[发明专利]一种弹簧机构驱动绳轮传动的可折展星载八木天线

说明书

本发明提供了一种弹簧机构驱动绳轮传动的可折展星载八木天线，该天线由整体支撑部分、旋转展开机构部分、压紧解锁装置部分、天线辐射部分组成。其中，整体支撑部分包括作为承载和安装位置结构的支撑机座、第一连杆、第二连杆、第三连杆；旋转展开机构部分包括铰链、弹簧机构、绳轮传动装置；压紧解锁装置部分包括弹簧钢带、切割器；天线辐射部分包括反射振子、激励振子、引向振子。本发明的有益效果是：在不需外加电机动力源的同时，可以较好的保证连杆同步展开，连杆天线分步展开。

技术领域

本发明涉及宇航天线，尤其涉及一种弹簧机构驱动绳轮传动的可折展星载八木天线。

背景技术

宇航天线作为宇航飞行器最主要的信息收发装置，它的发展越来越多的受到各个国家的关注。为了最大程度的提升宇航飞行器（尤其是小型卫星和飞船）载荷能力，高增益、大口径的可展折天线的需求越发显得重要。可折展机构是作为一种最为常用的机构，因为其具有可以折叠到较小的包络尺寸，同时在展开之后可以获得较大的电性能尺寸的特点，在星载大口径天线领域具有非常光明的应用前景。20 世纪 60 年代后期，随着各国大力发展航天技术，可折展机构因为其高比强度、高比刚度、超低热胀系数以及高几何稳定性的优点，迅速发展成为一种新型宇航机构，被各国广泛应用在航天领域。对于小型运载平台，对卫星包络尺寸有较为严苛的要求。天线在被发射到宇航之前折叠到最小的尺寸，当卫星达到预定轨道之后，指令控制使天线按照设计要求逐步展开，在天线完全展开之后自锁并保持工作状态。

地面常用的折展机构性能差、尺寸大，还采用了一些无法满足宇航领域空间环境的材料，同时考虑天线整体尺寸、重量以及分步展开可靠性安全性等要求，急需设计一种不需外加电机动力源的、同时保证连杆同步展开，连杆与天线振子分步展开的可折展星载八木天线。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种弹簧机构驱动绳轮传动的可折展星载八木天线，折叠状态、展开过程、展开状态均满足宇航星载应用。

本发明提供了一种弹簧机构驱动绳轮传动的可折展星载八木天线，该天线由整体支撑部分、旋转展开机构部分、压紧解锁装置部分、天线辐射部分组成。其中，整体支撑部分包括作为承载和安装位置结构的支撑机座、第一连杆、第二连杆、第三连杆；旋转展开机构部分包括铰链、弹簧机构、绳轮传动装置；压紧解锁装置部分包括弹簧钢带、切割器；天线辐射部分包括反射振子、激励振子、引向振子，所述第一连杆的首尾两端分别安装在所述支撑机座上，尾端通过铰链和第二连杆首端进行连接；所述第二连杆的首尾两端分别与第一连杆、第三连杆通过铰链进行连接；所述第三连杆的首端与第二连杆通过铰链进行连接，尾端摆放于支撑机座顶部凹槽内；所述弹簧钢带安装在支撑机座、第二和第三连杆上，分别将连杆和振子进行压紧；所述切割器均安装在支撑机座上，紧锁状态时，连杆和振子处于折叠状态，弹簧机构处于压缩状态；展开状态时，所述切割器解锁弹簧钢带，弹簧机构提供动力并通过铰链和绳轮传动装置将连杆依次展开，第二、第三连杆展开呈一条直线，第一连杆与第二、第三连杆呈0°到180°的任意角度；反射振子、激励振子、引向振子依靠自身应力依次展开。

作为本发明的进一步改进，所述铰链包括两个相对旋转的铰链构件；所述弹簧机构包括扭转弹簧；所述扭转弹簧的中心与铰链的旋转轴相重合；所述扭转弹簧的中心以及外边缘端分别固定在两个相对旋转的铰链构件上。

作为本发明的进一步改进，所述铰链还包括中心螺栓，其中一个铰链构件与所述中心螺栓为键槽配合，另一个铰链构件与中心螺栓为轴孔配合。

作为本发明的进一步改进，每个所述旋转展开机构具有两个对称分布并且独立运作的铰链。

作为本发明的进一步改进，所述天线还包括绳轮传动装置，绳轮传动装置安装在第一连杆上，包括安装在第一连杆两端的滑轮和张紧在所述滑轮上的传动绳索。

作为本发明的进一步改进，所述绳轮传动装置有两个并对称分布于第一连杆两侧，且可相互独立工作。