采用换元物理光学法分析桁架式可展开反射面天线方向图 被引量：2

1

作者 王乐 高文军 +2 位作者 雷宏 刘肖萌 熊永虎 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期1484-1489,共6页

桁架式可展开反射面天线在未来的星载合成孔径雷达(SAR)中将有着广泛应用,然而目前对该类天线方向图的系统性理论分析还不够完善。该文根据桁架式天线反射面的特殊构型——空间三角形单元拓扑结构,提出了一种将物理光学法与换元法相结... 桁架式可展开反射面天线在未来的星载合成孔径雷达(SAR)中将有着广泛应用,然而目前对该类天线方向图的系统性理论分析还不够完善。该文根据桁架式天线反射面的特殊构型——空间三角形单元拓扑结构,提出了一种将物理光学法与换元法相结合来计算馈源数目任意、位置任意的桁架式天线方向图的方法,仅需反射面上的节点坐标即可求出天线方向图。对矩形喇叭线阵馈源激励下的口径大小为2.8 m×6 m的桁架式可展开反射面天线方向图进行编程仿真,得到的主要参数计算值与实测值相吻合,通过与几何光学法仿真结果相比较,得出该文提出的算法更为精确有效。该文提出的算法建立了桁架式天线反射面结构与天线方向图的直接联系,实现了该类天线的机电一体化设计。 展开更多

关键词 桁架式可展开反射面天线 方向图分析 换元物理光学法 机电一体化设计

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桁架式可展开天线反射面精度试验

2

作者 关富玲 张惠峰 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期325-329,共5页

为了验证一种桁架式可展开天线结构设计方法的正确性,制作了一个口径为2 m的天线模型,设计了由上部中心立柱加三支杆悬挂支撑天线的试验悬挂方案,用基于PhotoModeler软件建立的摄像测量系统对天线抛物面反射面进行精度测量,将测量数据... 为了验证一种桁架式可展开天线结构设计方法的正确性,制作了一个口径为2 m的天线模型,设计了由上部中心立柱加三支杆悬挂支撑天线的试验悬挂方案,用基于PhotoModeler软件建立的摄像测量系统对天线抛物面反射面进行精度测量,将测量数据带入基于浅壳理论推导出的精度计算方程计算反射面误差。模型的反射面精度与设计值接近,表明该结构设计方法适合于设计更大口径的该类型天线。设计制作了6 m×2.8 m口径的天线,并对此天线进行了两种姿态下的展开精度试验,精度测量结果表明反射面精度符合设计要求。 展开更多

关键词 天线反射面 桁架 展开 表面 精度 试验

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桁架式可展开网状抛物面天线反射器的模态分析 被引量：3

3

作者 熊永虎 寇晓东 刘晓宁 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期54-59,共6页

文章利用ANSYS软件中灵活多样化的单元 ,以及其强大的APDL语言 ,对小卫星合成孔径雷达可展开网状抛物面天线的反射器进行了模态分析。结果表明 ,反射面杆的连接方式对整体振动不产生本质上的影响 ,即在一定的频率范围内当连接扭簧刚度... 文章利用ANSYS软件中灵活多样化的单元 ,以及其强大的APDL语言 ,对小卫星合成孔径雷达可展开网状抛物面天线的反射器进行了模态分析。结果表明 ,反射面杆的连接方式对整体振动不产生本质上的影响 ,即在一定的频率范围内当连接扭簧刚度取不同值时 ,整体振型的数目相同 ,模态形状相似。 展开更多

关键词 抛物面天线 反射器 合成孔径雷达 反射面 频率范围 连接方式 单元 桁架式 小卫星 模态分析

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环形桁架式天线展开不同步现象分析 被引量：10

4

作者 陶成 刘丽坤 +2 位作者 周志成 田强 邢志钢 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期1-8,共8页

从国外相关文献所反映的地面试验结果看,环形桁架式天线周边的桁架结构由于阻尼等因素在展开过程中存在明显的不同步现象。文章利用绝对节点坐标法建立了天线展开过程的多柔体展开动力学模型,获得了连续展开过程中桁架各部分承受的载荷... 从国外相关文献所反映的地面试验结果看,环形桁架式天线周边的桁架结构由于阻尼等因素在展开过程中存在明显的不同步现象。文章利用绝对节点坐标法建立了天线展开过程的多柔体展开动力学模型,获得了连续展开过程中桁架各部分承受的载荷和变形情况,并重点对展开过程中的不同步现象的产生原因及其影响进行了分析。结果表明,环形桁架式天线展开的不同步现象是由展开过程中桁架的变形与摩擦引起的,这种现象的出现导致桁架结构承受更高的载荷。该研究为环形桁架式天线的设计和验证提供了参考。 展开更多

