5米可展開索網天線的結構設計.pdf

1、大型可展開索網天線是近年來備受各國宇航界學者關注的一種空間可展開天線結構形式?？烧归_索網天線的性能取決于索網找形和天線桁架設計。本文首先介紹了可展開索網天線的找形方法，其次以型面精度為指標設計索網桁架組合結構，最后對設計的索網天線進行熱分析和模態(tài)分析,具體內容及成果如下：
　　1、以索網天線的型面誤差最小為設計目標，采用了一種力密度找形方法，找形的結果是使網面內各索段的索力均相等，所得到的網面節(jié)點均落在理想拋物面上，為帶桁架網狀天

2、線的設計奠定基礎。
　　2、為優(yōu)化設計帶預應力的環(huán)形桁架索網天線，提出了基于結構系統力學設計的思想。詳細闡述了穩(wěn)定雙層張力網對稱設計方法，對稱布置并優(yōu)化了網面系統的張力分布，使得索網天線的拉力均勻性較好。偏饋形式天線由于沒有饋源的遮擋，電性能優(yōu)于正饋形式天線。對于偏饋索網天線，不同的天線反射面切割方法導致反射面會有不同的位置，常用的切割方法有兩種：豎方向投影切割法和斜方向投影切割法。針對豎方向投影切割法，推導了截取相貫線方程并論證

3、了橢圓桁架索網天線的最外圈節(jié)點在同一個平面上。斜方向投影切割法實現了截取方式的任意角度旋轉，為能夠選出較優(yōu)的節(jié)點組合提供了可能。
　　3、對索網天線進行熱分析,優(yōu)化設計索網天線的結構，使得天線在由溫度變化引起的熱變形時仍能滿足天線電性能的要求。通過ANSYS熱分析對比兩種偏饋索網天線的熱穩(wěn)定性，方法是對所有節(jié)點施加恒溫載荷來模擬溫度對型面精度保持能力的影響。仿真結果表明，在溫度變化相同的情況下，圓形桁架偏饋天線的熱穩(wěn)定性優(yōu)于橢圓桁