空间可展薄膜阵列天线构型设计与验证

面向空间天线大型化、轻量化需求，设计了杆膜一体卷曲展开薄膜阵列天线可展结构，实现了我国首个薄膜阵列天线在轨验证。首先，采用瑞利-里兹法建立了考虑张力作用的薄膜天线一阶弯、扭、摆振动频率近似解析模型，推导了薄膜天线框架结构的一阶扭转振动频率近似解，指导了薄膜天线结构动力学特性的快速分析与参数设计，相比于非线性有限元法，具有高效便捷的特点。其次，研究了薄膜天线主梁截面半径、框架长宽比、张力大小等特性参数对天线振动频率的影响，给出了结构参数的优选范围，通过仿真和试验方法验证了参数设计的合理性。最后，介绍了薄膜天线在轨展开验证情况，试验表明在卫星姿态机动扰动下天线结构保持稳定，验证了结构设计的可行性。