关键词 绝对节点坐标法 展开动力学 不同步现象 多柔体动力学 环形桁架式天线

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周边桁架式可展开天线展开分析与控制 被引量：13

5

作者 齐朝晖 常进官 王刚 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期61-68,共8页

提出了一种模拟周边桁架式可展开天线展开过程的系统化方法。详细考虑了桁架节点单元具体构造,尤其是过线滑轮参数对系统展开过程的影响,通过分析系统关键点和展开角度的运动学关系以及求解空间滑轮的公切线,提出了精确计算天线展开过... 提出了一种模拟周边桁架式可展开天线展开过程的系统化方法。详细考虑了桁架节点单元具体构造,尤其是过线滑轮参数对系统展开过程的影响,通过分析系统关键点和展开角度的运动学关系以及求解空间滑轮的公切线,提出了精确计算天线展开过程中驱动拉绳长度的方法。给出了天线展开速度与电机牵引拉绳的驱动速度之间的关系,通过控制电机牵引拉绳速度来控制天线的展开过程。数值算例校验了方法的可行性,该方法可应用于一般的空间滑轮绳索系统。 展开更多

关键词 周边桁架式可展开天线 展开分析 控制 空间滑轮绳索系统

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周边桁架式展开天线几何布局优化 被引量：13

6

作者 罗鹰 段宝岩 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期132-137,共6页

讨论了某新型周边桁架式展开天线拉索系统的布局优化设计问题.将天线拉索系统的上、下悬索数量,以及中间调节索数量作为设计变量,在优化过程中主要考虑结构拉索系统原理精度约束,建立以结构重量最轻为优化目标,基于天线几何精度的展开... 讨论了某新型周边桁架式展开天线拉索系统的布局优化设计问题.将天线拉索系统的上、下悬索数量,以及中间调节索数量作为设计变量,在优化过程中主要考虑结构拉索系统原理精度约束,建立以结构重量最轻为优化目标,基于天线几何精度的展开天线布局优化数学模型.通过数值算例证明,拉索系统的布局优化设计对提高天线设计质量是非常有效的. 展开更多

关键词 优化布局 卫星天线 结构设计 周边桁架式展开天线 拉索预应力结构

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索膜反射面可展开天线的形态设计 被引量：1

7

作者 杜雪林 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期711-720,共10页

为研究金属反射网和索网的张紧状态对可展开天线形面精度的影响,考虑支撑桁架变形对索膜反射面可展开天线进行形态设计研究。金属反射网可看作一类薄膜结构,由于金属反射网和索网均需施加预张力来达到一定的刚度,因此首先基于索膜结构... 为研究金属反射网和索网的张紧状态对可展开天线形面精度的影响,考虑支撑桁架变形对索膜反射面可展开天线进行形态设计研究。金属反射网可看作一类薄膜结构,由于金属反射网和索网均需施加预张力来达到一定的刚度,因此首先基于索膜结构力密度方程进行形态设计,使其在自身预张力和外载作用下达到满足要求的形状和精度;索膜结构的张拉作用会导致桁架变形,造成再平衡后索膜反射面形面精度的降低和张力分布不合理,因此,需要建立天线整体的非线性有限元模型;对天线模型进行迭代修正,最后得到满足要求的张力设计变量和天线构型。最后通过相应算例,验证了方法的正确性。 展开更多

