[发明专利]可变形天线反射面

说明书

技术领域

本发明涉及一种天线反射面。

背景技术

未来的卫星通信、宇宙探索、地面跟踪和射电天文都广泛采用大口径反射面天线，以前的网状天线发射前尽管在地面调整的满足了网面精度的要求（以往研究仅限于地面调整），由于空间环境是一个复杂多变的环境，又不能对其进行在轨热变形控制及在轨振动控制，所以在轨天线还是产生了意料不到的精度下降。

对通信卫星而言，通信卫星、地球、月亮和太阳夜以继日不停地在各自轨道上运行，当它们之间处于特定的相对位置时，会构成对卫星通信的影响，降低通信质量；另外为适应宽带多媒体通信卫星系统终端小型化、业务宽带化和服务个性化的趋势，通信卫星天线要达到高增益、窄波束、高效率、多功能等指标，在轨道的不同位置就需要不同的通信密度和工作频率，往往不同波段需要采用不同的反射面形状，这就要求天线能够实现在轨精密的结构变形，从而具有不同的频率，来满足各种空间要求，完成多种的空间任务。

传统的空间天线是在建立在简化或理想化的天线结构模型或者工程经验公式的基础上，其形状的控制主要靠发射前在地面调整到理论面，难以根据实际天线结构和空间环境做到适时调整，以充分保证反射面精度并满足空间需求。

智能材料和结构技术的发展，尤其是形状记忆聚合物、电致活性聚合物、形状记忆合金、磁致伸缩材料、电磁流变体、磁流变液体、铁电马氏体等主动变形材料的出现，突破了地面调整的局限，使在轨变形成为可能，能够实现在轨调整，极大的推动空间可展开结构的发展。目前，各种驱动器已成功地应用在精密定位、精密加工、智能结构、生物工程、航空航天、电子通讯、汽车工业、机器人关节、医疗器械等众多技术领域。

2008年1月16日公开的（公开号为CN101106216A）《形状记忆材料的可展开固体表面天线反射面》专利记载的天线反射面不能在空间结构变形无法满足通信卫星空间要求的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前反射面天线无法满足复杂多变的空间环境，且在空间中不能对其进行在轨热变形控制和在轨振动控制导致在轨反射面天线精度降低及目前的空间天线不能结构变形无法满足通信卫星空间要求的问题，提出了一种可变形天线反射面。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：所述可变形天线反射面包括反射表面体、第一环向加强件、第二环向加强件和一组径向加强片，反射表面体为中间设置有圆形开口的抛物面形，在反射表面体的背面的上边缘处固定连接有第一环向加强件，在反射表面体的背面的下边缘处固定连接有第二环向加强件，第一环向加强件和第二环向加强件之间的反射表面体的背面设有沿抛物线方向排列的一组径向加强片，所述可变形天线反射面还包括一组驱动器，所述驱动器包括端盖、驱动轴、壳体、工作线圈或导线和驱动功能材料体，所述端盖装在壳体上，所述驱动轴为十字形，所述驱动轴的一端与端盖连接，与其相对的一端与驱动功能材料体连接，另外两端与壳体的侧壁接触，驱动轴可沿壳体轴向滑动，工作线圈或导线设在驱动轴与壳体之间且位于驱动功能材料体的外部；

反射表面体的背面设有一组驱动器，一组驱动器位于第一环向加强件和第二环向加强件之间且沿抛物面环向分布，每个驱动器的驱动轴与反射表面体接触；

反射表面体的材料为复合材料薄膜，复合材料薄膜由压电陶瓷、压电单晶、压电半导体、压电聚合物、压电复合材料、压电液晶材料、形状记忆合金、形状记忆复合材料、磁致伸缩材料、电磁流变体、磁流变液或超磁致伸缩薄膜制成。

本发明具有以下有益效果：1.本发明能够实现天线在轨变形，本发明利用驱动器对反射面的形状进行在轨精密调整，既能实现对其进行热变形及在轨振动控制，又能够实现在轨精密的结构变形，来满足不同的空间要求，以使天线的反射面性能满足工作需要；2.本发明突破了地面调整的局限，实现了在轨调整；3.本发明的反射面的材料为复合材料薄膜，充分利用了复合材料高比模量、高比刚度、空间适应性好、可设计性强的优点，能很好的克服网状或固体反射面表面精度较低、结构复杂、可靠性低的缺点；4.本发明具有功能多、适用范围广、灵活性大和较少依赖设计者经验的优势，突破了仅限于地面调整的限制。

附图说明

图1是本发明的在轨结构立体图，图2是图1的侧视图，图3是本发明反射面体变形后的结构立体图，图4是驱动器结构示意图。

具体实施方式