[发明专利]一种基于可展开平板相控阵天线的一体化卫星

说明书

本发明公开了一种基于可展开平板相控阵天线的一体化卫星，充分利用平板相控阵天线本身的结构，作为“平台结构”的主体，为微波载荷卫星的构形设计提供了一种新的设计思路。该卫星构形去掉了常规的平台结构，复用平板相控阵天线结构，不仅能够大幅减重，而且大大地提高了结构的效率，载重比较高。这对于卫星的设计来说，非常有利。

技术领域

本发明属于卫星总体设计技术领域，具体涉及一种基于可展开平板相控阵天线的一体化卫星。

背景技术

卫星构形是指卫星整体基本的空间构架和形式，满足研制、发射、运行到返回(对返回式卫星)的卫星整个生命周期内不同要求的总体空间布局、形状与外廓尺寸等。卫星构形的设计主要受几个因素的约束：有效载荷、轨道特性、姿态控制方式和运载火箭等。其中，有效载荷是其主导因素，卫星的构形必须以满足有效载荷的要求为前提。

在当前的卫星构形设计中，通常是选择某一平台，以此平台结构为主体，将微波载荷天线安装到平台结构上。如专利[一种低轨遥感卫星的构型及其安装方法CN102372092A]、[装载双反射面大型可展开天线的卫星构型CN105501471A] 以及微小卫星[八边形体装电池阵立柱式微小卫星构型CN102009746A]都体现出这种思想。卫星的平台与微波载荷天线存在明显的界面，甚至为了分工的需要，将平台与微波载荷天线进行分割。这种对于大部分卫星是适用的，但对于某些载荷天线，结构形式发生了变化，如果仍然采用传统的平台与载荷舱的模式，使得卫星构形的设计质量不高，如载重比不高，结构效率低下，优化空间有限。对微波载荷天线平板相控阵来说，亦是如此。

对于平板相控阵天线而言，由于SAR成像的需要，通常方位向的尺寸较大，天线本身具有结实的框架结构。因此，考虑基于相控阵天线的星本体设计，将相控阵天线本身作为平台结构，进行一体化设计。在《Spacecraft antennas and beam steering methods forsatellite communication system》(United States Patent， Patent Number:5642122)中，体现了一个类似的想法，不过，重点是针对通讯需求，而不是卫星构形设计，而且天线体制、天线形式、天线结构以及展开设计有着极大区别，可实现性极差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于可展开平板相控阵天线的一体化卫星，能够大幅降低卫星重量，并提高结构的利用率。

一种基于可展开平板相控阵天线的一体化卫星，采用平板相控阵天线作为搭载平台，承载卫星配置的设备；所述平板相控阵天线分成三部分，并可收拢成空心三棱柱状。

较佳的，所述平板相控阵天线的三部分通过铰链结构连接。

进一步的，还包括圆环形的对接段，对接段下端面与运载火箭连接；平板相控阵天线的三个部分，每个部分的下端面均设置两个运载接口，六个运载接口在同一个圆周上，并与对接段上端面对应位置的接口连接。

较佳的，卫星配置的太阳翼设置在平板相控阵天线的侧面上。

较佳的，所述太阳翼通过设置在平板相控阵天线框架上的展开机构连接。

较佳的，卫星配置的设备布局在收拢后的平板相控阵天线内部空间。

较佳的，平板相控阵天线的侧面上预埋有机械接口。

较佳的，平板相控阵天线的侧面上嵌入有电气插槽接口。

本发明具有如下有益效果：

本发明充分利用平板相控阵天线本身的结构，作为“平台结构”的主体，为微波载荷卫星的构形设计提供了一种新的设计思路。该卫星构形去掉了常规的平台结构，复用平板相控阵天线结构，不仅能够大幅减重，而且大大地提高了结构的效率，载重比较高。这对于卫星的设计来说，非常有利。

附图说明