[发明专利]一种适用于薄膜天线在真空环境下的模态测试系统

权利要求书

1.一种适用于薄膜天线在真空环境下的模态测试系统，其特征在于包括：薄膜天线测试组件、阶跃激励组件、测试环境组件和测试仪组件；

测试环境组件提供真空测试环境，薄膜天线测试组件设置在测试环境组件内部，阶跃激励组件用于提供阶跃激励，测试仪组件用于发射测试激光信号、采集反射激光信号以及进行模态分析；

测试环境组件包括真空环境模拟器(3)和设置在真空环境模拟器(3)上的光学玻璃观察窗(11)，测试仪组件发射的测试激光信号从光学玻璃观察窗(11)进入真空环境模拟器(3)，薄膜天线反射的激光信号从光学玻璃观察窗(11)射出；

阶跃激励组件包括阶跃激励装置(2)、直流稳压电源(9)和控制电路(10)；阶跃激励装置(2)设置在真空环境模拟器(3)内部，阶跃激励装置(2)通过穿舱电缆与真空环境模拟器(3)外的用于供电的直流稳压电源(9)相连接，直流稳压电源(9)由控制电路(10)进行控制，为阶跃激励装置(2)提供可调节的周期性阶跃脉冲信号；

阶跃激励装置(2)采用一台或多台电磁铁激励器实现；

电磁铁激励器的选型由所需的激励位移大小和激励力大小来进行确定，电磁铁激励器的数量及安装位置由仿真分析所得到的薄膜天线模态振型以及需要测量的模态阶数来进行确定；

薄膜天线测试组件包括固定在真空环境模拟器(3)内的薄膜天线框架结构(1)和固定在薄膜天线框架结构(1)上的薄膜天线(102)；

薄膜天线框架结构(1)包括外框架(101)、夹具(103)、拉力传感器(104)、调节螺栓(105)和杆套(106)；薄膜天线(102)边缘焊接杆套(106)，并将铝棒套在杆套(106)内，通过夹具(103)将铝棒夹住，薄膜天线(102)整体通过夹具(103)夹在外框架(101)上；通过调节螺栓(105)来调节薄膜天线(102)上不同的拉力，并通过拉力传感器(104)测得拉力值；

测试仪组件包括扫描式激光测振仪(4)、单点式激光测振仪(5)和数据采集与分析系统(6)；扫描式激光测振仪(4)和单点式激光测振仪(5)设置在真空环境模拟器(3)外，分别固定在两台三脚架上，扫描式激光测振仪(4)和单点式激光测振仪(5)同时发射预定波长的激光束，穿过真空环境模拟器(3)上的光学玻璃观察窗(11)后，激光束最终落到薄膜天线(102)上，通过数据采集与分析系统(6)采集两台激光测振仪的返回信号，并分析得到薄膜天线的模态频率和振型。

2.根据权利要求1所述的一种适用于薄膜天线在真空环境下的模态测试系统，其特征在于：通过调节螺栓(105)和拉力传感器(104)，可将不同的面内预应力导入到薄膜天线(102)中。

3.根据权利要求1所述的一种适用于薄膜天线在真空环境下的模态测试系统，其特征在于：薄膜天线(102)朝向光学玻璃观察窗(11)的一侧粘贴有等间距阵列式的漫反射纸。

4.根据权利要求3所述的一种适用于薄膜天线在真空环境下的模态测试系统，其特征在于：漫反射纸为圆形、正方形、三角形或者长方形，单个面积不超过5cm²。