大型星載可展開天線設計理論、 方法與應用

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 星載可展開反射面天線的研究現(xiàn)狀 3
1.3 星載陣列天線的研究現(xiàn)狀 9
1.4 星載微電子機械天線的研究現(xiàn)狀 11
1.5 我國大型星載可展開天線的研究現(xiàn)狀 13
1.6 可展開天線設計理論與方法 16
1.7 下一代大型星載可展開天線的發(fā)展趨勢 20
參考文獻 23
第2章 空間服役環(huán)境分析 31
2.1 概述 31
2.2 衛(wèi)星運行軌道與天線設計要求 31
2.3 高低溫環(huán)境 32
2.4 微重力 33
2.5 真空 33
參考文獻 34
第3章 索桁組合結構形態(tài)分析與網面設計 35
3.1 概述 35
3.1.1 坐標系的確定 35
3.1.2 共性參數(shù)的描述 37
3.2 反射面網面及支撐結構設計 42
3.2.1 周邊桁架式可展開天線 43
3.2.2 構架式可展開天線 67
3.2.3 徑向肋式可展開天線 79
3.3 索桁組合結構形態(tài)分析及應用 86
3.3.1 索桁組合結構形態(tài)分析概述 86
3.3.2 索桁組合結構初始形態(tài)設計 86
3.3.3 優(yōu)化模型的求解與收斂性 88
3.3.4 網狀反射面天線的初始形態(tài)設計 91
3.3.5 求解流程 92
3.3.6 數(shù)值試驗與工程案例 93
參考文獻 100
第4章 多柔體展開過程分析與控制 103
4.1 概述 103
4.2 桁架部分多柔體力學（運動學、動力學）模型建立 104
4.2.1 結構組成及簡化模型 104
4.2.2 展開過程運動學分析 105
4.2.3 展開過程動力學分析 107
4.3 索網對展開過程的影響分析 109
4.3.1 基于懸鏈線單元的索網建模 109
4.3.2 松弛索網找形方法 111
4.3.3 展開過程索力影響分析 112
4.3.4 展開過程試驗驗證 114
4.4 展開過程驅動索速度規(guī)劃 119
4.5 展開過程控制 121
參考文獻 123
第5章 網狀反射面天線電性能分析與等效 125
5.1 概述 125
5.2 空間網狀反射面天線反射矩陣與漏射矩陣 125
5.2.1 反射絲網的入射場、反射場及漏射場 125
5.2.2 平面絲網的表面感應電流 127
5.2.3 無源交調 128
5.3 幾種典型絲網的等效準則 128
5.3.1 絲網等效準則 128
5.3.2 典型絲網反射面天線電性能計算 132
5.4 空間網狀反射面天線機電綜合設計 135
5.5 數(shù)值試驗與結果分析 136
5.5.1 陣列饋源 周邊桁架式網狀反射面天線電性能分析 136
5.5.2 徑向肋式可展開天線電性能分析 139
5.5.3 構架式可展開天線電性能分析 139
參考文獻 142
第6章 索桁組合結構形面精度測量與調整 143
6.1 概述 143
6.2 形面精度的攝影測量 143
6.3 索張力測量 147
6.4 形面精度調整試驗 148
參考文獻 152
第7章 索桁組合天線展開可靠性分析 153
7.1 概述 153
7.2 星載網狀反射面天線展開失效樹與底事件概率 154
7.2.1 失效樹模型的建立 155
7.2.2 底事件的分類 155
7.2.3 周邊桁架式可展開天線展開可靠性分析的底事件獲取 157
7.3 區(qū)間與概率混合可靠性模型 157
7.3.1 概率可靠性模型 157
7.3.2 區(qū)間與概率混合可靠性模型 158
7.4 關鍵底事件可靠性分析 161
7.4.1 關鍵底事件可靠性分析時所涉及的不確定量分類 161
7.4.2“節(jié)點軸轉動卡死”底事件可靠性分析 161
7.5 伸縮桿滑動試驗裝置及試驗方法 163
7.6 星載網狀反射面天線展開失效概率計算 164
7.7 星載網狀反射面天線底事件重要度計算 167
參考文獻 169
第8章 原理樣機研制與試驗 173
8.1 概述 173
8.2 原理樣機研制 173
8.2.1 指標與誤差分配 173
8.2.2 材料與加工 174
8.2.3 特殊設備研制 182
8.3 樣機試驗 186
8.3.1 靜力學試驗 186
8.3.2 固有頻率試驗 186
8.3.3 展開過程試驗 187
8.3.4 展開可靠性試驗 191
參考文獻 194
第9章 星載大型可展開天線綜合設計平臺 195
9.1 概述 195
9.2 基本框架與流程 196
9.2.1 總體框架 196
9.2.2 流程與分析 197
9.2.3 數(shù)字化建模的實例組合 197
9.3 數(shù)字化建模及關鍵技術 199
9.3.1 數(shù)字化建模方法 199
9.3.2 CAD/CAE集成技術 202
9.4 星載大型可展開天線綜合設計平臺的主要功能與模塊 205
9.4.1 數(shù)字化建模的組成 205
9.4.2 星載大型可展開天線綜合設計平臺SDADS的主要功能 206
9.5 案例驗證 208
參考文獻 210
第10章 靜電成形薄膜反射面天線 211
10.1 概述 211
10.2 基本原理與場耦合理論模型 212
10.2.1 靜電成形薄膜反射面天線的基本原理 213
10.2.2 兩場耦合理論模型 213
10.3 電壓數(shù)值與電極布局優(yōu)化 217
10.3.1 靜電成形薄膜反射面天線的基礎電極分布形式 217
10.3.2 電極電壓的優(yōu)化 220
10.3.3 電極布局優(yōu)化數(shù)學模型與求解 221
10.4 模型研制與試驗 224
10.4.1 基礎電極的制作 224
10.4.2 薄膜反射面的制作 226
10.4.3 薄膜反射面靜電成形試驗 232
10.5 薄膜反射面的熱塑成形 233
參考文獻 237
索引 239