摘要：随着航天技术的不断发展,卫星通信、深空探测等领域对星载天线提出了更高的要求。网状天线作为星载天线的一种,其大口径、高收纳比和质量轻的特性使其成为星载天线重要的一种形式。但受限于网状天线的固有的结构形式,对传统的网状天线进行反射面赋形是不可实现的。为了实现网状天线赋形目标,设计了一种三层网的索网结构,提出了一种针对三层网的赋形网状天线预张力设计方法,能够在已知电磁波反射网节点坐标的情况下,求解出三层网结构的赋形网状天线的预张力,利用有限元软件进行验证,结果表明,利用该方法计算得出的预张力可以使三层网结构节点稳定在设计位置,达到平衡状态,证明该方法正确、可行。

摘要：针对传统固面可展开天线中旁瓣绕双转轴独立折展造成的系统同步性差及可靠性低的问题,设计并分析了一种单自由度折展方案。首先提出了基于粒子群算法的收拢态位姿确定算法,结合等效轴角定理给出了单自由度旋转展开的参数确定方案;以相邻旁瓣运动轨迹为基础,结合变密度拓扑优化方法给出了反射器背架设计方案,分析结果表明本文所设计背架可使反射器热变形降低62.5%,基频提高了4倍,充分证明了背架设计的有效性。以一款10 m口径固面可展开天线为对象进行了折展机构设计,并分析了折展过程中运动学、动力学参数变化规律。基于螺旋理论对折展机构进行分析,得出了多种消极运动副引入方案,并最终选取RSPRR进行机构非过约束设计。分析结果表明,本文所述的固面可展开天线可以完成收拢态与展开态之间的切换,收纳率达到了0.384,折展过程平稳可靠,验证了该设计方案的可行性。同时,相关研究方法及结论可以为固面可展开天线的设计提供技术参考。

摘要：随着航天技术的快速发展,单次展开的空间天线已无法满足重大工程对大尺寸天线的任务需求。基于模块化单元的在轨组装技术是实现大尺寸空间天线的有效途径。传统基于近似拟合的单一模块化天线设计方法无法准确表征通用空间天线结构的构型。针对该问题,提出了一种基于多构型拓扑的天线模块化单元设计方法,采用多构型模块化单元解决了大型平面天线及反射面天线在轨组装中的兼容性问题。结果表明,天线模块化单元设计方法可高精度模拟平面、球面、旋转抛物面及抛物柱面等多种天线构型,是实现大型空间天线天线在轨组装的可靠技术。基于上述研究,本文通过对研制的原理样机进行收拢展开试验,验证了所提出的模块化单元设计方法的可行性与有效性。

摘要：为了研究不同因素对天线模态的影响,基于均匀试验设计理论,提出了一种索网结构模态预测的方法.该方法同时考虑多个因素对天线基频的影响,根据均匀设计表,利用回归分析法编程进行数据分析,得出各因素与基频之间的回归函数模型.利用该模型进行基频计算,所得结果与有限元软件仿真结果进行对比,结果误差不超过2%,证明该方法正确、可行.

摘要：柔性张拉薄膜可展开天线是将柔性电子、柔性薄膜材料、柔性结构和柔性展开技术融合创新的一种具有广泛应用前景的大型可展开空间天线,具有轻质、高展收比、高增益和波束灵活的特点,可有效满足遥感、通信、深空探测卫星的特殊需求。阐述了柔性张拉薄膜可展开天线的特点与研究现状;对空间薄膜天线研制的基础理论及综合测试方法进行了总结;结合具体工程问题,论述了大型可展开空间薄膜天线研制所需要解决的关键技术难题,并进一步分析了薄膜天线的技术发展趋势。

摘要：偏馈伞天线是能够适应高通量卫星的一种索网天线。文章针对在偏馈伞天线的设计中,由于结构的不对称性,导致常规伞形索网天线索网几何构型设计方法失效的问题,提出了一种新的设计方法。首先,依照形面精度均方根误差的原理,推导出了索段长度与形面精度的关系,利用最少节点数量作为优化条件,得到满足形面精度且节点数最少的主网面节点分布;然后,采用平面切割的方法计算出肋底部节点坐标及张力阵方向向量,并由张力阵计算得到了理想抛物面上的主网节点坐标,由迭代方法得到了背网节点坐标;最后,利用线性插值对形面精度进行验证。分析结果表明:该设计方法得到的索网结构能够满足工程精度要求;由迭代法确定的背网节点能够使索网天线达到自平衡状态。该设计方法对伞型偏馈式索网结构的设计有一定的参考价值。

摘要：反射面的几何与预张力设计对空间可展开天线功能的实现起着重要作用。以空间伞型索网天线中广泛应用的工字型索网为对象,研究了其几何与预张力设计问题,提出了一种适用于工字型索网的几何与力集成设计方法。首先,根据节点平衡条件推导了工字型索网背网面节点坐标与前网面张力及背网面张力水平之间的对应关系;然后,给出了根据前网面节点坐标及背网张力水平迭代求解背网面节点坐标及张力的工字型索网几何与力集成设计方法;最后,对所提方法进行了算例验证。有限元仿真结果证明了所提网面设计方法的正确性。所提方法可有效控制背网面张力值水平,且适用于非对称反射面,具有一定的工程应用价值。