关键词 索膜反射面可展开天线 力密度方程 非线性有限元模型 薄膜 形态设计

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充气可展开天线的反射面设计及精度测量 被引量：16

8

作者 徐彦 关富玲 马燕红 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1921-1926,共6页

为实现高精度的充气可展开天线反射面,基于薄膜理论和弹性力学进行保形设计,在已知充气气压和变形后抛物面参数条件下求得充气变形前的形面.基于变形前的无应力形面进行裁剪设计,利用改进的弹簧质点系统展开曲面片,将裁剪片拼接得到高... 为实现高精度的充气可展开天线反射面,基于薄膜理论和弹性力学进行保形设计,在已知充气气压和变形后抛物面参数条件下求得充气变形前的形面.基于变形前的无应力形面进行裁剪设计,利用改进的弹簧质点系统展开曲面片,将裁剪片拼接得到高精度的充气反射面.将该方法运用于2 m口径反射面模型的研制,利用Photo-Modeler软件建立非接触摄像测量系统,进行3种实验姿态下的测量实验.通过反复的测量和形面调整,在指平姿态下反射面的最终精度为1.83 mm,验证了高精度充气薄膜反射面的可实现性. 展开更多

关键词 充气可展开天线 反射面设计 精度测量

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充气展开反射面天线动态特性试验研究 被引量：3

9

作者 余建新 谭惠丰 卫剑征 《载人航天》 CSCD 2017年第4期506-511,共6页

充气展开反射面天线的结构动力学参数,可用于预测天线在外界激励下的动态响应、调整空中姿态和振动主动控制等。采用试验模态方法对反射面天线进行试验研究,分析了充气展开后反射面天线在地面环境下的动态特性参数。通过增大力锤锤头面... 充气展开反射面天线的结构动力学参数,可用于预测天线在外界激励下的动态响应、调整空中姿态和振动主动控制等。采用试验模态方法对反射面天线进行试验研究,分析了充气展开后反射面天线在地面环境下的动态特性参数。通过增大力锤锤头面积和提高激励点局部刚度来激发柔性天线结构全局振动,分组移动和对称分布加速度传感器来减小测试系统的附加质量影响。结果表明:天线在充气环内压力15 kPa时的整体弯曲振动基频为2.86 Hz,同时获得天线整体振动的前三阶固有频率、模态阻尼比和模态振型等参数,测试结果可为有限元模型验证和在轨动态响应预报提供基础。 展开更多

关键词 充气展开结构 反射面天线 动态特性 模态参数

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网状反射面可展开天线型面划分方法的评价

10

作者 许允斗 韩博 +2 位作者 陈亮亮 姚建涛 赵永生 《机械设计》 CSCD 北大核心 2019年第3期30-35,共6页

简要介绍了目前常用的4种网状反射面天线型面划分方法的原理;鉴于这些网格划分方法划分结果缺乏统一的评价标准,从实际加工制造和型面网格均匀程度的角度出发,提出了衡量划分结果一致性的两个评价指标:杆件统一性和单元一致性;利用提出... 简要介绍了目前常用的4种网状反射面天线型面划分方法的原理;鉴于这些网格划分方法划分结果缺乏统一的评价标准,从实际加工制造和型面网格均匀程度的角度出发,提出了衡量划分结果一致性的两个评价指标:杆件统一性和单元一致性;利用提出的两个评价指标对二次投影法、改进的三向网格法、迭代法及等弧投影法4种方法的划分结果进行了比较,结果发现采用改进的三向网格法和迭代法所得结果的杆件统一性指标优于其他方法,而采用等弧投影法所得结果具有较好的单元一致性。研究结果为网状反射面可展开天线型面划分提供重要的技术参考。 展开更多

关键词 可展开天线 网状反射面 型面划分 评价指标

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星载双反射面偏置天线可展开双轴指向机构设计 被引量：6

11

作者 殷康程 永强 +2 位作者 霍银龙 谢晓光 李小冬 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期582-591,共10页

为实现双反射面偏置天线在航天系统中的应用,提出一种基于连杆连接的双反射面偏置天线可展开双轴指向机构设计方案,并研制出原理样机、完成相关试验验证。本文首先针对双反射面偏置天线的特点以及航天系统的特殊要求,分析和对比传统天... 为实现双反射面偏置天线在航天系统中的应用,提出一种基于连杆连接的双反射面偏置天线可展开双轴指向机构设计方案,并研制出原理样机、完成相关试验验证。本文首先针对双反射面偏置天线的特点以及航天系统的特殊要求,分析和对比传统天线指向机构不同构型的特点,完成了双反射面偏置天线指向机构的构型设计;其次通过有限元方法对指向机构进行动力学分析并针对双轴连杆、锁紧释放装置等关键部件进行理论分析与结构优化;最终根据设计方案完成了指向机构原理样机的研制并进行振动试验与振动试验后双轴夹角精度的测量。试验结果表明压紧状态下指向机构一阶基频达到103 Hz,振动试验后双轴夹角精度为21″,满足指向机构设计要求,结构设计合理可行。 展开更多

