一种测控天线支架的优化设计

在航天领域,星上载荷的质量直接影响整星的发射成本。为了降低星上天线的质量,文中以某卫星测控天线支架为研究对象,在满足天线电性能和力学性能的前提下,采用传统方法和拓扑优化分别对支架进行改进设计,然后利用有限元分析软件Workbench对天线进行仿真分析,得到模态响应曲线和正弦振动应力云图,并对比分析仿真结果,获得支架的最优结构设计方案。该支架通过拓扑优化设计并采用增材制造(3D打印)技术加工,不仅满足各项性能指标要求,而且其质量降低了20.3%,加工时间也缩短了近60%。

微小卫星星座与编队技术发展

微小卫星具有体积小、质量轻、成本低、高灵活性及研制周期短等显著优点,已经受到卫星应用领域的高度重视。微小卫星功能单一,但组网飞行,完全可以实现一些传统大卫星复杂的功能,且可以大幅度降低大卫星所承担的成本和风险。在对微小卫星的星座组网技术进行分析的基础上,阐述了立方星的概念和应用,最后提出利用立方星进行组网开展空间任务及其广泛应用前景。

某星载Ka频段相控阵天线结构设计与分析

针对某星载Ka频段相控阵天线高热流密度、小体积、轻质量的结构设计要求,提出一种无缆化盲插互连结构一体化设计方案。采用多种热环控措施,并运用数值分析软件对相控阵天线温度场进行分析,解决相控阵天线高热流密度导致的散热难题。最后,通过热平衡实验验证,该结构设计方案组件安装表面最高温度小于55℃,且满足天线单轨工作28min的使用性能要求。

一种新型星间链路天线结构设计与仿真

针对目前国内外星载可动天线主要采用两个正交旋转副作为指向机构,无法满足星间链路天线方位向360°连续旋转扫描的需求;同时传统星载可动天线还存在收拢态包络尺寸过大,运载火箭主动段力学响应过大的问题,提出了新型星载可动天线结构方案。该方案能够实现天线方位轴的无限连续旋转扫描;同时馈源可实现高精度收拢展开;馈源收拢时天线包络扁平,能够充分适应卫星侧板与运载火箭内包络之间狭小的安装环境,且力学响应小。阐述了一种新型天线的系统组成、结构设计及工作机理,通过对天线进行有限元力学仿真和实物试验,验证了这种新型天线设计的可行性和合理性。

某深空探测器定向天线的结构设计与仿真

受超远距离通信信号高衰减的限制,深空探测器的定向天线一般使用大口径高精度反射器以满足其高增益要求。为适应深空极端高低温环境,开展了2.5m大口径高精度环焦定向天线的结构设计,利用结构-电磁联合仿真分析温度变形对天线电性能影响,并采用近景摄影测量方法开展了热变形测试,获取了准确热变形数据,为大口径深空探测天线结构设计提供了借鉴与参考。

新型星载AIS可展开天线结构设计

针对AIS天线工作频率低,天线尺寸较大,无法满足微小卫星发射平台,设计了一种新型高收纳率轻型可展开AIS八木天线。通过引入自回弹-自锁定柔性材料、新型电阻丝熔断器、固定可展开抱箍、自锁定展开装置等,实现天线的收拢、固定、释放、展开、锁定一体化设计。本方案具有结构紧凑、质量轻、收纳率高、收拢体积小、成本低等优点,有效减小了发射包络和发射成本,在宇航领域尤其是小型化搭载平台具有广泛的应用前景。

含悬臂波导的某数传天线有限元分析

文中以含悬臂波导的某数传天线为研究对象,在对外安装面固定的情况下,分别针对悬臂波导不固定、固定这两种工况进行了模态分析,并在相同的振动条件下,对该天线进行了有限元分析,分别获得了天线的应力云图和应力响应值。结果发现,数传天线在这两种工况下的模态响应与所受应力均有较大的差距,并通过了实验验证。这给后续选择最优结构提供了理论和试验依据。

基于超高Q值氟化钙晶体微腔的非线性散射效应研究

受激布里渊散射、受激拉曼散射和克尔效应等非线性光学效应一直以来得到广泛研究。回音壁模式光学微腔具有超高品质因子和极小模式体积,日益成为了非线性光学相关研究的重要平台之一。使用超精密加工技术制备了氟化钙晶体微腔,品质因子Q值达3.6×10^(8)。搭建了基于光学微腔的非线性光学的实验平台,在连续波泵浦的条件下激发了氟化钙晶体微腔中的受激布里渊散射、受激拉曼散射和克尔效应。实验中记录了级联布里渊、布里渊耦合四波混频、拉曼辅助克尔、超宽拉曼光频梳等丰富的非线性光学散射效应。结果表明超精密加工得到的氟化钙晶体微腔在非线性光学中有着优异的表现,是研究非线性光学的理想平台。