CN106450649B - 一种h构型星载天线可展机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种H构型星载天线可展机构，包括对称设置在卫星平台两侧的平面天线构件和展开机构，平面天线构件包括左翼平面天线和右翼平面天线，展开机构包括左翼展开机构和右翼展开机构；其中一组左翼展开机构包括Y型斜撑式支撑桁架、驱动机构和从动撑杆，在收拢状态下，所述左翼平面天线压紧收拢于所述的卫星平台的侧面；在展开状态下，所述左翼平面天线展开于所述的卫星平台的上端。本发明利用支撑桁架提高平面天线的收拢基频，有效解决“H”构型平面类天线在收拢状态下因悬臂过长而造成天线基频过低的问题和实现了卫星平台的通用化，且仅在局部增加了杆件。

Description

一种H构型星载天线可展机构
技术领域
本发明属于航天器平面天线展开机构技术领域，特别涉及一种H构型星载天线收拢和展开的可展机构。
背景技术
由于平面SAR天线电气模块划分的特殊需求，“H”型已经成为后续星载SAR卫星的主要结构形式之一。对平面天线而言，该构型使得天线成为悬臂梁状态，因此，无法与卫星平台固定，天线受力方式恶劣。为了解决平面天线收拢状态基频过低的问题，提高平面天线发射环境的动力学特性，目前国内外航天飞行器围绕如何减少悬臂长度，采取了多种行之有效的技术方案，包括：
1)尽量压缩航天器矩形平台两侧天线安装面之间的宽度尺寸，以确保天线悬臂端尽量短，与此同时，也给航天器平台的结构布局带来了难度；
2)充分利用航天器平台作为平面天线的安装固定面，使平面天线呈“屋顶式”布局设置在平台两侧，但需大幅改变有效载荷舱的结构形式；
3)通过对天线板结构进行加强设计来提高天线抗弯刚度，但也带来天线板重量的大幅增加。
由上述方式可知，各种方案不论对航天器平台设计，还是对天线结构本身的重量，都有较大的影响，因此，卫星平台通用性较差和结构效率较低是现有技术方案中存在的主要问题。
发明内容
本发明提供一种H构型星载天线可展机构，通过设置Y型斜撑式支撑桁架提高了平面天线的收拢基频，有效解决了“H”构型平面类天线在收拢状态下因悬臂过长而造成的天线基频过低问题；同时实现了卫星平台的通用化。
本发明的技术方案如下：
一种H构型星载天线可展机构，包括对称设置在卫星平台两侧的平面天线构件和展开机构，所述的平面天线构件包括左翼平面天线和右翼平面天线，所述的左翼平面天线和右翼平面天线均通过铰链与所述的卫星平台连接，所述的展开机构包括左翼展开机构和右翼展开机构；
其中一组所述的左翼展开机构包括Y型斜撑式支撑桁架、驱动机构和从动撑杆，所述的支撑桁架包括与第一主动撑杆和第二主动撑杆杆间铰链连接的第三主动撑杆，所述的从动撑杆包括铰链连接的第一从动撑杆和第二从动撑杆；
所述的第一主动撑杆的一端和所述的第二主动撑杆的一端分别与所述的左翼平面天线的上端连接，所述的第三主动撑杆的一端连接在所述的卫星平台的上端；
所述的驱动机构设置在所述的卫星平台的上端，且与所述的第三主动撑杆的回转轴连接，用于驱动所述的平面天线从收拢状态转为展开转态；
所述的第一从动撑杆的一端连接于所述的左翼平面天线的下端，所述的第二从动撑杆的一端连接于所述的卫星平台侧面的下端；
所述的星载天线可展机构在收拢状态下，所述左翼平面天线压紧收拢于所述的卫星平台的侧面，所述的支撑桁架与所述左翼平面天线的上端和所述的卫星平台之间成稳定的三角形连接关系，所述的从动撑杆折叠收拢于所述的左翼平面天线和所述的卫星平台侧面之间；在展开状态下，所述左翼平面天线展开于所述的卫星平台的上端，所述的支撑桁架折叠收拢于所述的左翼平面天线的下面和所述的卫星平台的上端之间，所述的从动撑杆展开斜撑于所述的卫星平台的侧面。
进一步优选，在所述的左翼平面天线的纵向两侧上部分均设有铰链装置，所述的铰链装置与所述的卫星平台侧面上端的铰链安装座连接。
进一步优选，在所述的左翼平面天线纵向两侧的上端设有第一安装支座，所述的第一主动撑杆的一端和所述的第二主动撑杆的一端分别与所述的第一安装支座螺钉连接；和在所述的卫星平台的上端设有第二安装支座，所述的第三主动撑杆的一端与所述的第二安装支座螺钉连接。
进一步优选，所述的第一主动撑杆和所述的第二主动撑杆绕杆间铰链相对于所述的第三主动撑杆保持同步转动。