关键词 双反射面偏置天线 可展开双轴指向机构 结构优化

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空间充气可展抛物面天线反射面设计与精度分析 被引量：6

12

作者 肖薇薇 陈务军 付功义 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期257-261,共5页

空间充气可展抛物面天线由于其显著的优点正得到日益广泛的研发关注.该文提出了基于理想抛物面逆向分瓣裁切粘合成形的反射面设计法,分析了引入形面误差的因素,给出了形面误差参数定义,研究了反射面分瓣数、裁切逼近方式和数值网格划分... 空间充气可展抛物面天线由于其显著的优点正得到日益广泛的研发关注.该文提出了基于理想抛物面逆向分瓣裁切粘合成形的反射面设计法,分析了引入形面误差的因素,给出了形面误差参数定义,研究了反射面分瓣数、裁切逼近方式和数值网格划分等对形面误差的影响.分析了微重力、放置方式对形面精度的影响.论文所研究的内容对空间充气可展天线设计研究具有参考价值. 展开更多

关键词 空间充气可展天线 反射面分瓣粘合成形法 双曲面二次展开法 反射面形面误差

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一种赋形反射面天线远场的快速计算方法 被引量：1

13

作者 谢苏隆 钟鹰 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2010年第6期63-66,共4页

将积分网格内的相位用二次式表示，二次式的参数通过泰勒级数展开得到。与原来的积分式相比，减少了积分所需的网格数目，使得计算赋形反射面天线远场的速度得到极大的提高。该方法还可以与其他方法相结合，进一步加快远场的计算速度。... 将积分网格内的相位用二次式表示，二次式的参数通过泰勒级数展开得到。与原来的积分式相比，减少了积分所需的网格数目，使得计算赋形反射面天线远场的速度得到极大的提高。该方法还可以与其他方法相结合，进一步加快远场的计算速度。模拟计算结果与直接积分法相比较，在计算精度相同的情况下，计算时间变为原来时间的1／3～1／4。 展开更多

关键词 反射面展开法 Zernike函数 赋形反射面天线 物理光学法

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反射面天线散焦特性研究 被引量：1

14

作者 王世禄 鲍成 谢继东 《微波学报》 CSCD 北大核心 2002年第4期52-56,共5页

本文应用球面波展开和面电流积分相结合的方法分析了散焦反射面天线 ,给出了由于馈源系统位置偏差导致的反射面天线散焦的计算公式 ,计算结果与实验数据相吻合。

关键词 散焦反射面天线 球面波展开 面电流积分法

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可展桁架天线温度场和热变形分析 被引量：22

15

作者 杨玉龙 关富玲 张淑杰 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期235-240,共6页

对一个可展桁架式抛物面天线,利用有限元法,将可展支撑桁架划分为一维辐射-导热杆单元,将反射面划分为二维辐射-导热三角形膜单元,以此模型,计算和分析可展桁架天线在空间环境中的温度场和热变形,得到了可展桁架天线温度场和热变形特点... 对一个可展桁架式抛物面天线,利用有限元法,将可展支撑桁架划分为一维辐射-导热杆单元,将反射面划分为二维辐射-导热三角形膜单元,以此模型,计算和分析可展桁架天线在空间环境中的温度场和热变形,得到了可展桁架天线温度场和热变形特点,以及可展支撑桁架对天线整体温度场和热变形的影响. 展开更多

关键词 温度场 变形分析 支撑桁架 抛物面天线 有限元法 二维辐射 空间环境 变形特点 热变形 桁架式 杆单元 膜单元 三角形 反射面 导热 划分

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绕单轴旋转的固面可展开天线展开过程研究 被引量：3

16

作者 徐彦 成强 +2 位作者 黄河 周鑫 李明 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期301-306,共6页

