本发明专利技术提供了一种薄膜天线张紧力被动调整机构，包括：薄膜天线、恒力弹簧、转轴、壳体和转接座；壳体内设有放置腔，壳体外表面设有条型限位孔；转轴设置于放置腔内，且转轴的两个端部均套设有一恒力弹簧，恒力弹簧的内圈固定连接于转轴端部的外表面，恒力弹簧的外圈端固定于壳体内壁；薄膜天线的一侧穿过限位孔与转轴外表面固定连接，且薄膜天线在转轴上卷起来部分。随着薄膜天线在太空环境下受到较大的温差变化时产生的形面曲率变化，导致薄膜天线的张紧力发生改变，恒力弹簧能够通过带动转轴转动，调节薄膜天线的张紧力保持稳定，进而保持薄膜天线的形面精度，保证薄膜天线在轨精度。保证薄膜天线在轨精度。保证薄膜天线在轨精度。
【技术实现步骤摘要】
一种薄膜天线张紧力被动调整机构
[0001]本专利技术涉及领域航天器机构调整
，具体地，涉及一种薄膜天线张紧力被动调整机构。
技术介绍
[0002]自19世纪60年代中期以来，随着空间科学技术的飞速发展，对星载天线的需求量与日俱增，对其各项技术指标要求也越来越高，卫星天线口径越来越大。由于受到航天运载工具(运载火箭或航天飞机)运载空间的限制，迫使卫星天线向可展开方向发展，薄膜天线以其高收纳比、质量轻等特点逐渐成为低频段天线不二之选。
[0003]所谓薄膜线主要是指充气式可展开天线。其工作原理为：首先将能够反射电波的涂料涂在薄膜上，制成充气式结构，发射入轨后，经气体膨胀成型，然后再利用紫外线的照射使反射膜硬化成型。这种天线有几个比较明显的优点：飞行硬件的成本低；收藏体积小；结构重量轻以及工作寿命比较长。但是，充气式展开天线也存在一些难题，比如：在各类星载展开天线中，空间环境对充气式天线结构的影响最大。而且充气式展开天线材料(特别是膜面材料)要求极高，其反射面精度通常难以得到保证。
[0004]由于薄膜天线一般尺寸较大，而在轨温度波动较大，因此薄膜天线的精度变化较大，影响薄面天线的形面精度，进而影响薄膜天线在轨精度。
技术实现思路
[0005]为了解决薄膜天线形面精度在轨实时调节的问题，本专利技术提出了一种薄膜天线张紧力被动调整机构，可以对薄膜天线精度进行实时的调整，同时具有高稳定性，高可靠性，对安装平台扰动小的特点。
[0006]本专利技术的目的是提供一种薄膜天线张紧力被动调整机构。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种薄膜天线张紧力被动调整机构，包括：薄膜天线、恒力弹簧、转轴、壳体和转接座；
[0009]所述壳体内设有放置腔，所述壳体外表面设有条型限位孔；
[0010]所述转轴设置于所述放置腔内，且所述转轴的两个端部均套设有一所述恒力弹簧，所述恒力弹簧的内圈固定连接于所述转轴端部的外表面，所述恒力弹簧的外圈端固定于所述壳体内壁；
[0011]所述薄膜天线的一侧穿过所述限位孔与所述转轴外表面固定连接，且所述薄膜天线在所述转轴上卷起来部分。
[0012]本技术方案中，当薄膜天线所在环境温度升高，薄膜天线松弛，形面精度降低，由于薄膜天线松弛，薄膜天线的张紧力降低，恒力弹簧在回复弹力设定值时，恒力弹簧转动拉动转轴转动，转轴的转动收卷薄膜天线，使得薄膜天线的张紧力恢复到设定值，进而保持薄膜天线的形面精度；当薄膜天线所在环境温度降低，薄膜天线拉紧，形面精度降低，由于薄
膜天线松弛，恒力弹簧在回复弹力设定值时，恒力弹簧转动拉动转轴转动，转轴的转动释放薄膜天线，使得薄膜天线的张紧力恢复到设定值，进而保持薄膜天线的形面精度。随着薄膜天线在太空环境下受到较大的温差变化时产生的形面曲率变化，导致薄膜天线的张紧力发生改变，恒力弹簧能够通过带动转轴转动，调节薄膜天线的张紧力保持稳定，进而保持薄膜天线的形面精度，保证薄膜天线在轨精度。
[0013]在上述方案的基础上并且作为上述方案的优选方案，所述壳体的两端分别设有可拆连接的转接座，所述恒力弹簧的外圈固定于所述转接座的内壁。
[0014]本技术方案中，转接座与壳体的可拆设计，便于调整机构的生产组装，便于最终确定具体方案前进行多次调整。
[0015]在上述方案的基础上并且作为上述方案的优选方案，每个所述转接座均设有深沟球轴承，所述深沟球轴承套设在所述转轴的端部，且所述深沟球轴承的外圈固连于所述转接座内壁。
[0016]本技术方案中，深沟球轴承能够对于转轴进行支撑，避免由于轴承自身的重力对于恒力弹簧造成影响；转轴两端的深沟球轴承与恒力弹簧相配合，当恒力弹簧带动转轴转动进行恒力调节时，深沟球轴承实现碳纤维转轴随薄膜天线转动时的灵活性，减少摩擦阻力，减小恒力弹簧的尺寸。
