34固定于第三固定铰接件29上，限位扭簧57设置于第三固定铰接件30和限位杆34之间，且限位杆34滑移于限位块32且卡接于限位槽33内。

进一步设置，限位块32和第三转动铰接件30一体设置，由此，在第三转动铰接件30运动时，限位块32也同步转动，限位块32的侧壁呈弧形样式，实现限位杆34可在限位块32的侧壁上滑移，当限位杆34滑移至限位槽33内后，实现根部铰接组件6的锁定和一次展开驱动组件10的锁定；当然其中，为了使得限位杆34始终位于限位槽33内，可在限位杆34和第三固定铰接件29之间设置有限位扭簧57，通过限位扭簧57始终处于回弹状态，将限位杆34压紧于限位槽33内壁。

参看图1和图9，本实施例中，跨板驱动组件5包括第一连杆35、第二连杆36、第一母铰接件37、第二母铰接件38、驱动弹簧39、受限部；

第一连杆35的第一端部和第二连杆36的第一端部转动连接，驱动弹簧39两扭臂固定连接于第一连杆35和第二连杆36并驱动相互靠近；第一母铰接件37转动连接于第一连杆35的第二端部，第二母铰接件38转动连接于第二连杆36的第二端部；第一母铰接件37和第二母铰接均固定于相邻第一单元中间板1/第二单元中间板2；

受限部包括两个弧形板40、两个凹槽41、两个转动摆杆42、两个转动扭簧58；弧形板40固定于第一连杆35的第二端部和固定于第二连杆36的第二端部，凹槽41开设于第一连杆35和第二连杆36上；转动摆杆42分别转动连接于第一母铰接件37、第二母铰接件38；转动扭簧58分别设置于第一母铰接件37/所述第二母铰接件38和转动摆杆42之间，且转动摆杆42滑移于弧形板40并开卡接于凹槽41内。受限部还包括分别设置在第一连杆35和第二连杆36上的锁钩50和锁紧杆51，钩锁50和锁紧杆51在纵向完全展开时相互卡接。

进一步设置，相邻第一单元中间板1和相邻第二单元中间板2之间均设置有两个且相互远离的跨板驱动组件5，该设计下，使得在转动过程更加稳定。

进一步设置，为了使得转动摆杆42始终位于凹槽41内，可在转动摆杆42和第一母铰接件37/第二母铰接件38之间设置有转动扭簧58，通过转动扭簧58始终处于回弹状态，将转动摆杆42压紧于凹槽41内壁；以及，在跨板驱动组件5上可设置有微动开关，来监测其是否完全打开，实现信息反馈。

参看图1、图10和图11，本实施例中，横向铰接组件9、纵向铰接组件8均包括第三连杆43、第四连杆44、第三母铰接板45、第四母铰接板46；第三连杆43的第一端和第四连杆44的第一端转动连接，第三母铰接板45固定于第三连杆43的第二端，第四母铰接板46固定于第三连杆43的第二端；横向铰接组件9内的第三母铰接板45和第四母铰接板46分别连接于相邻的单元上板3和第一单元中间板1上/相邻的单元下板4和第二单元中间板2上；纵向铰接组件8内的第三母铰接板45和第四母铰接板46分别连接于相邻单元上板3/相邻单元下板4上。

进一步设置，相邻第一单元中间板1和单元上板3之间、相邻第二单元中间板2和单元下板4之间均设置有两个其相互远离的横向铰接组件9，相邻两第一单元中间板1和相邻两第二单元中间板2之间同样设置有两个且相互远离的纵向连接组件；第三连杆43和第四连杆44之间可设置扭簧，在扭簧的回弹作用下，一方面可减小第一驱动源15、第二驱动源21的驱动力，另一方面使得天线单元在转动上更加灵活。

本实施例中，横向铰接组件9、纵向铰接组件8还均包括定位部，定位部包括定位板47、定位槽48、定位杆49、定位扭簧59；定位板47固定于第三连杆43上，定位槽48开设于定位板47上；定位杆49转动连接于第四连杆44上，定位扭簧59设置于第四连杆44和定位杆49之间，且第四连杆44滑移于定位板47并开卡接于定位槽48内。

进一步设置，位于横向铰接组件9内的第三连杆43固定于第二单元中间板2上，位于纵向铰接组件8内的第三连杆43固定于第一单元中间板1上；定位板47一体成型于第三连杆43上，第四连杆44在转动过程中，将带动定位杆49在定位板47侧壁上滑移，直至定位杆49卡接于定位槽48内，实现自锁。

