构架型可展开天线结构如图 1.4(d)所示。这种可展开天线的机构主要是用叠加起来的桁
架结构制作而成,设有天线的展开靠其中弹簧的弹力,而设有铰的桁架会使桁架可以折叠, 整个机构具有较强的机动灵活性,而且因为用的是硬性的结构,其展开的钢度强,结构也相 对可靠,收缩功能较完整。但是由于桁架较多,整体机构比较厚重,使得研制的成本较高。
周边桁架式可展开天线 图 1.4(e)(也称环形桁架式可展开天线)由柔性张力索网以及 展开动力机构、可展开的周边桁架、金属反射网面构成。
(3)薄膜型反射面天线:
薄膜型反射面天线主要是指充气式可展开天线(如图 1.5),在天线的薄膜上我们首先会涂 上一种能够反射电波的材料,把这种充气结构发射到太空之后,由于气体会膨胀,此时整个 结构成型,利用紫外线的照射使得整个反射膜硬化成最终的结构。天线的优点也有很多,例 如因为都是用薄膜材料,所以重量较轻,而且材料的原因也会使得成本比较低,其次,薄膜 相对于硬性的机构更加的容易进行回收。
以上的几种天线可展开机构因为其经典且多次运动在空间卫星展开天线中,故均在本次 的立方星可展开天线机构设计参考的范围内,本次可展开天线机构的设计也会从中取长补短, 争取使设计更具创新性、实用性和竞争力。
目前国内外进行了许多的卫星可展开天线的创新型设计,我国近年来大量的进行了对网 状可展开的天线机构进行调研与研制。天线的结构如今最流行的几种机构主要有构架可展开 式,缠绕肋可展开式,径向肋可展开式和环柱可展开式。国内和国外对于研制卫星网面天线
中的口径还有很大的差距,而且研究的技术也相对的不成熟,还有很大的进步和追赶空间。 现如今的天线,采用的材料主要高频的天线使用镀金钼丝,低频的天线使用不锈钢镀镍,然 后我国到现在依旧没有生产这两种金属网的技术。我国对于大型天线的设计和国外还有相当 大的差距,还需要科研人员和学生们不断的努力,为立方星创新设计出更多实用型,具有竞 争力的天线可展开机构,为航天事业作出更大的贡献。
立方星可展开开线机构未来发展趋势
伴随着立方星在近年来的迅猛发展,立方体卫星通信技术的与因此而高速发展, 这相应 的就使得立方星之间的通信技术至关重要,由于频率越高就会使得卫星对天线反射器表面精 度的要求增高,所以需要给卫星开辟出频率更高的波段, 同时随着航天技术领域中小卫星的 发展,对高精端新型设计的可展开天线的需求量必然将日益增加。此外,未来的天线有着向高 精度化和高频通信的方向发展,对于立方星功能增加的要求必然大大提高,为了提高立方星 的负载能力和功能密度,在有限的立方星空间内,设计出一款新型的质量轻、尺寸小且稳定 可靠的立方星可展开天线机构必然是未来立方星天线方展的一个重要趋势[13]。
同时因为“南理工一号”立方星的成功发射,国家和学校对于立方星在高校中的研发也 越来越重视,同时也大大提高了教师与学生对于立方星项目研制的热情,未来立方星将作为 重点项目在各大高校中进行研究,对提高学生的科研能力具有重大的意义[1]。