一种双向平板折展单元及双向平板折展天线机构制造技术

本发明专利技术公开了一种双向平板折展单元，包括沿第一方向分布的第一排天线平板和第二排天线平板；第一排天线平板和第二排天线平板均包括三个依次沿与第一方向垂直的第二方向分布的天线平板，第一排天线平板中的三个天线平板与第二排天线平板中的三个天线平板一一相对设置并相互铰接形成第一转动副；同一排天线平板中任意相邻的两个天线平板之间均相互铰接形成第二转动副；第一排天线平板中的三个天线平板和第二排天线平板中的三个天线平板分别通过一个竖向支撑机构连接，第一排天线平板通过横向支撑机构与第二排天线平板连接。双向平板折展天线机构包括至少两个上述的双向平板折展单元。本发明专利技术有利于实现更大物理口径、高刚度的平面天线的折展。刚度的平面天线的折展。刚度的平面天线的折展。

【技术实现步骤摘要】
一种双向平板折展单元及双向平板折展天线机构


[0001]本专利技术涉及航天飞行器
，特别是涉及一种双向平板折展单元及双向平板折展天线机构。

技术介绍

[0002]随着航天事业的发展，为满足不同航天任务的需求，各种类型的空间可展结构得到了快速发展和应用。面对未来更加复杂的航天任务，对大型、高精度、高刚度、高稳定性、轻量化的空间可展开结构的需求越来越迫切。由于火箭整流罩空间限制和航天器编队飞行与在轨组装技术不成熟，利用折展平板实现收拢与展开是更有吸引力的解决方案。可展机构在储存和运输过程中都是处于收拢状态，当放置在工作轨道中，准备就绪后，驱动装置可以使其展开成预定的工作状态。目前在各类航天器上，对于可展机构的应用愈发广泛。
[0003]可展天线机构的研究已成为当今世界上的一个研究热点，平面可展天线是可展天线机构中的一个重要分支。目前，国内外多所科研机构和相关学者提出并研究了多种平面折展平板，但目前的平面可展天线一般采用单方向折展，无法实现两个正交方向上的折叠与展开，对于平板天线的支撑机构较少，进而其刚度与稳定性较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种双向平板折展单元及双向平板折展天线机构，以解决上述现有技术存在的问题，实现更大物理口径、高刚度的平面天线的折展。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术提供了一种双向平板折展单元，包括沿第一方向分布的第一排天线平板和第二排天线平板；所述第一排天线平板和所述第二排天线平板均包括三个依次沿第二方向分布的天线平板，所述第二方向与所述第一方向垂直；所述第一排天线平板中的三个天线平板与所述第二排天线平板中的三个天线平板一一相对设置，任意两个相对设置的天线平板之间均相互铰接形成第一转动副；同一排天线平板中任意相邻的两个天线平板之间均相互铰接形成第二转动副，所述第一转动副的轴向与所述第二方向相同，所述第二转动副的轴向与所述第一方向相同；
[0007]所述第一排天线平板中的三个天线平板和所述第二排天线平板中的三个天线平板分别通过一个竖向支撑机构连接，且两个所述竖向支撑机构关于所述双向平板折展单元的原点对称，所述第一排天线平板通过横向支撑机构与所述第二排天线平板连接；所述竖向支撑机构能够驱动同一排天线平板中的任意相邻的两个天线平板绕第一方向转动，并在同一排天线平板中的三个天线平板完全展开后进行支撑，所述横向支撑机构能够驱动两排天线平板绕第二方向转动，并在两排天线平板完全展开后进行支撑。
[0008]优选的，以同一排天线平板中中间的天线平板为中间天线平板，以同一排天线平板中的另一个天线平板为第一临边天线平板，以同一排天线平板中的另一个天线平板为第二临边天线平板；
[0009]所述竖向支撑机构包括第一折展组件、第二折展组件和连接折展组件；
