[发明专利]基于平行四边形单元的Y型肋可展开天线

说明书

一种基于平行四边形单元的Y型肋可展开天线，包括Y型总肋，反射网，以及拉索网；Y型总肋包括中心支撑柱，以及至少三个Y型单肋；Y型单肋包括曲柄滑块机构，第一上斜撑杆，第二上斜撑杆，依序首尾错位连接的多个平行四边形连杆机构；在弹性元件的带动下，滑块沿着中心支撑杆向下滑动，以使各个Y型单肋同步展开，当曲柄与第一上斜支撑杆共线时，曲柄、第一上斜支撑杆、第二上斜撑杆和中心支撑杆之间构成自锁三角形。本发明中，通过采用平行四边形连杆机构，使得Y型单肋具有易于折叠且展开后刚度大的特性，以及三角形结构的自锁特性应用于Y型单肋中，从而改善整体结构的刚度和稳定性，可以用于构造各类大口径、轻质的可展开卫星天线。

技术领域

本发明涉及可展开天线技术领域，特别涉及一种基于平行四边形单元的Y 型肋可展开天线。

背景技术

随着航天事业对卫星天线捕获微弱信号并进行高质量传输的要求不断提升，迫使卫星天线朝着大口径、高精度方向发展。受发射成本和火箭仓有效空间的限制，要求卫星天线质量轻且能以包络空间较小的收拢态放置火箭仓内进行发射，待卫星入轨后再控制天线展开成大口径的工作状态。

目前，主要采用可展开机构与索网组合的方式来满足上述需求。然而，现有大部分构型的可展开机构中杆件的数目随着天线口径的增大而急剧增加，致使天线的面密度过大、收纳比相对较低，限制了卫星天线向更大口径方向发展；而少部分具备低面密度、高收纳比的可展开天线，则采用的是单杆折叠的方式构造可展开机构，该可展开机构展开后依靠铰接关节的限位结构锁定，导致相应的可展开机构的刚度较小，不利于卫星天线的精度保持和稳定运行。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种基于平行四边形单元的Y型肋可展开天线，通过将平行四边形结构的易于折叠且展开后刚度大的特性，以及三角形结构的自锁特性应用于Y型单肋中，从而改善Y型单肋的刚度和稳定性。

一种基于平行四边形单元的Y型肋可展开天线，包括可展开的Y型总肋，位于所述Y型总肋上方的反射网，以及位于所述Y型总肋下方的拉索网；

所述Y型总肋包括中心支撑柱，以及阵列设于所述中心支撑柱周围的至少三个Y型单肋，所述中心支撑柱上依序固定有上铰接盘、中铰接盘和下铰接盘，以及套设有弹性元件，所述弹性元件的顶端与所述中铰接盘的底部固定；

所述Y型单肋包括依序设置的曲柄滑块机构，第一上斜撑杆，第二上斜撑杆，依序首尾错位连接的多个平行四边形连杆机构，多个平行四边形连杆机构形成可折叠的连续Z字型结构；

所述曲柄滑块机构中的滑块滑动设于所述中心支撑柱上且与所述弹性元件的底端固定，曲柄的一端与所述下铰接盘铰接，另一端与所述第一上斜支撑杆的首端连接，连杆的一端与所述滑块铰接，另一端与所述第一上斜支撑杆的杆身铰接，所述第一上斜支撑杆的末端与所述第二上斜撑杆的杆身铰接，所述第二上斜撑杆的首端与所述中铰接盘铰接，末端与第一个的平行四边形连杆机构的首端铰接，第一个的平行四边形连杆机构的首端同时还与上铰接盘铰接；

最后一个的平行四边形连杆机构的末端杆，由铰接处向外延伸形成第三上斜支撑杆，另一个铰接处与第四上斜支撑杆铰接；

所述反射网的中心与所述中心支撑柱的顶部固定、外边缘与多个第四上斜支撑杆的末端连接，所述拉索网的中心与所述中心支撑柱的底部固定、外边缘与多个第三上斜支撑杆的末端连接，所述反射网与所述拉索网之间相互牵拉；

在所述弹性元件的带动下，所述滑块沿着所述中心支撑杆向下滑动，以使各个Y型单肋同步展开，当所述曲柄与所述第一上斜支撑杆共线时，所述曲柄、第一上斜支撑杆、第二上斜撑杆和中心支撑杆之间构成自锁三角形。

进一步地，所述滑块包括套设于所述中心支撑杆上的滑筒，以及阵列设于所述滑筒外壁上的多个铰接块，每个所述铰接块与一个连杆铰接。

进一步地，所述曲柄的活动端包括两个平行设置的柄杆，两个所述柄杆的末端通过限位块连接；