卫星天线结构设计+文献综述(4)
30 英尺的抛物面天线采用的就是缠绕肋可展开天线。 NASA 、 ESA 已经研制出了口径达
50 m 的缠绕肋可展开天线 , 并进行了 100 m 级的概念设计。
3 ） 环 — 柱形（ Hoop-Column Deployable Antenna)
环 - 柱型可展开天线主要由环 、 中心柱 、 拉索系统以及反射面组成 , 这种天线的中
心柱由可伸缩套管组成 , 而周边环是由若干节 ( 约 40 节 ) 杆件铰接而成。收拢时 , 环可
以折叠起来收缩到中心柱周围一个很小的体积内。在每个铰链处都有一个扭簧 , 用于
展开天线。环与中心柱都是由采用碳纤文增强塑料制成的管件组合而成 , 环与中心柱
之间由多组拉索相连 。 环 - 柱天线早期的代表作是 Hurris 公司研制的 6 m 口径反射面 ( 图
1 . 5) , 其网面固定在一个展开环上 , 利用上下索来提高环的刚度 , 网背后还有形状精度
调整索。这种天线的装配和调整难度都比较大。而且展开的可靠性也比较低。
4 ） 构架型 ( TrussModular Deployable Antenna)
构架型可展开天线结构如图 1 . 6 所示。天线骨架是可折叠的桁架结构 , 为使桁架能
够折叠 , 在桁架的各杆件中间都设有铰链 , 利用弹簧机构将天线展开 。 这类天线具有收
缩比高、展开刚度与结构稳定性比较高的优点。但是结构重量大、制造成本很高 。 日
本的工程试验卫星 ETS - V III 的 13 m 口径反射器是这类天线中最大的飞行件。俄罗
斯宇航局研制成功的四面体单元构架式 ( Tetrahedral Truss) 可展开天线也已经成功
5 ) 周边桁架式 (Hoop TrussDep loyable Structure)
周边桁架式可展开天线 ( 也称环形桁架式可展开天线 ) 结构主要由四部分组成 ( 图
1 . 7) : 可展开的周边桁架、金属反射网面、柔性张力索网以及展开动力机构。其中 ,
可展开周边桁架由结构完全相同的平行四边形单元组成 , 其完成收放运动的原理是利
用周边平行四边形桁架中对角杆可伸缩的结构特点 , 而柔性张力索网主要起到平衡作
用 , 前后网之间拉有张力索 , 通过调节各项设计参数可使金属反射面形成所需的型面 。
周边桁架式可展开天线最早是 ASTRO 公司为北美移动通信卫星 MSAT 研制的 , 天线口径 6
米 , 但由于各种原因没能在第一代 MSAT 上得到应用。休斯公司在为亚太移动通信卫星
APMT 设计的天线方案中就采用了这种周边桁架式可展开天线 , 口径为 12. 25 m 。另据
有关报道 , 美国的信号情报卫星 “ 先进折叠椅子 ” 上口径为 150 m 的天线反射器就采用
了这种周边桁架式展开天线 。 周边桁架式可展开天线的结构与其它天线结构形式相比 ,
其应用空间比较大 , 天线口径可应用于 6 ～ 150 m 的范围 , 且结构形式简单 , 在一定范围
内口径的增大不会改变天线的结构形式 , 质量也不会成比例的增加 , 是目前大型星载
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