0.5 m 口径缠绕肋可展天线反射面型面精度分析与试验研究
2021-04-28吴明儿牛超哲闫中曦
吴明儿,张 晗,牛超哲,项 平,吴 迪,闫中曦
(同济大学建筑工程系, 上海200092)
1 引言
星载可展天线结构是指在运输和存储过程中可以折叠,在轨使用时可以展开至稳定工作状态的天线结构。 按反射面的形态主要可以分为固面反射面天线、充气反射面天线和网面反射面天线。其中网面反射面天线具有质量轻,收纳比高的优点,易于实现大口径;但构造较为复杂,可靠性有限,型面精度和重复精度较低。 一般按照支撑结构的不同将网面反射面天线划分为径向肋天线、缠绕肋天线和桁架式天线等类型。
立方星属于皮纳卫星的范畴,其一个标准单元(1 U)指有效尺寸10 cm× 10 cm× 10 cm,质量不超过1 kg 的立方体。 与传统卫星相比,以立方星为代表的微小卫星特点可以概况为:①体积小、质量轻,容易实现一箭多星;②设计寿命较短,研制周期也较短,成本较低;③多个立方星可形成分布式空间系统,实现全球覆盖,单个卫星集成度高,可采用模块化设计。
立方星等微小卫星安装抛物反射面天线可以大大增强卫星的通信能力。 美国南加州大学空间工程研究中心(SERC)研制了一台能够收拢在Colony I 立方星中10 cm× 10 cm× 16 cm 负载区域内的0.5 m 口径径向折叠肋网面可展天线,包含有30 根肋,每根肋有两个转动铰用于收展。喷气推进实验室(NASA Jet Propulsion Laboratory,JPL)为一个6 U(10 cm× 20 cm× 30 cm)的立方星研制了一种新型的Ka 波段折叠肋网面可展天线,可以收拢在1.5 U(10 cm× 10 cm× 15 cm)的体积内。 该天线共有30 根肋。
近年来,中国航天技术快速发展,针对大型可展天线结构的研究取得了大量成果,并在工程中得到广泛应用。……
