【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种薄膜天线褶皱抑制方法。
技术介绍
1、空间天线作为卫星通信的必要设备，是航天器技术发展的重要核心部分之一。为了满足高增益、波束灵活的通信需求以及运载火箭对天线收拢体积、重量的限制，发展了多种形式的可展开空间天线。薄膜相控阵天线作为一类空间可展开天线，反射器或天线阵面主要由薄膜结构组成，收拢时通过折叠或卷曲方式收纳，在轨通过充气膨胀或其他展开方式展开成所需的反射面或天线阵面，具有重量轻、收藏折叠效率高、展开可靠、理论上反射面或阵面可以做得很大而受到宇航界的特别关注。
2、由于薄膜天线容易受载荷不均匀、材料变刚度、装配不准确、装配运输过程等因素可能导致不同程度的薄膜褶皱出现，影响薄膜天线性能。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是：本专利技术提出了一种基于零泊松比薄膜天线褶皱抑制方法，采用材料零泊松比设计思路，减小平面内的泊松收缩效应，以达到抑制薄膜褶皱变形的目的。
2、本专利技术所采用的技术方案是：一种基于零泊松比薄膜天线褶皱抑制方法，包括：
3、确定薄膜天线有效区域的长度l、宽度h；确定薄膜天线薄膜和金属贴片材料的材料参数，包括弹性模量和泊松比；
4、确定金属贴片的边长lp和天线胞元边长ld；
5、在天线胞元上进行薄膜胞元排布，在薄膜胞元上进行开孔；
6、根据薄膜胞元上的椭圆孔尺寸参数和天线胞元尺寸，给定一组孔隙率φ和椭圆偏心率e，根据薄膜和金属贴片材料参数进行张拉条件下的有限元仿真，
7、通过迭代得到零泊松比时对应的孔隙率和椭圆偏心率，获得薄膜天线零泊松比下的开孔参数信息，实现薄膜天线在零泊松比条件下无褶皱。
8、进一步的，所述薄膜天线包括非金属薄膜材料和金属贴片，薄膜天线为单层或多层形式，天线边界可以为悬链线边界或是矩形边界。
9、进一步的，所述薄膜天线有效区域包括若干天线胞元，单个天线胞元为正方形，天线胞元中心处的金属贴片为正方形。
10、进一步的，所述薄膜胞元为正方形，在薄膜胞元上开四个椭圆孔，四个椭圆孔的排列方式为：
11、以薄膜胞元的两条垂直边分别为x、y轴；通过正方形的薄膜胞元的两条相互垂直的中心线将薄膜胞元等分为四块大小相等的正方形；其中，左上位置的第一椭圆孔的长轴沿x轴方向，右上位置的第二椭圆孔的长轴沿y轴方向，左下位置的第三椭圆孔的长轴沿y轴方向，右下位置的第四椭圆孔的长轴沿x轴方向，第一椭圆孔～第四椭圆孔的大小相同，长轴长度为2a，短轴长度为2b，沿x轴或y轴的相邻两个椭圆孔之间的最短距离为d，薄膜胞元的边长为lab＝2(a+d+b)。
12、进一步的，当判断给定孔隙率和椭圆偏心率下的薄膜天线的泊松比不为零时，则改变孔隙率和椭圆偏心率，并进行多次有限元仿真迭代，直到泊松比为零。
13、本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
14、1、本专利技术根据薄膜天线自身的特点，首次提出对含有金属贴片的薄膜天线进行褶皱抑制，实现了薄膜材料与金属贴片复合时的变刚度膜褶皱抑制问题；
15、2、本专利技术提出的薄膜天线褶皱抑制方法，可以对薄膜天线结构进行褶皱抑制，适用于单层、多层、变刚度复合薄膜以及相关的薄膜结构领域。
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1.一种基于零泊松比薄膜天线褶皱抑制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于零泊松比薄膜天线褶皱抑制方法，其特征在于，所述薄膜天线包括非金属薄膜材料和金属贴片，薄膜天线为单层或多层形式，天线边界可以为悬链线边界或是矩形边界。
3.根据权利要求1所述的一种基于零泊松比薄膜天线褶皱抑制方法，其特征在于，所述薄膜天线有效区域包括若干天线胞元，单个天线胞元为正方形，天线胞元中心处的金属贴片为正方形。
4.根据权利要求1所述的一种基于零泊松比薄膜天线褶皱抑制方法，其特征在于，所述薄膜胞元为正方形，在薄膜胞元上开四个椭圆孔，四个椭圆孔的排列方式为：
5.根据权利要求1所述的一种基于零泊松比薄膜天线褶皱抑制方法，其特征在于，当判断给定孔隙率和椭圆偏心率下的薄膜天线的泊松比不为零时，则改变孔隙率和椭圆偏心率，并进行多次有限元仿真迭代，直到泊松比为零。
6.根据权利要求4所述的一种基于零泊松比薄膜天线褶皱抑制方法，其特征在于，所述孔隙率
【技术特征摘要】
1.一种基于零泊松比薄膜天线褶皱抑制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于零泊松比薄膜天线褶皱抑制方法，其特征在于，所述薄膜天线包括非金属薄膜材料和金属贴片，薄膜天线为单层或多层形式，天线边界可以为悬链线边界或是矩形边界。
3.根据权利要求1所述的一种基于零泊松比薄膜天线褶皱抑制方法，其特征在于，所述薄膜天线有效区域包括若干天线胞元，单个天线胞元为正方形，天线胞元中心处的金属贴片为正方形。
4....
【专利技术属性】
技术研发人员：李欢笑，马小飞，周晓涛，华岳，金鑫，魏冬，李勃，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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