【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于星载可展开天线，具体涉及一种星载固面可展开天线及其重力卸载试验装置。
技术介绍
1、随着深空探测、移动通信、遥感导航、军事侦查等航天与国防领域的快速发展，对空间信息传输的要求也越来越高，卫星天线作为卫星中接受和传输信号的载体，不仅需要高频率传输，而且对于带宽、增益等方面也有更高的要求，这就导致目前对于高频率、高精度的天线的需求日益迫切。
2、固面可展开天线作为可展开天线的一种，与其他空间可展开天线相比，具有更好的结构刚度、更高的形面精度和工作频率，被广泛应用在工作频率要求高、口径要求相对较小的空间任务和重大航天工程中。
3、目前典型固面可展开天线主要包括：
4、美国thompson ramo wooldridge inc(trw)设计了一种名为“太阳花”的固面可展开天线，机构由六块主面板和十二块副面板构成，主面板通过转动铰链连接在中心轮毂上，副面板连接在相应的主面板上，整体结构使用单一电机驱动，零件数量过多，且部分零件体积较大，导致天线重量过大。
5、德国多尼尔公司和欧洲航天局(esa)合作设计了daisy天线和mea天线，前者采用25块金属面板呈辐射状连接在天线中心轮毂上，面板与面板之间使用铰链结构连接，整体刚度不强，不适用于大口径天线，mea天线与daisy天线收拢形式相似，所有面板以中心轮毂为中心向内旋转排列，面板与中心轮毂通过万向铰连接，面板与面板之间使用连杆连接，虽然提高了天线结构刚度，但是展开连杆结构较为复杂，结构耦合性太强。
6、英国剑桥大学
7、俄罗斯科学院设计了spektr-r天线，天线由主盘面、支撑杆、控制臂以及若干连杆和铰链组成，虽然有较大的口径和较高的精度，但是展开和锁定机构过于复杂，重量较重。
8、综上所述，上述几类典型构型多为面板、连杆、铰链等组合而成，且使用连杆机构作为展开机构，导致天线联动系统较为复杂，结构耦合性强，天线重量较大，收拢率不高，无法满足天线高形面精度、高可靠性和高收拢率的要求。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种星载固面可展开天线及其重力卸载试验装置，具有面板数量少且连接简单、驱动方式简单、展开刚度大、收拢率高、形面精度高等优点。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种星载固面可展开天线，包括固体反射面、扭簧驱动组件、绕线系统和绳索，所述固体反射面固定在绕线系统上，扭簧驱动组件设置在所述固体反射面中间，所述绳索分别与所述固体反射面及绕线系统相连，所述固体反射面通过扭簧驱动组件以及绕线系统控制绳索混合驱动实现展收动作。
4、进一步地，所述的星载固面可展开天线，所述固体反射面包括中心面板和四个子反射面，四个子反射面分别为子反射面一、子反射面二、子反射面三和子反射面四，所述中心面板固定安装在所述绕线系统上；子反射面一、子反射面二、子反射面三和子反射面四形状一致、结构相同，子反射面一、子反射面二、子反射面三和子反射面四以所述中心面板为中心周向均布，且所述中心面板、子反射面一、子反射面二、子反射面三和子反射面四互相铰接成为一体。
5、进一步地，所述的星载固面可展开天线，所述子反射面包括面板二、面板三、面板四和面板五，面板二通过两个限位铰链与所述中心面板连接，面板三通过两个限位铰链与面板二连接，面板四通过两个限位铰链与面板三连接，面板五通过球铰链与面板三连接；其中一个子反射面的面板五通过两个限位铰链与相邻的另一个子反射面的面板三连接。
6、进一步地，所述的星载固面可展开天线，所述扭簧驱动组件包括驱动扭簧和扭簧连接销轴，所述扭簧连接销轴设置在所述中心面板和每个面板二之间且做为所述中心面板和面板二之间的两个限位铰链的转动轴，所述驱动扭簧套装在所述扭簧连接销轴上，所述驱动扭簧的两端分别与所述中心面板及面板二连接在一起。
7、进一步地，所述的星载固面可展开天线，所述绕线系统包括上连接框架、上副绕线轮、下连接框架、主绕线轮组件、下副绕线轮、电机、支撑架和底板，下连接框架和所述支撑架固定设置在所述底板上，主绕线轮组件设置在下连接框架中间，两个下副绕线轮左右镜像对称位于主绕线轮组件的两侧且安装在所述底板上，两个下副绕线轮分别为下副绕线轮一和下副绕线轮二；所述电机固定设置在所述支撑架上，所述电机用于驱动主绕线轮组件；上连接框架固定设置在下连接框架的上端，四个上副绕线轮分别设置在上连接框架的四角，四个上副绕线轮分别为上副绕线轮一、上副绕线轮二、上副绕线轮三和上副绕线轮四；上连接框架的四角分别设有绳索孔一、绳索孔二、绳索孔三和和绳索孔四；所述中心面板固定安装在上连接框架的上端。
