The invention provides a parabolic mesh stitching based on the idea of modular deployable antenna design method, which comprises the following steps: 1) given the structure parameters of the back frame parabolic cylindrical antenna; 2) the total number of calculation module of antenna parabolic direction; 3) the total number of calculation module of antenna baseline direction 4); given the number of directional parabolic antenna frame rib and the base direction, determine the final configuration of the back frame; 5) according to the principle of antenna reflector error, calculation of sectional number of cable net parabolic direction, and then generate the ideal geometry of the cable net structure; 6) the form design of cable net; 7) to establish the finite element cable net back frame structure model, the combination of form finding, the surface accuracy of the antenna can meet the design requirements. Based on the idea of module splicing, the module splits the fewer kinds of modules into the deployable back frame of parabolic cylindrical antenna, and realizes the form design of the antenna cable net structure, and obtains the design scheme of the overall structure of the antenna.
【技术实现步骤摘要】
一种基于模块化拼接思想的抛物柱面网状可展开天线的设计方法
本专利技术属于抛物柱面可展天线设计
,具体涉及一种基于模块化拼接思想的抛物柱面网状可展开天线的设计方法。
技术介绍
大型星载天线被广泛应用于电子侦察、空间通信、气象监测、导航等领域,正朝着大口径、高精度、轻质量的方向发展。星载抛物柱面天线是各类型星载天线的一种,由于其具有方向性强、增益高、易于光束自动扫描等特点,已成为星载天线新的发展方向之一。鉴于火箭运载空间和能力的限制,可展开性成为现代大口径抛物柱面天线的典型特征之一。抛物柱面天线的优点在于可用较低成本实现较大的接收面积,主要用于射电巡天观测,可以实现对大尺度结构的精确测量和对暗能量的探测。目前,世界上一些发达国家比如美国、日本等已开始将抛物柱面天线应用于降水雷达、通信卫星等多类航天器上。然而,同国外发达国家相比,我国在星载抛物柱面天线技术的研究起步较晚,虽然在该
获得了一些进展,但与世界上一些发达国家相比还存在较大差距。因此,随着太空空间事业的持续发展,鉴于抛物柱面天线大口径、高精度、轻质量的发展趋势,提出一种新型的抛物柱面网状可展开天线设计方法具有重要意义。抛物柱面可展开天线主要由反射面、支撑结构、可调节装置、展开结构等组成。其中,天线背架结构与索网形态设计是设计抛物柱面网状可展开天线的基础,其往往决定着该星载天线能否正常地实现赋予的天线功能。在抛物柱面天线设计中,天线背架结构与索网形态设计主要满足以下两个要求:一方面,天线背架结构、索网的几何构型以及天线展开的驱动方式应尽量简单、可靠性高;另一方面,轻质量、大口径的背架结构和索网 ...
【技术保护点】
一种基于模块化拼接思想的抛物柱面网状可展开天线的设计方法,其特征是:包括如下步骤:步骤101:给定抛物柱面天线背架的结构参数,包含天线背架抛物线方向的展开口径C、基线方向的展开长度L、背架高度H、抛物线方向横杆长度lp、基线方向横杆长度lb,三向接头长度h1、五向接头长度h2以及抛物线方向模块拼接上接头长度Tup;步骤102:计算天线背架抛物线方向的模块总数目num_p;步骤103:计算天线背架基线方向的模块总数目num_b;
【技术特征摘要】
1.一种基于模块化拼接思想的抛物柱面网状可展开天线的设计方法,其特征是:包括如下步骤:步骤101:给定抛物柱面天线背架的结构参数,包含天线背架抛物线方向的展开口径C、基线方向的展开长度L、背架高度H、抛物线方向横杆长度lp、基线方向横杆长度lb,三向接头长度h1、五向接头长度h2以及抛物线方向模块拼接上接头长度Tup;步骤102:计算天线背架抛物线方向的模块总数目num_p;步骤103:计算天线背架基线方向的模块总数目num_b;其中,INT()代表对括号中的计算结果取整;步骤104:给定天线背架抛物线方向与基线方向肋条数目,确定背架最终构型;步骤105:根据给定的天线背架结构和索网原理误差的设计要求δ*,计算索网抛物线方向的分段数num_l,进而确定索网的拓扑关系,得到索网的理想几何构型;步骤106:在索网理想几何构型不变的条件下,建立节点力平衡方程,并求解该节点力平衡方程得到满足条件的索网预张力分布,实现索网的形态设计;步骤107:建立索网-背架结构的有限元模型,并对其进行组合找形,使得天线变形后的形面精度满足设计要求。2.如权利要求1所述的一种基于模块化拼接思想的抛物柱面网状可展开天线的设计方法,其特征是:所述的步骤102,包括如下步骤:步骤201:给定天线背架所在的抛物线方程z=ax2,其中,f是天线的焦距;步骤202:设置天线背架抛物线方向模块编号的初始值i=1;步骤203:计算第i个模块的旋转角度θi;步骤204:计算第i个模块的远端竖杆的上端点坐标与下端点坐标步骤205:计算第i个模块近端竖杆的下端点坐标与中心竖杆的上端点坐标步骤206:当模块编号i≥2时,执行步骤207,否则转到步骤208;步骤207:计算天线背架抛物线方向第i个模块与第i-1个模块的拼接下接头长度步骤208:计算当前抛物线方向的展开口径Ci-1;
【专利技术属性】
技术研发人员:张逸群,李娜,朱日升,
申请(专利权)人:西安电子科技大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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