固面反射面因具有非常高的型面精度而广泛应用于卫星的口径天线。针对目前常用的花瓣式旋转固面可展开天线因具有较多的转动副而影响其整体可靠性的问题,探究了固面可展开天线绕正交双轴旋转与绕单轴旋转的等效变换原理及相应的设计方法... 固面反射面因具有非常高的型面精度而广泛应用于卫星的口径天线。针对目前常用的花瓣式旋转固面可展开天线因具有较多的转动副而影响其整体可靠性的问题,探究了固面可展开天线绕正交双轴旋转与绕单轴旋转的等效变换原理及相应的设计方法,并通过实例验证了绕单轴旋转的有效性。结果表明绕单轴旋转的设计减少了花瓣式旋转可展开天线转动副的数量,提高了天线的整体稳定性和展开可靠性,这对固面可展开天线的设计和分析有重要的参考价值。 展开更多

关键词 固面反射面 可展开天线 绕单轴旋转 等效变换

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形面精度可调节的单层索网空间抛物面天线 被引量：2

17

作者 李昊 邓泽华 李奇 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2022年第3期82-92,共11页

大口径高形面精度的空间可展开天线是未来航天器天线的重要发展方向之一。提出了一种新型形面可调节的单层索网空间可展开天线。通过对单层索网进行静力平衡分析,给出了单层索网天线的内力计算方法,并基于能量法,建立了单层索网天线的... 大口径高形面精度的空间可展开天线是未来航天器天线的重要发展方向之一。提出了一种新型形面可调节的单层索网空间可展开天线。通过对单层索网进行静力平衡分析,给出了单层索网天线的内力计算方法,并基于能量法,建立了单层索网天线的形状预测理论模型,实现了单层索网天线的三步法找形方法。基于理论分析结果,建立了50 m口径的单层索网天线的有限元模型,通过有限元模型对建立的单层索网理论设计分析方法进行了验证,并验证了单层索网天线的形面精度及在轨调整的可行性。理论分析和有限元分析结果表明,单层索网天线拓扑构型简单,可通过改变天线中心轴的长度,实现天线形面的在轨调节。在100℃的均匀温差下,通过在轨形面调节,50 m口径单层索网天线的形面误差可降低至5 mm以下。 展开更多

关键词 空间可展开天线 形面精度 在轨调节 抛物面反射面 索网

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采用Fourier-Bessel方法计算椭圆口径面天线远场

18

作者 谢苏隆 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期51-54,62,共5页

在卫星和地面天线的应用中,经常需要采用椭圆形口径面天线;与其他方法相比,傅里叶-贝塞尔方法具有计算速度快,数学形式简练,易于理解和应用的优点。文章在物理光学法和圆口径面的基础上,提出了一种椭圆口径面的傅里叶-贝塞尔展开分析方... 在卫星和地面天线的应用中,经常需要采用椭圆形口径面天线;与其他方法相比,傅里叶-贝塞尔方法具有计算速度快,数学形式简练,易于理解和应用的优点。文章在物理光学法和圆口径面的基础上,提出了一种椭圆口径面的傅里叶-贝塞尔展开分析方法,适用于抛物面和赋形反射面天线的辐射远场的快速分析和计算,并采用模拟计算与直接积分法相比较,证明了该方法的可靠性和有效性。 展开更多

关键词 贝塞尔-雅可比展开方法 傅里叶-贝塞尔展开方法 傅里叶变换技术 赋形反射面天线

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大型挠性航天器刚柔耦合动特性分析 被引量：2

19

作者 张巍耀 高晶波 王聪 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期46-49,56,共5页

为研究装载周边桁架式可展开天线的航天器在进行姿态调整时的动态响应特性,建立了航天器动力学模型,并对姿态调整过程的动态响应进行数值求解.首先建立由可展开天线、太阳帆板和中心平台组成的整星有限元模型并求出无约束边界条件下的... 为研究装载周边桁架式可展开天线的航天器在进行姿态调整时的动态响应特性,建立了航天器动力学模型,并对姿态调整过程的动态响应进行数值求解.首先建立由可展开天线、太阳帆板和中心平台组成的整星有限元模型并求出无约束边界条件下的固有频率和振型.通过有限元模型和Adams联合仿真建立航天器零次刚柔耦合动力学模型并求得姿态调整过程整星的位移和转角以及太阳帆板和可展开天线的动态响应.结果表明:整星的低阶模态特性主要体现在太阳帆板和天线连接杆的变形上,而天线结构无变形;航天器在进行姿态调整时,挠性部件在做大范围整体运动的同时发生显著的结构振动;航天器完成姿态调整后天线几何中心点在平衡位置附近继续振荡. 展开更多

关键词 桁架式可展开天线 模态特性 刚柔耦合 动态响应

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