进一步优选，在所述的左翼平面天线纵向两侧的下端设有第三安装支座，所述的第一从动撑杆的一端与所述的第三安装支座螺钉连接；和在所述的卫星平台纵向两侧的下端设有第四安装支座，所述的第二从动撑杆的一端与所述的第四安装支座螺钉连接。
进一步优选，所述的卫星平台的两侧设有压紧释放装置。
进一步优选，所述的左翼平面天线从收拢状态变为展开状态相对于所述的卫星平台转动90°。
进一步优选，在收拢状态下，所述的左翼平面天线和所述的右翼平面天线与所述的卫星平台呈“H”构型。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
一、本发明的一种H构型星载天线可展机构，通过设置Y型斜撑式支撑桁架提高了平面天线的收拢基频，有效解决了“H”构型平面类天线在收拢状态下因悬臂过长而造成的天线基频过低问题；
二、本发明的一种H构型星载天线可展机构，仅在局部增加了杆件，与改变载荷舱结构以及加强天线板刚度等传统方法相比，更加节约制造成本和降低了平面天线的重量，可行性更强；
三、本发明的一种H构型星载天线可展机构，实现了卫星平台的通用化。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1为本发明的一种H构型星载天线可展机构在收拢状态时的结构示意图；
图2为本发明的一种H构型星载天线可展机构在收拢状态时的俯视图；
图3为本发明的一种H构型星载天线可展机构展开过程的结构示意图；
图4为本发明的一种H构型星载天线可展机构在展开状态时的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中本领域技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
为了更好的说明本发明，下方结合附图对本发明进行详细的描述。
如图1～4所示，本发明的一种H构型星载天线可展机构，包括对称设置在卫星平台8两侧的平面天线构件(图中未标出)和展开机构(图中未标出)，所述的平面天线构件包括左翼平面天线101和右翼平面天线102，所述的左翼平面天线101和右翼平面天线102均通过铰链与所述的卫星平台8连接，所述的展开机构包括左翼展开机构(图中未标出)和右翼展开机构(图中未标出)；
由于左翼平面天线101和右翼平面天线102、左翼展开机构(图中未标出)和右翼展开机构(图中未标出)对称的设置在卫星平台的两侧，因此，以下仅以左翼平面天线101和左翼展开机构为例进行描述。
其中一组所述的左翼展开机构包括Y型斜撑式支撑桁架4、驱动机构5和从动撑杆6，所述的支撑桁架4包括与第一主动撑杆401和第二主动撑杆402杆间铰链14连接的第三主动撑杆403，所述的从动撑杆6包括铰链连接在一起的第一从动撑杆601和第二从动撑杆602；所述的左翼平面天线101的纵向两侧上部分均设有铰链装置2，所述的铰链装置2与所述的卫星平台8侧面上端的铰链安装座13连接；
在所述的左翼平面天线101纵向两侧的上端设有第一安装支座7，所述的第一主动撑杆401的一端和所述的第二主动撑杆402的一端分别与所述的第一安装支座7螺钉连接；和在所述的卫星平台8的上端设有第二安装支座9，所述的第三主动撑杆403的一端与所述的第二安装支座9螺钉连接，所述的第一主动撑杆401和所述的第二主动撑杆402绕杆间铰链14相对于所述的第三主动撑杆403保持同步转动；
所述的驱动机构5通过螺钉安装在所述的卫星平台8的上端，且与所述的第三主动撑杆403的回转轴连接，用于驱动所述的平面天线从收拢状态转为展开转态；
在所述的左翼平面天线101纵向两侧的下端设有第三安装支座10，所述的第一从动撑杆601的一端与所述的第三安装支座10螺钉连接；和在所述的卫星平台纵向两侧的下端设有第四安装支座11，所述的第二从动撑杆602的一端与所述的第四安装支座11螺钉连接；
所述的星载天线可展机构在收拢状态下，所述的左翼平面天线101和所述的右翼平面天线102与所述的卫星平台8呈“H”构型，所述左翼平面天线101压紧收拢于所述的卫星平台8的侧面，所述的支撑桁架4与所述左翼平面天线101的上端和所述的卫星平台8之间形成稳定的三角形连接关系，所述的从动撑杆6折叠收拢于所述的左翼平面天线101和所述的卫星平台8侧面之间；在展开状态下，所述左翼平面天线101展开于所述的卫星平台8的上端，所述的支撑桁架4折叠收拢于所述的左翼平面天线101的下面和所述的卫星平台8的上端之间，所述的从动撑杆6展开斜撑于所述的卫星平台8的侧面；所述的左翼平面天线101从收拢状态变为展开状态相对于所述的卫星平台转动90°