[0017]在上述方案的基础上并且作为上述方案的优选方案，所述深沟球轴承位于所述恒力弹簧的外侧。
[0018]本技术方案公开了深沟球轴承与恒力弹簧在转轴上的一种具体位置关系。
[0019]在上述方案的基础上并且作为上述方案的优选方案，所述壳体的端部设有通过螺栓与所述转接座固定连接的法兰盘。
[0020]本技术方案中，一种具体的可拆结构，螺栓与法兰盘的配合，使得转接座与壳体形成固定连接。
[0021]在上述方案的基础上并且作为上述方案的优选方案，所述转轴的两端均设有定位轴肩，用于所述恒力弹簧的轴向定位。
[0022]本技术方案中，定位轴肩用于恒力弹簧轴向定位，有利于保持恒力弹簧的稳定，提高恒力弹簧调节薄膜天线的形面精度。
[0023]在上述方案的基础上并且作为上述方案的优选方案，所述转轴为碳纤维转轴。
[0024]本技术方案中，碳纤维材料具有轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好的特点；碳纤维制成的转轴能够满足轴向强度要求的前提下具有较轻的质量，应用在航天器中能够减轻航天器的重量。
[0025]一种薄膜天线装置，包括天线支架、天线展开机构和所述被动调整机构，所述天线展开机构用于展开所述薄膜天线，所述天线支架具有两根连接杆，所述连接杆连接所述转接座，所述天线支架用于支撑薄膜天线，所述调整机构实时调整所述薄膜天线的张紧力，用于保持薄膜天线形面精度。
[0026]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0027]1、随着薄膜天线在太空环境下受到较大的温差变化时产生的形面曲率变化，导致薄膜天线的张紧力发生改变，恒力弹簧能够通过带动转轴转动，调节薄膜天线的张紧力保
持稳定，进而保持薄膜天线的形面精度，保证薄膜天线在轨精度。
[0028]2、转接座与壳体的可拆设计，便于调整机构的生产组装，便于最终确定具体方案前进行多次调整。
[0029]3、深沟球轴承能够对于转轴进行支撑，避免由于轴承自身的重力对于恒力弹簧造成影响；转轴两端的深沟球轴承与恒力弹簧相配合，当恒力弹簧带动转轴转动进行恒力调节时，深沟球轴承实现碳纤维转轴随薄膜天线转动时的灵活性，减少摩擦阻力，减小恒力弹簧的尺寸。
[0030]4、螺栓与法兰盘的配合，使得转接座与壳体形成固定连接，拆装方便，有利于前期进行多次实验，收集测试数据，便于对调整机构进行改进完善。
[0031]5、定位轴肩用于恒力弹簧轴向定位，有利于保持恒力弹簧的稳定，提高恒力弹簧调节薄膜天线的形面精度。
[0032]6、碳纤维制成的转轴能够满足轴向强度要求的前提下具有较轻的质量，应用在航天器中能够减轻航天器的重量。
附图说明
[0033]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0034]图1为本专利技术薄膜天线张紧力被动调整机构的整体结构立体图示意图；
[0035]图2为本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种薄膜天线张紧力被动调整机构，其特征在于，包括：薄膜天线(1)、恒力弹簧(3)、转轴、壳体(7)和转接座(5)；所述壳体(7)内设有放置腔，所述壳体(7)外表面设有条型限位孔；所述转轴设置于所述放置腔内，且所述转轴的两个端部均套设有一所述恒力弹簧(3)，所述恒力弹簧(3)的内圈固定连接于所述转轴端部的外表面，所述恒力弹簧(3)的外圈端固定于所述壳体(7)内壁；所述薄膜天线(1)的一侧穿过所述限位孔与所述转轴外表面固定连接，且所述薄膜天线(1)在所述转轴上卷起来部分。2.根据权利要求1所述的一种薄膜天线张紧力被动调整机构，其特征在于，所述壳体(7)的两端分别设有可拆连接的转接座(5)，所述恒力弹簧(3)的外圈固定于所述转接座(5)的内壁。3.根据权利要求2所述的一种薄膜天线张紧力被动调整机构，其特征在于，每个所述转接座(5)均设有深沟球轴承(4)，所述深沟球轴承(4)套设在所述转轴的端部，且所述深沟球轴承(4)的外圈固连于所述转接座(5)内壁。4.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘明利，熊一帆，张喆，李宁杰，王光辉，
申请(专利权)人：上海航天测控通信研究所，
类型：发明
国别省市：
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