[0010]所述第一折展组件包括第一补偿板，所述第一补偿板一端铰接有第一折展支撑杆和分别一端与所述第一临边天线平板铰接的第一连接杆、第二连接杆，所述第一折展支撑杆的另一端与第二折展支撑杆的一端铰接，所述第二折展支撑杆的另一端与所述第一临边天线平板铰接；所述第一补偿板的另一端铰接有第三折展支撑杆和分别一端与所述中间天线平板铰接的第三连接杆、第四连接杆，所述第三折展支撑杆的另一端与第四折展支撑杆的一端铰接，所述第四折展支撑杆的另一端与所述第一临边天线平板铰接；
[0011]所述第二折展组件包括第二补偿板，所述第二补偿板一端铰接有分别一端与所述中间天线平板铰接的第五连接杆、第六连接杆，所述第二补偿板的另一端铰接有两个分别一端与所述第二临边天线平板铰接的第七连接杆、第八连接杆；
[0012]所述连接折展组件包括第一折展连接杆和一端与所述第一折展连接杆的一端铰接的第二折展连接杆，所述第一折展连接杆的另一端与所述第二补偿板铰接，所述第二折展连接杆的另一端与所述第一补偿板铰接。
[0013]优选的，所述横向支撑机构包括三个沿第一方向分布且依次铰接的连接板，每个所述连接板上均设置有若干个第三折展组件，所述第三折展组件包括与所述连接板固连的第三补偿板，所述第三补偿板一端铰接有第五折展支撑杆和第九连接杆，所述第五折展支撑杆远离所述第三补偿板的一端与第七折展支撑杆铰接，所述第七折展支撑杆的另一端和所述第九连接杆远离所述第三补偿板的一端分别与一排天线平板中任意一个的天线平板铰接，所述第三补偿板的另一端铰接有第六折展支撑杆和第十连接杆，所述第六折展支撑杆远离所述第三补偿板的一端与第八折展支撑杆铰接，所述第八折展支撑杆的另一端和所述第十连接杆远离所述第三补偿板的一端分别与另一排天线平板中的天线平板铰接，且与同一个所述第三补偿板连接的两个天线平板相对设置。
[0014]优选的，所述第一折展支撑杆和所述第二折展支撑杆之间、所述第三折展支撑杆和所述第四折展支撑杆之间、所述第五折展支撑杆和所述第七折展支撑杆之间、所述第六折展支撑杆和所述第八折展支撑杆之间分别通过含锁紧机构的第九铰接头、第十铰接头铰接；所述锁紧机构包括设置在所述第九铰接头上的锁槽和设置在所述第十铰接头上的锁勾，所述锁勾能够卡紧在所述锁槽上。
[0015]优选的，所述第一排天线平板或所述第二排天线平板中的两个第二转动副、所述第一连接杆与所述第一临边天线平板上的转动副、所述第九连接杆与所述天线平板之间的转动副、所述第十连接杆与所述天线平板之间的转动副上分别设置有主动驱动装置，所述主动驱动装置能够驱动对应的转动副进行转动。
[0016]优选的，所述第一折展连接杆与所述第二补偿板的铰接轴的轴向、所述第二折展连接杆与所述第一补偿板之间的铰接轴的轴向及相邻的两个所述连接板之间的铰接轴的轴向均垂直于所述第一转动副的轴向；所述第一折展支撑杆、所述第二折展支撑杆、所述第一连接杆、所述第二连接杆、所述第三连接杆和所述第四连接杆与所述第一补偿板之间的铰接轴的轴向均垂直于所述第一转动副的轴向；所述第二折展支撑杆、所述第四折展支撑杆、所述第一连接杆、所述第二连接杆、所述第三连接杆和所述第四连接杆与天线平板之间的铰接轴的轴向均垂直于所述第一转动副的轴向；所述第一折展支撑杆与所述第二折展支撑杆之间的铰接轴、所述第三折展支撑杆与所述第四折展支撑杆之间的铰接轴的轴向均垂
直于所述第一转动副的轴向；所述第五连接杆、所述第六连接杆、所述第七连接杆和所述第八连接杆与所述第二补偿板之间的铰接轴的轴向均垂直于所述第一转动副的轴向；所述第五连接杆、所述第六连接杆、所述第七连接杆和所述第八连接杆与天线平板之间的铰接轴的轴向均垂直于所述第一转动副的轴向；所述第三折展组件中的任意一个铰接轴的轴向均垂直平行于所述第一转动副的轴向。