所述的卫星平台8的两侧设有压紧释放装置12，用于在收拢状态下，所述的左翼平面天线101和所述的右翼平面天线102压紧收拢。
为了能更好的理解本发明的一种H构型星载天线可展机构，以下将介绍星载天线可展机构从收拢状态到展开状态的整个过程。
图1和图2分别为收拢状态下，本发明的一种H构型星载天线可展机构的结构示意图和俯视图，首先由压紧释放装置12解除左翼平面天线101与卫星平台8的约束，然后由驱动机构5直接驱动第三主动撑杆403，通过第一主动撑杆401、第二主动撑杆402，带动左翼平面天线101绕着铰链装置2按照预先设计的运动轨迹进行展开，同时第一从动撑杆601和第二从动撑杆602也作随动运动，如图3所示；所述左翼平面天线101从最初的收拢状态变为展开状态，且相对于卫星平台8转动90°，此时，支撑桁架4折叠收拢在左翼平面天线101的下面和卫星平台8的顶部之间，第一从动撑杆601和第二从动撑杆602展开且斜撑在卫星平台的侧面，如图4所示。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种H构型星载天线可展机构，其特征在于，包括对称设置在卫星平台两侧的平面天线构件和展开机构，所述的平面天线构件包括左翼平面天线和右翼平面天线，所述的左翼平面天线和右翼平面天线均通过铰链与所述的卫星平台连接，所述的展开机构包括左翼展开机构和右翼展开机构；其中一组所述的左翼展开机构包括Y型斜撑式支撑桁架、驱动机构和从动撑杆，所述的支撑桁架包括与第一主动撑杆和第二主动撑杆杆间铰链连接的第三主动撑杆，所述的从动撑杆包括铰链连接的第一从动撑杆和第二从动撑杆；所述的第一主动撑杆的一端和所述的第二主动撑杆的一端分别与所述的左翼平面天线的上端连接，所述的第三主动撑杆的一端连接在所述的卫星平台的上端；
所述的驱动机构设置在所述的卫星平台的上端，且与所述的第三主动撑杆的回转轴连接，用于驱动所述的平面天线从收拢状态转为展开转态；
所述的第一从动撑杆的一端连接于所述的左翼平面天线的下端，所述的第二从动撑杆的一端连接于所述的卫星平台侧面的下端；
所述的星载天线可展机构在收拢状态下，所述左翼平面天线压紧收拢于所述的卫星平台的侧面，所述的支撑桁架与所述左翼平面天线的上端和所述的卫星平台之间成稳定的三角形连接关系，所述的从动撑杆折叠收拢于所述的左翼平面天线和所述的卫星平台侧面之间；在展开状态下，所述左翼平面天线展开于所述的卫星平台的上端，所述的支撑桁架折叠收拢于所述的左翼平面天线的下面和所述的卫星平台的上端之间，所述的从动撑杆展开斜撑于所述的卫星平台的侧面。
2.根据权利要求1所述的一种H构型星载天线可展机构，其特征在于，在所述的左翼平面天线的纵向两侧上部分均设有铰链装置，所述的铰链装置与所述的卫星平台侧面上端的铰链安装座连接。
3.根据权利要求1所述的一种H构型星载天线可展机构，其特征在于，在所述的左翼平面天线纵向两侧的上端设有第一安装支座，所述的第一主动撑杆的一端和所述的第二主动撑杆的一端分别与所述的第一安装支座螺钉连接；和在所述的卫星平台的上端设有第二安装支座，所述的第三主动撑杆的一端与所述的第二安装支座螺钉连接。
4.根据权利要求3所述的一种H构型星载天线可展机构，其特征在于，所述的第一主动撑杆和所述的第二主动撑杆绕杆间铰链相对于所述的第三主动撑杆保持同步转动。
5.根据权利要求1所述的一种H构型星载天线可展机构，其特征在于，在所述的左翼平面天线纵向两侧的下端设有第三安装支座，所述的第一从动撑杆的一端与所述的第三安装支座螺钉连接；和在所述的卫星平台纵向两侧的下端设有第四安装支座，所述的第二从动撑杆的一端与所述的第四安装支座螺钉连接。
6.根据权利要求1所述的一种H构型星载天线可展机构，其特征在于，所述的卫星平台的两侧设有压紧释放装置。
7.根据权利要求1所述的一种H构型星载天线可展机构，其特征在于，所述的左翼平面天线从收拢状态变为展开状态相对于所述的卫星平台转动90°。
8.根据权利要求1所述的一种H构型星载天线可展机构，其特征在于，在收拢状态下，所述的左翼平面天线和所述的右翼平面天线与所述的卫星平台呈“H”构型。
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