8、进一步地，所述的星载固面可展开天线，所述主绕线轮组件包括主绕线轮、紧固螺钉、轴承、轴套和中间轴，主绕线轮设有四个绕线槽，四个绕线槽依次分别为绕线槽一、绕线槽二、绕线槽三和绕线槽四；主绕线轮通过四个紧固螺钉安装在所述中间轴上，四个紧固螺钉分别位于四个绕线槽中，主绕线轮与所述中间轴之间设有平键；所述中间轴的两端分别通过所述轴承与下连接框架转动配合安装在一起，主绕线轮与所述轴承之间设有轴套；所述电机的输出轴与所述中间轴连接在一起。
9、进一步地，所述的星载固面可展开天线，面板二背面右下角设有归线槽一、右上角设有归线槽二，面板三背面左上角设有归线槽三、右下角设有归线槽四，面板五背面左上角设有归线槽五，归线槽二与归线槽三位置对应，归线槽四与归线槽五位置对应。
10、进一步地，所述的星载固面可展开天线，所述绳索数量为四个，分别为绳索一、绳索二、绳索三和绳索四；
11、绳索一的一端固定在绕线槽一中的紧固螺钉上，缠绕在绕线槽一中，绕过上副绕线轮一，依次穿过绳索孔一，子反射面一的面板二的归线槽一、归线槽二，子反射面四的面板三的归线槽三、归线槽四，子反射面四的面板四的归线槽五，绳索一的另一端固定在子反射面四的面板四的归线槽五上；
12、绳索二的一端固定在绕线槽二中的紧固螺钉上，缠绕在绕线槽二中，绕过下副绕线轮一，再绕过上副绕线轮二，依次穿过绳索孔二，子反射面二的面板二的归线槽一、归线槽二，子反射面一的面板三的归线槽三、归线槽四，子反射面一的面板四的归线槽五，绳索二的另一端固定在子反射面一的面板四的归线槽五上；
13、绳索三的一端固定在绕线槽三中的紧固螺钉上，缠绕在绕线槽三中，绕过上副绕线轮三，依次穿过绳索孔三，子反射面三的面板二的归线槽一、归线槽二，子反射面二的面板三的归线槽三、归线槽四，子反射面二的面板四的归线槽五，绳索三的另一端固定在子反射面二的面板四的归线槽五上；
14、绳索四的一端固定在绕线槽四中的紧固螺钉上，缠绕在绕线槽四中，绕过下副绕线轮二，再绕过上副绕线轮四，依次穿过绳索孔四本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种星载固面可展开天线，其特征在于，包括固体反射面、扭簧驱动组件、绕线系统和绳索，所述固体反射面固定在绕线系统上，扭簧驱动组件设置在所述固体反射面中间，所述绳索分别与所述固体反射面及绕线系统相连，所述固体反射面通过扭簧驱动组件以及绕线系统控制绳索混合驱动实现展收动作。
2.根据权利要求1所述的星载固面可展开天线，其特征在于，所述固体反射面包括中心面板和四个子反射面，四个子反射面分别为子反射面一、子反射面二、子反射面三和子反射面四，所述中心面板固定安装在所述绕线系统上；子反射面一、子反射面二、子反射面三和子反射面四形状一致、结构相同，子反射面一、子反射面二、子反射面三和子反射面四以所述中心面板为中心周向均布，且所述中心面板、子反射面一、子反射面二、子反射面三和子反射面四互相铰接成为一体。
3.根据权利要求2所述的星载固面可展开天线，其特征在于，所述子反射面包括面板二、面板三、面板四和面板五，面板二通过两个限位铰链与所述中心面板连接，面板三通过两个限位铰链与面板二连接，面板四通过两个限位铰链与面板三连接，面板五通过球铰链与面板三连接；其中一个子反射面的面板
4.根据权利要求3所述的星载固面可展开天线，其特征在于，所述扭簧驱动组件包括驱动扭簧和扭簧连接销轴，所述扭簧连接销轴设置在所述中心面板和每个面板二之间且做为所述中心面板和面板二之间的两个限位铰链的转动轴，所述驱动扭簧套装在所述扭簧连接销轴上，所述驱动扭簧的两端分别与所述中心面板及面板二连接在一起。
