[发明专利]一种星载卫星可展开螺旋天线及其制备方法

说明书

本发明公开了一种星载卫星可展开螺旋天线及其制备方法，本发明通过定位工装保证螺旋振子的位置精度，并通过捆绑和点胶操作完成螺旋振子组件成形工作，使得螺旋振子工作在非完全展开状态，通过柔性绳索的张力和螺旋振子的弹性回复力使得螺旋天线具有足够高的形状位置精度和足够的刚性，最终确保螺旋天线的电性能指标。通过压紧释放机构来完成天线的收拢压缩，从而保证螺旋天线收拢状态下的外形尺寸满足卫星运载空间要求。

技术领域

本发明涉及卫星有效载荷的天线设计领域，特别是涉及一种星载卫星可展开螺旋天线及其制备方法。

背景技术

螺旋天线是一种在卫星通信领域得到广泛应用的天线，具有较高的增益和优良的圆极化辐射性能，作为卫星通信系统的有效载荷，螺旋天线是实现DCS卫星数据收集系统的重要前提。但是传统的螺旋天线相对尺寸较大，无法满足卫星装星空间要求，从而限制了螺旋天线的应用。

发明内容

本发明提供了一种星载卫星可展开螺旋天线及其制备方法，以解决现有螺旋天线不能满足实际需要的问题。

第一方面，本发明提供了一种星载卫星可展开螺旋天线，所述螺旋天线包括：极化器、顶盖、螺旋振子、柔性绳索、压紧释放机构以及支撑筒；

所述螺旋振子及所述柔性绳索的一端均与所述顶盖相连接，另一端均与所述极化器连接，所述极化器外壳为天线的底座，通过所述底座来支撑所述螺旋天线；

柔性绳索和螺旋振子都连接在极化器上，不同之处在于，螺旋振子不仅进行结构连接，还需要进行电连接。

所述柔性绳索为多条，且多条所述柔性绳索沿所述螺旋振子的轴向设置，通过所述柔性绳索对所述螺旋振子的展开工作形态进行控制，并通过所述螺旋振子的自身弹性回复力和所述柔性绳索的张力使得螺旋天线工作状态具有预设刚度。

所述柔性绳索与螺旋振子每一层的预设位置均固定连接。

所述螺旋振子工作状态下的几何参数包括：圈数、螺旋角、中径以及丝径，所述几何参数由螺旋天线辐射特性决定。

可选地，所述螺旋振子的末端均折弯得到折弯结构，通过固定件将所述折弯结构固定到所述极化器和所述顶盖上，其中，所述折弯结构为非正常螺旋段，其螺旋角低于正常螺旋角，所述折弯结构与所述螺旋振子上的螺旋结构之间设有预设长度的过渡段。

可选地，通过第一压板将所述柔性绳索固定到所述顶盖和极化器上，其中，所述第一压板优选绝缘材质，若为金属材质，应控制其体积和重量。

可选地，通过所述压紧座和第三压板将所述螺旋振子固定到所述极化器外壳上，所述压紧座和所述第三压板均为绝缘材质，从而使得螺旋振子与极化器外壳绝缘，所述螺旋振子再通过接线端子等结构与所述极化器内的微带电路实现电连接。

所述支撑筒固定在所述底座上，且位于所述螺旋振子组成的螺旋振子组件内部，其中所述螺旋振子组件是由多根螺旋振子以及柔性绳索所构成的一个整体结构；

可展开螺旋天线在发射前处于压紧收拢状态，收拢时，通过所述压紧释放机构将所述顶盖压紧约束在支撑筒上，螺旋振子分布在支撑筒周围。

天线收拢时，旋转并下压所述顶盖，所述螺旋振子圈数增加，通过所述顶盖的定位止口与支撑筒进行轴向定位，所述支撑筒上设有V形槽，通过所述V形槽与所述顶盖的V形凸台进行周向定位。

压紧释放机构设置在底座两侧，通过自回弹包带将顶盖压紧固定在支撑筒上，从而实现对螺旋振子的收拢压缩。

可选地，所述螺旋振子的材质为铜合金丝、不锈钢丝或记忆合金。

可选地，所述螺旋振子截面可以是圆形，也可以是矩形等形状。

第二方面，本发明提供了一种制备上述任意一种所述的星载卫星可展开螺旋天线的方法，该方法包括：