进一步设置，为了使得定位杆49始终位于定位槽48内，可在定位杆49和第四连杆44之间设置有定位扭簧59，通过定位扭簧59始终处于回弹状态，将定位杆49压紧于定位槽48内壁；第三母铰接板45、第四母铰接板46上均可以设置有微动开关，用于实现对于横向铰接组件9、纵向铰接组件8是否达到自锁的监测。

综合上述，下面对本实施例多折叠阵列展开天线的展开机构过程进行说明，第一步：天线单元先纵向展开，一次展开驱动组件10的第一驱动源15启动，输出轴转动之后将带动第一转动铰接件14转动，同时根部铰接组件6的第三转动铰接件30实现转动，带动第一横排(首端)的单元上板3、单元下板4、第一单元中间板1、第二单元中间板2在纵向上的展开；再在通过一次展开驱动组件10和若干联动部11的依次串联，通过摩擦力，实现其他单元上板3、单元下板4、第一单元中间板1、第二单元中间板2在纵向上的展开，形成倒W形；当展开完全状态下，第一单元中间板1、第二单元中间板2位于同一平面，形成2(列)×4(排)的样式，且通过跨板驱动组件5内的受限部、纵向铰接组件8内的定位部实现自锁；

第二步：天线单元再横向展开，二次展开驱动组件12的第二驱动源21启动，输出轴转动之后将带动第二转动铰接件23同时运动，第二转动铰接件23带动单元上板3、单元下板4在横向上的展开；且通过横向铰接组件9内的定位部实现自锁，最终形成4(列)×4(排)的样式.；

由此，本实施具有展开同步性好、收拢体积小、结构简单和冲击力小的优点，可实现天线单元二维展开后能锁紧，能满足天线高精度的要求。

实施例二：

一种卫星，包括的多折叠阵列展开天线的展开机构，展开机构包括天线单元、跨板驱动组件5、根部铰接组件6、纵向铰接组件8、横向铰接组件9、一次展开驱动组件10、二次展开驱动组件12；

天线单元包括若干第一单元中间板1，若干第二单元中间板2、若干单元上板3和若干单元下板4；

若干第一单元中间板1沿纵向依次设置，相邻第一单元中间板1之间通过跨板驱动组件5连接，且相邻跨板驱动组件5的转动方向相反；若干第二单元中间板2沿纵向依次设置并与第一单元中间板1在横向上一一对应，相邻第二单元中间板2之间通过跨板驱动组件5连接，且相邻跨板驱动组件5的转动方向相反；其中，位于首端的第一单元中间板1和/或第二单元中间板2通过根部铰接组件6连接至外部星体侧壁，对应的第一单元中间板1和第二单元中间板2之间连接有固定部7，固定两者相对位置。

若干单元上板3沿纵向依次设置，相邻单元上板3之间通过纵向铰接组件8连接；单元上板3与第一单元中间板1在横向上一一对应，并分别通过横向铰接组件9连接至对应的第一单元中间板1远离第二单元中间板2的一侧；若干单元下板4沿纵向依次设置，相邻单元下板4之间通过纵向铰接组件8连接；单元下板4与第二单元中间板2在横向上一一对应，并分别通过横向铰接组件9连接至对应的第二单元中间板2远离第一单元中间板1的一侧。

一次展开驱动组件10固定端连接于外部星体侧壁，驱动端连接于根部铰接组件6，用于驱动位于首端的第一单元中间板1以及第二单元中间板2轴向翻转展开；若干联动部11分别安装于对应的固定部7，位于第二横排第一单元中间板1和第二单元中之间的联动部11的输入端与一次展开驱动组件10的驱动端传动连接；且沿远离外部星体的方向，单数横排之间、双数横排之间设置的两个联动部11中，靠近外部星体的联动部11的输出端与远离外部星体的联动部11的输入端传动连接，用于传递翻转驱动力至每一跨板驱动组件5，驱动第一单元中间板1以及第二单元中间板2轴向翻转展开。

至少两个二次展开驱动组件12，至少一个第一单元中间板1与单元上板3之间设有二次展开驱动组件12，用于驱动单元上板3相对于第一单元中间板1横向翻转展开，且至少一个第二单元中间板2与单元下板4之间设有二次展开驱动组件12，用于驱动单元下板4相对于第二单元中间板2横向翻转展开。

上面结合附图对本发明申请的实施方式作了详细说明，但是本发明申请并不限于上述实施方式。即使对本发明申请作出各种变化，倘若这些变化属于本发明申请权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明申请的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种多折叠阵列展开天线的展开机构，其特征在于，包括，

