支持空时分复用无线Mesh网络的微带阵列天线

支持空时分复用的无线Mesh网络采用多方向天线阵列技术,使用多个高增益定向天线进行多方向覆盖,具备通信距离远和天线自动扫描与对准的特性,便于快速部署。但现有的多方向天线阵列的设计从扩大通信距离的角度考虑,侧重于提高天线增益,使其垂直主瓣宽度仅为6°,这对于通信距离较近并且节点之间高程差较大的情况来说,覆盖性能不够理想。对多方向天线阵列的组成单元——微带阵列天线进行了优化设计,提出了一种支持空时分复用无线Mesh网络的微带阵列天线设计,其垂直主瓣宽度可达30°,并对设计的微带阵列天线进行了性能仿真和实际测试。

一种等张力空间索网结构找形方法

为设计出质量小、结构稳定的空间索网天线结构,给出了一种等张力索网结构找形的坐标迭代算法.将索网上的各节点看做只能在理想反射面上移动的点,并规定各段绳索中的张力是恒定的.各节点在合力的作用下运动,当作用在各节点上的合力逐渐减为零时,索网结构到达一种平衡状态,根据这一平衡状态可求出各段绳索的无应力长度.使用该算法对环形桁架索网天线计算模型进行了找形计算,并使用有限元法对找形得到的平衡状态进行验证,证明了该算法的正确性和可行性.同时将找形结果与极小范数法、等力密度这两种找形算法的结果进行了比较分析.分析结果表明,使用等张力找形算法得到的索网结构绳索张力的均匀性最好.文中所提的等张力找形算法可用于空间索网结构的找形.

索网式展开天线网面精度调整的控制方法

针对索网式星载可展开天线调整节点之间强耦合的特点,本文研究了展开天线网面精度调整的方法。首先,基于Lagrange方程建立了网面物理模型,并推导了网面的刚度矩阵。基于刚度矩阵,在仅知道调整索节点位置量的条件下,提出了索网反射面调整的自适应控制方法。仿真结果验证了模型和控制方法的可行性与有效性。

大型空间可展开天线反射器研究现状与展望

大型空间可展开天线是卫星载荷重要的组成部分,是新一代航天器的关键产品。回顾了当今国内外大型空间可展开天线发展状况,介绍了多种典型的大型空间可展开天线反射器。总结分析了大型空间可展开天线反射器研制的关键技术。同时,对大型空间可展开天线,尤其是大于50 m的极大型展开天线反射器结构技术的发展进行了展望。

大型索网式可展开天线在轨高精度指向控制

以星载大型索网式可展开天线为对象,研究在轨工作过程中天线视轴高精度高稳定度指向控制方法。首先,基于Craig-Bampton法建立表征天线指向的动力学模型;然后针对天线振动对视轴指向的影响,设计PD反馈+陷波滤波器的控制算法;进一步分析影响指向精度的因素,设计带有调节滤波器的改进控制器以减小天线视轴指向的周期性误差,提高指向精度与稳定度。最后,给出数值仿真校验的结果并与现有的方法进行比较。结果表明,所提出的控制算法在保证天线指向稳定的同时,可以有效减小天线视轴的指向偏差,并对干扰与振动具有良好的鲁棒性。

网状可展开天线两种网面成形方式分析

网状可展开天线的关键特性之一是天线反射面的成形方式,它体现了天线的主要特点,决定了天线的性能与应用。文中分别就径向肋天线与周边桁架天线两种成形方式的面精度、质量、面精度调整及在轨的稳定性等关键特性作了较深入的分析与讨论。

空间可展开网状天线网面材料的性能研究

网状天线以其重量轻、折收体积小等特点在空间大型可展开天线的研制方面得到了越来越广泛的应用。用于网面材料的特种金属丝网布是制作网状天线的关键基础材料之一。根据星载可展开天线的结构特点和空间使用环境条件,对网面材料的各种性能要求进行了较为系统的研究和分析。

大型空间可展开天线的研究现状与发展趋势

文中较为系统地介绍了国内外大口径星载可展开天线研究的现状及其未来发展趋势,内容涉及网状、薄膜、微电子机械、固面、充气等不同类型天线。对应用广泛的大型索网天线,阐述了数字化建模、网状找形找态、多态动力优化、多柔体动力学分析与展开过程控制、展开可靠性分析、在轨热分析与控制、形面调整与测试、机-电-热场耦合建模与电性能分析等模型建立、分析与设计方法以及针对星载可展开天线分析与设计的知识型设计软件与综合设计支撑平台等。此外,对正在研制与在轨服役的星载天线也作了简单介绍。