[发明专利]充气式驱动有序展开的模块化平面天线

说明书

一种充气式驱动有序展开的模块化平面天线，属于星载天线技术领域，解决了现有的Z形折叠条形平面天线存在的问题，它包含由多块平面信号收发模块依次首尾铰接的构成的Z形折叠天线面板，沿天线面板的与接缝垂直的两侧边缘分别设置有一根支撑臂，支撑臂采用柔性充气管，支撑臂通过将其包裹的连接布与天线面板粘接；在两根支撑臂的同侧一端设置有端盖，在天线面板的背面设置有桁架，桁架由多根柔性充气管粘接构成，在支撑臂内与天线面板的每个接缝对应的位置均设置有一片柔性挡片，由设置端盖的一侧起，每片柔性挡片上的通孔直径渐小，在包裹支撑臂的连接布表面对应每块平面信号收发模块的位置分别设置有尼龙粘扣；本发明用于星载平台。

技术领域

本发明属于星载天线技术领域，具体涉及一种充气式驱动有序展开的模块化平面天线。

背景技术

星载平台对天线重量、发射初始状态体积都有严格的限制，因此为适应发射需要，降低发射成本，星载天线在结构上应具有收纳比高、重量轻和可展开的特点；Z形折叠的条形平面天线是串联的模块化天线，比其他结构形式的天线拥有更小的收纳比，更能够满足航天的需求；现有多板串联的Z形折叠条形平面天线是以机械式或应变能展开，其中机械式的展开效果虽然稳定，然而由于机械关节太多，重量较大，展开可靠性低，基频低，基频低导致变换姿态过程中抗扰能力差；而另一种利用应变能展开的天线精度较低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的Z形折叠条形平面天线存在的上述问题，提供了一种充气式驱动有序展开的模块化平面天线，其技术方案如下：

一种充气式驱动有序展开的模块化平面天线，它包含由多块平面信号收发模块依次首尾铰接的构成的Z形折叠天线面板，平面信号收发模块可以是刚性的，也可以是柔性的并带有刚性边框，沿天线面板的与接缝垂直的两侧边缘分别设置有一根支撑臂，支撑臂采用柔性充气管，充气状态时起到支撑作用，放气后可随天线面板折叠；支撑臂通过将其包裹的连接布与天线面板粘接；在两根支撑臂的同侧一端设置有端盖，用于连接载体；两根支撑臂的设置有端盖的一端通过充气导管并联，充气导管连接高压气瓶等充气装置便进行可快速充气；在天线面板的背面设置有桁架，桁架由多根柔性充气管粘接构成，构成桁架的全部柔性充气管连通，桁架与天线面板粘接，在桁架上也设置有一根充气导管，桁架上的充气导管与所述端盖设置在同一侧，便于与载体上运载的充气装置连接，支撑臂充气展开后再进行桁架充气，形成对天线面板的稳定支撑，桁架放气后也可以随天线面板折叠，实现高收纳比；为了控制天线面板有序展开，在支撑臂内与天线面板的每个接缝对应的位置均设置有一片柔性挡片，在每片柔性挡片上设置有一个通孔，由设置端盖的一侧起，每片柔性挡片上的通孔直径渐小，通过柔性挡片上通孔有大小控制不同的阻尼大小，实现先后有序展开；在包裹支撑臂的连接布表面对应每块平面信号收发模块的位置分别设置有尼龙粘扣，每相邻的两块平面信号收发模块所对应的尼龙粘扣分别是绒毛面和钩毛面中的一面，天线面板在折叠状态通过尼龙粘扣来粘接，由设置端盖的一侧起，每块平面信号收发模块对应的尼龙粘扣的粘接面积渐大，通过尼龙粘扣的粘接面积控制不同的阻尼大小，实现先后有序展开，尼龙粘扣还能在天线折叠收拢状态起到约束作用。

本发明的有益效果为：采用充气压力驱动展开，能够解决火工品解锁及扭簧驱动等机械式驱动展开方式的串联可靠性问题，还能解决基频低的问题，提高了抗扰能力，而且不存在机械关节，重量轻，收纳比高，并能实现有序展开，展开后的精度高，稳定性好。

附图说明：

图1是本发明展开状态的整体结构示意图；

图2是图1的后侧视角示意图；

图3是支撑臂与天线面板的连接结构示意图；

图4是支撑臂的内部结构示意图。

具体实施方式

参照图1至图4，一种充气式驱动有序展开的模块化平面天线，它包含由多块平面信号收发模块依次首尾铰接的构成的Z形折叠天线面板1，平面信号收发模块可以是刚性的，也可以是柔性的并带有刚性边框，沿天线面板1的与接缝垂直的两侧边缘分别设置有一根支撑臂2，支撑臂2采用柔性充气管，充气状态时起到支撑作用，放气后可随天线面板1折叠；支撑臂2通过将其包裹的连接布3与天线面板1粘接；在两根支撑臂2的同侧一端设置有端盖4，用于连接载体；两根支撑臂2的设置有端盖4的一端通过充气导管5并联，充气导管5连接高压气瓶等充气装置便进行可快速充气；在天线面板1的背面设置有桁架6，桁架6由多根柔性充气管粘接构成，构成桁架6的全部柔性充气管连通，桁架6与天线面板1粘接，在桁架6上也设置有一根充气导管5，桁架6上的充气导管5与所述端盖4设置在同一侧，便于与载体上运载的充气装置连接，支撑臂2充气展开后再进行桁架6充气，形成对天线面板1的稳定支撑，桁架6放气后也可以随天线面板1折叠，实现高收纳比；为了控制天线面板1有序展开，在支撑臂2内与天线面板1的每个接缝对应的位置均设置有一片柔性挡片7，在每片柔性挡片7上设置有一个通孔7-1，由设置端盖4的一侧起，每片柔性挡片7上的通孔7-1直径渐小，通过柔性挡片7上通孔7-1有大小控制不同的阻尼大小，实现先后有序展开；在包裹支撑臂2的连接布3表面对应每块平面信号收发模块的位置分别设置有尼龙粘扣8，每相邻的两块平面信号收发模块所对应的尼龙粘扣8分别是绒毛面和钩毛面中的一面，天线面板1在折叠状态通过尼龙粘扣8来粘接，由设置端盖4的一侧起，每块平面信号收发模块对应的尼龙粘扣8的粘接面积渐大，通过尼龙粘扣8的粘接面积控制不同的阻尼大小，实现先后有序展开，尼龙粘扣8还能在天线折叠收拢状态起到约束作用。