5.根据权利要求4所述的星载固面可展开天线，其特征在于，所述绕线系统包括上连接框架、上副绕线轮、下连接框架、主绕线轮组件、下副绕线轮、电机、支撑架和底板，下连接框架和所述支撑架固定设置在所述底板上，主绕线轮组件设置在下连接框架中间，两个下副绕线轮左右镜像对称位于主绕线轮组件的两侧且安装在所述底板上，两个下副绕线轮分别为下副绕线轮一和下副绕线轮二；所述电机固定设置在所述支撑架上，所述电机用于驱动主绕线轮组件；上连接框架固定设置在下连接框架的上端，四个上副绕线轮分别设置在上连接框架的四角，四个上副绕线轮分别为上副绕线轮一、上副绕线轮二、上副绕线轮三和上副绕线轮四；上连接框架的四角分别设有绳索孔一、绳索孔二、绳索孔三和和绳索孔四；所述中心面板固定安装在上连接框架的上端。
6.根据权利要求5所述的星载固面可展开天线，其特征在于，所述主绕线轮组件包括主绕线轮、紧固螺钉、轴承、轴套和中间轴，主绕线轮设有四个绕线槽，四个绕线槽依次分别为绕线槽一、绕线槽二、绕线槽三和绕线槽四；主绕线轮通过四个紧固螺钉安装在所述中间轴上，四个紧固螺钉分别位于四个绕线槽中，主绕线轮与所述中间轴之间设有平键；所述中间轴的两端分别通过所述轴承与下连接框架转动配合安装在一起，主绕线轮与所述轴承之间设有轴套；所述电机的输出轴与所述中间轴连接在一起。
7.根据权利要求6所述的星载固面可展开天线，其特征在于，面板二背面右下角设有归线槽一、右上角设有归线槽二，面板三背面左上角设有归线槽三、右下角设有归线槽四，面板五背面左上角设有归线槽五，归线槽二与归线槽三位置对应，归线槽四与归线槽五位置对应。
8.根据权利要求7所述的星载固面可展开天线，其特征在于，所述绳索数量为四个，分别为绳索一、绳索二、绳索三和绳索四；
9.一种星载固面可展开天线的重力卸载试验装置，其特征在于，包括卸载框架、定位支架、底座和四个卸载系统，所述底座设置在卸载框架的底部中心处，所述底座通过定位支架与卸载框架相连，星载固面可展开天线固定安装在所述底座上；四个卸载系统安装在卸载框架顶部，呈均匀对称分布。
10.根据权利要求9所述的星载固面可展开天线的重力卸载试验装置，其特征在于，所述卸载系统包括滑块、卸载滑轮、卸载绳索和配重块，卸载框架顶部设有呈十字对称的四根滑轨，所述滑块与所述滑轨配合安装在一起；卸载滑轮固定安装在所述滑块上；卸载绳索的一端与星载固面可展开天线的球铰链相连，另一端绕过卸载滑轮与配重块相连。
...【技术特征摘要】
1.一种星载固面可展开天线，其特征在于，包括固体反射面、扭簧驱动组件、绕线系统和绳索，所述固体反射面固定在绕线系统上，扭簧驱动组件设置在所述固体反射面中间，所述绳索分别与所述固体反射面及绕线系统相连，所述固体反射面通过扭簧驱动组件以及绕线系统控制绳索混合驱动实现展收动作。
2.根据权利要求1所述的星载固面可展开天线，其特征在于，所述固体反射面包括中心面板和四个子反射面，四个子反射面分别为子反射面一、子反射面二、子反射面三和子反射面四，所述中心面板固定安装在所述绕线系统上；子反射面一、子反射面二、子反射面三和子反射面四形状一致、结构相同，子反射面一、子反射面二、子反射面三和子反射面四以所述中心面板为中心周向均布，且所述中心面板、子反射面一、子反射面二、子反射面三和子反射面四互相铰接成为一体。
3.根据权利要求2所述的星载固面可展开天线，其特征在于，所述子反射面包括面板二、面板三、面板四和面板五，面板二通过两个限位铰链与所述中心面板连接，面板三通过两个限位铰链与面板二连接，面板四通过两个限位铰链与面板三连接，面板五通过球铰链与面板三连接；其中一个子反射面的面板五通过两个限位铰链与相邻的另一个子反射面的面板三连接。
4.根据权利要求3所述的星载固面可展开天线，其特征在于，所述扭簧驱动组件包括驱动扭簧和扭簧连接销轴，所述扭簧连接销轴设置在所述中心面板和每个面板二之间且做为所述中心面板和面板二之间的两个限位铰链的转动轴，所述驱动扭簧套装在所述扭簧连接销轴上，所述驱动扭簧的两端分别与所述中心面板及面板二连接在一起。
5.根据权利要求4所述的星载固面可展开天线，其特征在于，所述绕线系统包括上连接框架、上副绕线轮、下连接框架、主绕线轮组件、下副绕线轮、电机、支撑架和底板，下连接框架和所述支撑架固定设置在所述底板上，主绕线轮组件设置在下连接框架中间，两个下副绕线轮左右镜像对称位于主绕线轮组件的两侧且安装在所述底板上，两个下副绕线轮分别为下副绕线轮一和下副绕线轮二；所述电机固定设置在所述支...
【专利技术属性】
技术研发人员：田大可，杨希华，金路，张昊，赵波宇，朱鹏志，楚炎奇，陶宁，
申请(专利权)人：沈阳建筑大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。