一种自回弹可重构星载可展开天线.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107221755A(43)申请公布日2017.09.29(21)申请号201710267963.1(22)申请日2017.04.22(71)申请人西安电子科技大学地址710071陕西省西安市太白南路2号西安电子科技大学(72)发明人蒋翔俊李亚妮黄进杜敬利杨东武赵鹏兵张逸群(74)专利代理机构西安长和专利代理有限公司61227代理人黄伟洪(51)Int.Cl.H01Q15/16(2006.01)H01Q1/08(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图2页(54)发明名称一种自回弹可重构星载可展开天线(57)摘要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。CN107221755ACN107221755A权利要求书1/1页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。2CN107221755A说明书1/2页一种自回弹可重构星载可展开天线技术领域[0001]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[0002]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。[0003]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[0004]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。[0005]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：[0006]一个中心轮筒；[0007]多个可变体抛物线辐射肋缠绕于中心轮筒；[0008]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。[0009]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。[0010]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；[0011]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。[0012]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。[0013]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0.0