[0017]本专利技术还提供一种双向平板折展天线机构，包括至少两个上述的双向平板折展单元，上一个所述双向平板折展单元中末端的两个相对设置的天线平板作为下一个所述双向平板折展单元中首端的两个相对设置的天线平板；相邻的两个所述双向平板折展单元中相邻的两个连接板铰接。
[0018]优选的，当所有所述双向平板折本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双向平板折展单元，其特征在于：包括沿第一方向分布的第一排天线平板和第二排天线平板；所述第一排天线平板和所述第二排天线平板均包括三个依次沿第二方向分布的天线平板，所述第二方向与所述第一方向垂直；所述第一排天线平板中的三个天线平板与所述第二排天线平板中的三个天线平板一一相对设置，任意两个相对设置的天线平板之间均相互铰接形成第一转动副；同一排天线平板中任意相邻的两个天线平板之间均相互铰接形成第二转动副，所述第一转动副的轴向与所述第二方向相同，所述第二转动副的轴向与所述第一方向相同；所述第一排天线平板中的三个天线平板和所述第二排天线平板中的三个天线平板分别通过一个竖向支撑机构连接，且两个所述竖向支撑机构关于所述双向平板折展单元的原点对称，所述第一排天线平板通过横向支撑机构与所述第二排天线平板连接；所述竖向支撑机构能够驱动同一排天线平板中的任意相邻的两个天线平板绕第一方向转动，并在同一排天线平板中的三个天线平板完全展开后进行支撑，所述横向支撑机构能够驱动两排天线平板绕第二方向转动，并在两排天线平板完全展开后进行支撑。2.根据权利要求1所述的双向平板折展单元，其特征在于：以同一排天线平板中中间的天线平板为中间天线平板，以同一排天线平板中的另一个天线平板为第一临边天线平板，以同一排天线平板中的另一个天线平板为第二临边天线平板；所述竖向支撑机构包括第一折展组件、第二折展组件和连接折展组件；所述第一折展组件包括第一补偿板，所述第一补偿板一端铰接有第一折展支撑杆和分别一端与所述第一临边天线平板铰接的第一连接杆、第二连接杆，所述第一折展支撑杆的另一端与第二折展支撑杆的一端铰接，所述第二折展支撑杆的另一端与所述第一临边天线平板铰接；所述第一补偿板的另一端铰接有第三折展支撑杆和分别一端与所述中间天线平板铰接的第三连接杆、第四连接杆，所述第三折展支撑杆的另一端与第四折展支撑杆的一端铰接，所述第四折展支撑杆的另一端与所述第一临边天线平板铰接；所述第二折展组件包括第二补偿板，所述第二补偿板一端铰接有分别一端与所述中间天线平板铰接的第五连接杆、第六连接杆，所述第二补偿板的另一端铰接有两个分别一端与所述第二临边天线平板铰接的第七连接杆、第八连接杆；所述连接折展组件包括第一折展连接杆和一端与所述第一折展连接杆的一端铰接的第二折展连接杆，所述第一折展连接杆的另一端与所述第二补偿板铰接，所述第二折展连接杆的另一端与所述第一补偿板铰接。3.根据权利要求2所述的双向平板折展单元，其特征在于：所述横向支撑机构包括三个沿第一方向分布且依次铰接的连接板，每个所述连接板上均设置有若干个第三折展组件，所述第三折展组件包括与所述连接板固连的第三补偿板，所述第三补偿板一端铰接有第五折展支撑杆和第九连接杆，所述第五折展支撑杆远离所述第三补偿板的一端与第七折展支撑杆铰接，所述第七折展支撑杆的另一端和所述第九连接杆远离所述第三补偿板的一端分别与一排天线平板中任意一个的天线平板铰接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：许允斗，陈博，路斯成，李明，郭路瑶，姚建涛，崔琦峰，赵永生，
申请(专利权)人：上海宇航系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：