天线单元，所述天线单元包括若干第一单元中间板，若干第二单元中间板、若干单元上板和若干单元下板；

若干第一单元中间板，沿纵向依次设置，相邻所述第一单元中间板之间通过跨板驱动组件连接，且相邻所述跨板驱动组件的转动方向相反；

若干第二单元中间板，沿纵向依次设置并与所述第一单元中间板在横向上一一对应，相邻所述第二单元中间板之间通过跨板驱动组件连接，且相邻所述跨板驱动组件的转动方向相反；其中，位于首端的所述第一单元中间板和/或第二单元中间板通过根部铰接组件连接至外部星体侧壁，对应的所述第一单元中间板和所述第二单元中间板之间连接有固定部，固定两者相对位置；

若干单元上板，沿纵向依次设置，相邻所述单元上板之间通过纵向铰接组件连接；所述单元上板与所述第一单元中间板在横向上一一对应，并分别通过横向铰接组件连接至对应的所述第一单元中间板远离所述第二单元中间板的一侧；

若干单元下板，沿纵向依次设置，相邻所述单元下板之间通过纵向铰接组件连接；所述单元下板与所述第二单元中间板在横向上一一对应，并分别通过横向铰接组件连接至对应的所述第二单元中间板远离所述第一单元中间板的一侧；

一次展开驱动组件，固定端连接于外部星体侧壁，驱动端连接于所述根部铰接组件，用于驱动位于首端的所述第一单元中间板以及所述第二单元中间板轴向翻转展开；

若干联动部，分别安装于对应的所述固定部，位于第二横排所述第一单元中间板和所述第二单元中之间的所述联动部的输入端与所述一次展开驱动组件的驱动端传动连接；且沿远离外部星体的方向，单数横排之间、双数横排之间设置的两个所述联动部中，靠近外部星体的所述联动部的输出端与远离外部星体的所述联动部的输入端传动连接，用于传递翻转驱动力至每一所述跨板驱动组件，驱动所述第一单元中间板以及所述第二单元中间板轴向翻转展开；

至少两个二次展开驱动组件，至少一个所述第一单元中间板与所述单元上板之间设有所述二次展开驱动组件，用于驱动所述单元上板相对于所述第一单元中间板横向翻转展开，且至少一个所述第二单元中间板与所述单元下板之间设有所述二次展开驱动组件，用于驱动所述单元下板相对于所述第二单元中间板横向翻转展开。

2.根据权利要求1所述的多折叠阵列展开天线的展开机构，其特征在于：所述一次展开驱动组件包括第一固定铰接件、第一转动铰接件、第一驱动源、主联动轮、卡接部；

所述第一固定铰接件一端固定于所述第一驱动源本体，所述第一固定铰接件另一端固定于所述根部铰接组件连接于外部星体的固定端；所述第一转动铰接件固定于所述第一驱动源输出转轴，所述第一转动铰接件另一端固定于所述固定部；且，所述主联动轮固定于所述第一驱动轮输出轴上；所述卡接部设置于所述第一固定铰接件和所述第一转动铰接件之间用于实现固定；所述卡接部包括卡杆、卡块、卡槽、卡紧扭簧；所述卡杆转动连接于所述第一转动铰接件上，所述卡块固定于所述第一固定铰接件上，所述卡槽开设于所述第一固定铰接件上；所述卡紧扭簧设置于所述第一固定铰接件和所述卡杆之间，所述卡杆滑移于所述卡块并卡接于卡槽内，实现锁定；

所述固定部为沿纵向布置于对应的所述第一单元中间板和所述第二单元中间板之间的第一固定板和第二固定板，所述联动部为分别设置在第一固定板和第二固定板上的第一从动轮和第二从动轮，沿远离外部星体的方向，单数横排所述固定部的第二从动轮均与下一单数横排所述固定部的所述第一从动轮之间通过绳索传动连接，双数横排所述固定部的第二从动轮均与下一双数横排所述固定部的所述第一从动轮之间通过绳索传动连接；其中，位于第二排的所述第一从动轮通过绳索与所述主联动轮传动连接。

3.根据权利要求1所述的多折叠阵列展开天线的展开机构，其特征在于：所述二次展开驱动组件包括第二驱动源、第二固定铰接件、第二转动铰接件；

所述第二固定铰接件一端固定于所述第二驱动源本体，所述第二固定铰接件另一端固定所述第一单元中间板或所述第二单元中间板上；所述第二转动铰接件一端固定于所述第二驱动源输出转轴，所述第二转动铰接件另一端固定于关联的所述单元上板或所述单元下板。

