一种二维平板天线展开装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种二维平板天线展开装置，包括卫星的主体结构，主列板，辅助列板和桁架；所述主列板安装在卫星主体结构的两侧，所述主列板两侧与两个辅助列板铰接在一起，组成单元平面结构；垂直桁架固定在主列板的两侧，横向桁架与垂直桁架固定连接；前横向桁架与相邻的两个前垂直桁架铰接在一起，后横向桁架与相邻的两个后垂直桁架铰接在一起，组成单元桁架结构；所述单元桁架结构与单元平面结构构成一个面单元；几个面单元连接在一起构成整个二维展开装置。本发明通过增加桁架结构，增强了整个装置的稳定性；通过增加辅助列板，增加了平板天线展开的有效面积，加大了天线的探测距离。
【专利说明】
一种二维平板天线展开装置
技术领域
[0001]本发明涉及航空技术领域，具体涉及一种二维平板天线展开装置。
【背景技术】
[0002]随着航天技术的快速发展，卫星在地球观测，通信以及空间特殊任务等方面的应用，对卫星天线的功能的要求越来越多。为了满足现代应用卫星的多功能，大容量，多频段，大功率，长寿命等要求，卫星天线也不免趋于复杂化。由于火箭有效运载重量及运载空间的限制，雷达天线要尽可能的质量轻，体积小。目前的一些可展开的卫星平板天线主要是一维展开，展开面积受到一定的限制。
【发明内容】
[0003]本发明的目的针对以上一维阵列展开卫星天线展开的局限性，提出了一种二维平板天线展开装置，能够很好的适应空间展开环境。
[0004]为达到上述目的，本发明采用下述技术方案:
一种二维平板天线展开装置，包括卫星的主体结构，主列板，辅助列板和桁架;所述主列板安装在卫星主体结构的两侧，所述主列板两侧与两个辅助列板铰接在一起，组成单元平面结构;垂直桁架固定在主列板的两侧，横向桁架与垂直桁架固定连接;前横向桁架与相邻的两个前垂直桁架铰接在一起，后横向桁架与相邻的两个后垂直桁架铰接在一起，组成单元桁架结构;所述单元桁架结构与单元平面结构构成一个面单元;几个面单元连接在一起构成整个二维展开装置。
[0005]还包括锥齿轮副和电机，所述锥齿轮副包括锥齿轮和伞齿轮，所述电机固定在主列板上，并与锥齿轮装配在一起，所述锥齿轮与伞齿轮啮合，所述伞齿轮与前辅助列板的转轴装配在一起，后辅助列板与前辅助列板的装配方式相同，通过电机和锥齿轮副同步展开。
[0006]与现有技术相比，本发明具有如下的优点:
本装置充分利用运载工具的空间，可以极大地增加卫星天线的有效面积，加大雷达天线探测距离。机构主列板展开原理采用空间Sarrus机构运动原理，并利用机构结构中的耦合约束关系，实现多个主列板的同步展开。利用锥齿轮传动原理，实现主列板和辅助列板的同步运动展开。通过以上原理，该机构的自由度为I，只需要一个驱动就可以实现伸展臂的同步展开和折叠功能。新型二维平板天线可展机构自由度少，可同步展开，重复性高，结构刚度好，机构组合方便，运动机构控制简单。
【附图说明】
[0007]图1是本发明的整体折叠结构示意图。
[0008]图2是本发明在整体展开结构示意图。
[0009]图3是本发明锥齿轮副示意图。
[0010]图4是本发明局部展开示意图。
【具体实施方式】
[0011]以下结合附图对本发明的优选实施例作进一步的说明。
[0012]参见图1至图4，一种二维平板天线展开装置，包括卫星的主体结构A，主列板B，辅助列板C和桁架D;所述主列板B安装在卫星主体结构A的两侧，所述主列板B两侧与两个辅助列板C-1、C-2铰接在一起，组成单元平面结构;垂直桁架D-1、D-2固定在主列板B的两侧，横向桁架D-7与垂直桁架D-1、D-2固定连接;前横向桁架D-3、D-4与相邻的两个前垂直桁架D-1铰接在一起，后横向桁架D-5、D-6与相邻的两个后垂直桁架D-2铰接在一起，组成单元桁架结构;所述单元桁架结构与单元平面结构构成一个面单元;几个面单元连接在一起构成整个二维展开装置。
[0013]还包括锥齿轮副E和电机F，所述锥齿轮副E包括锥齿轮E-1和伞齿轮E-2，所述电机F固定在主列板B上，并与锥齿轮E-1装配在一起，所述锥齿轮E-1与伞齿轮E-2啮合，所述伞齿轮E-2与前辅助列板C-1的转轴装配在一起，后辅助列板C-2与前辅助列板C-1的装配方式相同，通过电机F和锥齿轮副E同步展开。
[0014]本发明装置的展开方法如下:
S1:第一面单元，第二面单元，第三面单元至第N面单元依次连接在一起，构成整个平面天线结构，各个面单元逐次展开使所有的面单元处于同一平面；
S2:电机F驱动锥齿轮E-1，通过齿轮副，带动两个辅助列板C-1、C-2绕主列板B旋转，主列板B和两个辅助列板C-l、C-2同时展开到同一平面。以此类推，使得所有太面单元展开处于同一平面。
[0015]卫星天线在未工作或存放状态，像手风琴一样处于折叠状态。在折叠状态下，面板表面与相邻面板的表面彼此贴合，使面板彼此堆叠，减少空间。在卫星发射阶段，展开装置以折叠状态固定在火箭发射舱中，待卫星进入预定轨道后，在地面检测控制中心发送相应的指令后，该天线根据设计要求逐步展开，活动面板展开在一个共同的平面内，形成一个面板阵列。
【主权项】
1.一种二维平板天线展开装置，其特征在于:包括卫星的主体结构(A)，主列板(B)，辅助列板(C)和桁架(D);所述主列板(B)安装在卫星主体结构(A)的两侧，所述主列板(B)两侧与两个辅助列板(C-l、C-2)铰接在一起，组成单元平面结构;垂直桁架(D-l、D-2)固定在主列板(B)的两侧，横向桁架(D-7)与垂直桁架(D-l、D-2)固定连接;前横向桁架(D-3、D-4)与相邻的两个前垂直桁架(D-1)铰接在一起，后横向桁架(D-5、D-6)与相邻的两个后垂直桁架(D-2)铰接在一起，组成单元桁架结构；所述单元桁架结构与单元平面结构构成一个面单元;几个面单元连接在一起构成整个二维展开装置。2.根据权利要求1所述的二维平板天线展开装置，其特征在于:还包括锥齿轮副(E)和电机(F)，所述锥齿轮副(E)包括锥齿轮(E-1)和伞齿轮(E-2)，所述电机(F)固定在主列板(B)上，并与锥齿轮(E-1)装配在一起，所述锥齿轮(E-1)与伞齿轮(E-2)啮合，所述伞齿轮(E-2)与前辅助列板(C-1)的转轴装配在一起，后辅助列板(C-2)与前辅助列板(C-1)的装配方式相同，通过电机(Π和锥齿轮副(E)同步展开。
【文档编号】H01Q1/28GK106025488SQ201610360607
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月28日
【发明人】谢燮, 杨毅, 田亚平, 崔建祥, 黄奕宁
【申请人】上海大学