本發(fā)明屬于天線技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自回彈可重構(gòu)星載可展開天線。

背景技術(shù)：

纏繞肋型天線具有收納率高，結(jié)構(gòu)重量輕，展開可靠性高，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)。但由于輻射肋剛?cè)崽匦噪y以兼顧，導(dǎo)致形面精度及在軌穩(wěn)定性較差，現(xiàn)有的纏繞肋型天線存在一些缺點(diǎn)，如反射面形面精度較差，天線結(jié)構(gòu)的剛度及穩(wěn)定性較差。歸根結(jié)底的原因，是其薄壁輻射肋纏繞時(shí)所需具備的柔性與展開后所需具備的剛性相矛盾，兩者難以兼顧。此外，反射面的精度也無法保證。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是：現(xiàn)有的纏繞肋型天線薄壁輻射肋纏繞時(shí)所需具備的柔性與展開后所需具備的剛性相矛盾，反射面形面精度較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種自回彈可重構(gòu)星載可展開天線。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種自回彈可重構(gòu)星載可展開天線，所述自回彈可重構(gòu)星載可展開天線設(shè)置有：

一個(gè)中心輪筒；

多個(gè)可變體拋物線輻射肋纏繞于中心輪筒；

薄膜反射面呈環(huán)形凹凸?fàn)钍諗n于纏繞態(tài)的可變體拋物線輻射肋之間。

進(jìn)一步，所述六個(gè)可變體拋物線輻射肋采用三程形狀記憶聚合物材料。

進(jìn)一步，所述薄膜反射面包括金屬反射層、膜層以及形狀記憶作動(dòng)器層；

所述金屬反射層、膜層利用鍍有金屬反射層的膜面采用熱塑熱壓成型的方法一次形成拋物面；形狀記憶作動(dòng)器層打印于薄膜反射面背面。

進(jìn)一步，所述形狀記憶作動(dòng)器層采用蜂窩式結(jié)構(gòu)，每個(gè)蜂窩之間采用形狀記憶鉸鏈連接。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及積極效果為：采用由增強(qiáng)型聚合物制造的具有多自由度可變體功能的可變體拋物線輻射肋，整個(gè)展開結(jié)構(gòu)只有可變體拋物線輻射肋與可纏繞的碳纖維中心輪筒，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)自回彈功能，無需傳統(tǒng)纏繞肋天線由中心輪筒與齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成的復(fù)雜展開收攏結(jié)構(gòu)，增加了天線的服役可靠性。在反射膜面背面附著形狀記憶作動(dòng)器層，在空間熱輻射作用下的變形趨勢(shì)相互抵消，有效緩解膜面在空間熱輻射作用下熱變形，提高反射膜面在軌精度；形狀記憶作動(dòng)器層采用蜂窩式結(jié)構(gòu)，也可有效降低天線重量。根據(jù)當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展，纏繞類天線形面精度為0.5～2.5mm，面密度大于0.7kg/m²，天線工作頻率可達(dá)1.6～40ghz，可滿足低頻、中高頻波段的需求。本發(fā)明所提出的天線類型結(jié)構(gòu)型式以及所具有的在軌自調(diào)節(jié)功能，使得天線形面精度大大提高，設(shè)計(jì)目標(biāo)為0.1mm；隨著結(jié)構(gòu)剛度的提高，收納比可小于0.05；面密度，不大于0.4kg/m²?？蓾M足高頻波段的需求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的自回彈可重構(gòu)星載可展開天線結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜反射面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、中心輪筒；2、可變體拋物線輻射肋；3、薄膜反射面；3-1、金屬反射層；3-2、膜層；3-3、形狀記憶作動(dòng)器層。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的形狀記憶作動(dòng)器層結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：(a)聚合物蜂窩結(jié)構(gòu)；(b)可抗彎形狀記憶鉸鏈。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作詳細(xì)的描述。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的自回彈可重構(gòu)星載可展開天線包括：中心輪筒1、可變體拋物線輻射肋2、薄膜反射面3。

可變體拋物線輻射肋2纏繞于中心輪筒1，薄膜反射面3呈環(huán)形凹凸?fàn)钍諗n于纏繞態(tài)的可變體拋物線輻射肋2之間，

可變體拋物線輻射肋2采用三程形狀記憶聚合物材料設(shè)計(jì)制造，薄膜反射面3膜面分為三層，如圖2所示，包括金屬反射層3-1、膜層3-2以及形狀記憶作動(dòng)器層3-3。金屬反射層3-1、膜層3-2利用鍍有金屬反射層的膜面采用熱塑熱壓成型的方法一次形成拋物面；形狀記憶作動(dòng)器層3-3打印于薄膜反射面3背面。形狀記憶作動(dòng)器層結(jié)構(gòu)型式如圖3所示。

本發(fā)明的工作原理：

可變體拋物線輻射肋一次調(diào)節(jié)通電升溫后，逐漸展開，薄膜反射面在六根可變體拋物線輻射肋的牽引下逐漸旋轉(zhuǎn)展開；展開后，繼續(xù)持續(xù)對(duì)可變體拋物線輻射肋通電調(diào)溫，可變體拋物線輻射肋二次變體，沿寬度方向，即整體天線軸向收攏，變?yōu)椴y板狀，增加了可變體拋物線輻射肋抗彎剛度。薄膜反射面的金屬反射層與膜層的成型方法是利用鍍有金屬反射層的膜面采用熱塑熱壓成型的方法一次形成拋物面，精度到達(dá)目標(biāo)精度50μm。然后將成型薄膜置于高精度基體上采用一體化噴射成形的制造方法，將形狀記憶作動(dòng)器層打印于薄膜背面。形狀記憶作動(dòng)器層采用蜂窩式結(jié)構(gòu)，每個(gè)蜂窩之間采用形狀記憶鉸鏈連接，形狀記憶鉸鏈與膜面在空間熱輻射作用下的熱變形趨勢(shì)相互抵消，從而有效緩解膜面在空間熱輻射作用下熱變形，達(dá)到提高膜面在軌控形的目的。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于天線技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種自回彈可重構(gòu)星載可展開天線，設(shè)置有：一個(gè)中心輪筒；多個(gè)可變體拋物線輻射肋纏繞于中心輪筒；薄膜反射面呈環(huán)形凹凸?fàn)钍諗n于纏繞態(tài)的可變體拋物線輻射肋之間。本發(fā)明采用由增強(qiáng)型聚合物制造的可變體拋物線輻射肋，展開結(jié)構(gòu)只有可變體拋物線輻射肋與可纏繞的碳纖維中心輪筒，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)自回彈功能，無需傳統(tǒng)纏繞肋天線由中心輪筒與齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成的復(fù)雜展開收攏結(jié)構(gòu)，增加了天線的服役可靠性；在反射膜面背面附著形狀記憶作動(dòng)器層，在空間熱輻射作用下的變形趨勢(shì)相互抵消，有效緩解膜面在空間熱輻射作用下熱變形，提高反射膜面在軌精度；采用蜂窩式結(jié)構(gòu)，也可有效降低天線重量。

技術(shù)研發(fā)人員：蔣翔俊;李亞妮;黃進(jìn);杜敬利;楊東武;趙鵬兵;張逸群
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安電子科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.22
技術(shù)公布日：2017.09.29