[发明专利]一种高稳定天线索网系统张力阵布局方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高稳定天线索网系统张力阵布局方法，属于天线索网结构技术领域。

背景技术

索网系统是大型网状可展开天线的重要组成部分和关键部件，主要由柔性的张力索构成，以一定的方式连接于天线结构主体之上，通过设计形成所需要的天线型面。包括主张力网、副张力网和张力阵三部分，主张力网利用多个直线索段来实现对二次反射面的逼近；张力阵通过结点与主、副张力网相连，通过设计各段张力阵的长度及其预张力张紧主、副张力网来实现主张力网型面的成型；副张力网通过张力阵的作用与主张力网达到平衡，形成一个稳定的系统。

其中索网系统的成型方案对型面精度和型面稳定性有很大的影响，目前现有以主张力网、副张力网和张力阵为主要索网结构部分的索网系统大都采用张力阵法向布局的方法，也即法向布局的每个张力阵都沿天线反射面的法线方向。天线索网张力阵法向布局情况下索网中自由节点沿张力阵方向刚度较低，导致了在温度变化情况下，索网结点位移较大。而且为了提高节点刚度，采取提高张力阵及主、副网索段几何刚度的方法基本无效果，采取提高主、副索网预张力水平的方法节点刚度增大的效果比较明显，这就给天线展开动力系统提出了更高要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种高稳定天线索网系统张力阵布局方法，为网状可展开天线实现一种原理简单、易实现、高稳定的索网系统成型方法。

本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：

一种高稳定天线索网系统张力阵布局方法，包括如下步骤：

步骤（一）、采用中心对称轴与天线焦轴重合的一系列圆柱面对天线进行环向切割，得到一系列环向交线，所述环向交线为L条；

步骤（二）、采用一系列过天线焦轴的平面将天线进行周向切割产生n等扇面，即使得天线反射面的每一条环向交线被平面切割为n等弧段，并产生n个单扇反射面和n个交点，定义所述交点为主网连接点；

步骤（三）、连接每条环向交线上任意相邻的两个结点A_i，形成一系列的弦线，作过每条弦线并与天线焦轴平行的平面，所述平面与所述弦线对应的单扇反射面相交形成交线，交线定义为目标线，所述平面与所述弦线对应的单扇反射面对应的天线结构边沿相交产生交点，交点定义为副网连接点b_ij0、b_ij(l+1)；

步骤（四）、对每条弦线进行等分，产生l_ij个等分点f_ijk(1≤k≤l_ij)，每条弦线的两个端点即主网连接点表示为f_ij0、以每一个等分点为基准，沿天线焦轴方向向目标线进行投影，与目标线相交产生l_ij个点，定义为结点F_ijk(1≤k≤l_ij)；

其中：i(1≤i≤n)代表第i扇反射面，j(1≤j≤L)代表第i扇反射面中的第j条目标线，k代表第i扇反射面中第j条目标线的第k(1≤k≤l_ij)个结点；

步骤（五）、连接天线每条弦线各自对应的两个副网连接点b_ij0、b_ij(l+1)，产生每条弦线对应的副网弦线，以每条弦线中的l_ij个等分点f_ijk为基准向对应的副网弦线投影产生l_ij个交点b_ijk(1≤k≤l_ij)，在线段F_ij1b_ij1上任取一点B_ij1，记B_ij1b_ij1之间的距离为z_ij1，并记主网连接点f_ij0与等分点f_ij1间距为w_ij1，目标线在结点F_ij1处的拱高为δ_ij1，副网连接点b_ij0与交点b_ij1间距为v_ij1，使得B_ij1b_ij1之间的距离z_ij1满足如下方程：