星载可展开天线结构特性分析

星载天线的结构特点和不可维修性以及空间环境的复杂性,对星载天线结构的可靠性提出了很高的要求。本文针对一种新型星载环肋可展开天线结构特性进行了分析和研究,目的是为天线结构的设计改进提供必要的参考数据。基于星载环肋可展开天线结构特点,本文对其结构特性进行了系统的分析: 分别对3米、60米可展开天线骨架展开结构在重力与微重力环境下进行了结构特性分析。在重力环境下,找到了天线骨架在地面展开后一种较好的试验方法;在微重力环境下,得到天线受到惯性载荷时的变形量,为天线电性能的分析提供了参考。 对构架天线型面的60米口径充气圆管进行了分析及优化。首先对充气圆管进行了静力学分析;接着对不同口径的充气圆管的充气压力、膜面厚度进行了优化设计; 对60米展开天线整体进行了静力学分析及模态分析。通过静力学分析得到了天线在受到自重情况下的变形量;通过模态分析可知增大肋杆、环杆横截面的尺寸或增加约束对提高天线结构的低阶固有频率效果比较明显; 基于ANSYS软件的多场耦合运算功能,对60米天线反射面同步轨道受太阳辐射的热变形进行了求解运算,得到了不同时刻天线节点的热变形位移量。通过对星载环肋可展开天线结构特性的分析和研究,说明了该新型可展开天线结构的可行性和存在的一些问题,为大型星载展开天线设计与研究工作提供了参考依据。