4.根据权利要求3所述的多折叠阵列展开天线的展开机构，其特征在于：所述二次展开驱动组件包括还包括锁定部，所述锁定部包括锁环、锁杆、锁定槽、锁定扭簧；

所述锁环固定于所述第二驱动源的输出轴/所述第二转动铰接件上，所述锁定槽开设于所述锁环上，所述锁杆转动连接于所述第二固定铰接件上，且所述锁定扭簧设置于所述第二固定铰接件和所述锁杆之间；所述锁杆滑移于所述锁环外侧壁且卡接于所述锁定槽内。

5.根据权利要求1所述的多折叠阵列展开天线的展开机构，其特征在于：所述根部铰接组件包括连接板、安装板、至少一第三固定铰接件、至少一第三转动铰接件、限位部；

所述第三固定铰接件固定于所述连接板，所述连接板固定于外部星体；所述第三转动铰接件固定于所述安装板，所述安装板固定连接于首端的所述第一单元中间板和/或所述第二单元中间板；所述第三固定铰接件远离所述连接板一端转动连接于所述第三转动铰接件远离所述安装板一端；

所述限位部设置于所述第三固定铰接件和所述第三转动铰接件之间。

6.根据权利要求5所述的多折叠阵列展开天线的展开机构，其特征在于：所述限位部包括限位块、限位槽、限位杆、限位扭簧；

所述限位块固定于所述第三转动铰接件上，所述限位槽开设于所述限位块上；所述限位杆转动连接于所述第三固定铰接件上，所述限位扭簧设置于所述第三固定铰接件和所述限位杆之间，且所述限位杆滑移于所述限位块外侧壁且卡接于所述限位槽内。

7.根据权利要求1所述的多折叠阵列展开天线的展开机构，其特征在于：所述跨板驱动组件包括第一连杆、第二连杆、第一母铰接件、第二母铰接件、驱动弹簧、受限部；

所述第一连杆的第一端部和所述第二连杆的第一端部转动连接，所述驱动弹簧两扭臂固定连接于所述第一连杆和所述第二连杆并驱动相互靠近；所述第一母铰接件转动连接于所述第一连杆的第二端部，所述第二母铰接件转动连接于所述第二连杆的第二端部；所述第一母铰接件和所述第二母铰接均固定于相邻所述第一单元中间板/所述第二单元中间板；

所述受限部包括两个弧形板、两个凹槽、两个转动摆杆，两转动扭簧；所述弧形板固定于所述第一连杆的第二端部和固定于所述第二连杆的第二端部，凹槽开设于所述第一连杆和所述第二连杆上；所述转动摆杆分别转动连接于所述第一母铰接件、所述第二母铰接件，所述转动扭簧分别设置于所述第一母铰接件/所述第二母铰接件和所述转动摆杆之间；且所述转动摆杆滑移于所述弧形板的弧形面并开卡接于所述凹槽内；

所述受限部还包括分别设置在所述第一连杆和所述第二连杆上的锁钩和锁紧杆，所述钩锁和所述锁紧杆在纵向完全展开时相互卡接。

8.根据权利要求1所述的多折叠阵列展开天线的展开机构，其特征在于：所述横向铰接组件、所述纵向铰接组件均包括第三连杆、第四连杆、第三母铰接板、第四母铰接板；

所述第三连杆的第一端和所述第四连杆的第一端转动连接，所述第三母铰接板固定于所述第三连杆的第二端，所述第四母铰接板固定于所述第三连杆的第二端；所述横向铰接组件内的所述第三母铰接板和所述第四母铰接板分别连接于相邻的所述单元上板和所述第一单元中间板上/相邻的所述单元下板和所述第二单元中间板上；所述纵向铰接组件内的所述第三母铰接板和所述第四母铰接板分别连接于相邻所述单元上板/相邻所述单元下板上。

9.根据权利要求1所述的多折叠阵列展开天线的展开机构，其特征在于：所述横向铰接组件、所述纵向铰接组件还均包括定位部，所述定位部包括定位板、定位槽、定位杆、定位扭簧；所述定位板固定于所述第三连杆上，所述定位槽开设于所述定位板上；所述定位杆转动连接于所述第四连杆上，所述定位扭簧设置于所述第四连杆和所述定位杆之间，且所述第四连杆滑移于所述定位板并开卡接于所述定位槽内。

10.一种卫星，其特征在于：包括权利要求1至权利要求9中任意一项所述的多折叠阵列展开天线的展开机构。