Перевод названия: Design of the mirror antenna of a spacecraft with the ultralight high precision size-stable reflector
Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2019
Идентификатор DOI: 10.26732/2618-7957-2019-3-121-131
Ключевые слова: зеркальная антенна космического аппарата, углепластик, наземная экспериментальная отработка, автоклав, формообразующая оправка, метод конечных элементов, reflector antenna for spacecraft, Cfrp, ground experimental testing, autoclave, forming mandrel, finite element method
Аннотация: В статье рассмотрены существующие конструкции зеркальных антенн, применяемые на космических аппаратах. Сформулированы требования, при которых обеспечивается надежная работоспособность антенн в условиях эксплуатации. Предложена оригинальная конструкция космической высокочастотной осесимметричной зеркальной антенны сверхлегкого классПоказать полностьюа. Корпус антенны состоит из нескольких сопряженных тонких криволинейных углепластиковых оболочек. Разработана технология изготовления антенны, которая позволила создать оболочку рефлектора с минимальными отклонениями от теоретического параболоида вращения. С помощью метода конечных элементов выполнен параметрический модальный анализ антенны. На основе этого анализа были определены геометрические параметры, обеспечивающие оптимальные механические и массовые характеристики конструкции. Результаты расчетов были использованы при создании опытного образца зеркальной антенны. Показано, что созданная антенна обладает техническими характеристиками, необходимыми для генерации остронаправленного электромагнитного излучения в Q и V частотных диапазонах. Выполнена успешная наземная экспериментальная отработка конструкции антенны, которая включала этапы механических, термовакуумных и радиотехнических испытаний. Предложенная конструкция может быть использована при создании перспективных космических аппаратов. The paper discusses the existing design of mirror antennas used on spacecraft. The requirements are formulated under which the reliable performance of antennas is ensured under operating conditions. Innovative construction of the space high frequency axisymmetric mirror antenna of an ultralight class is presented. Antenna’s body consists of several conjugate carbon fiber shells. Antenna’s design technology which gives an opportunity to create the shell of a reflector with minimal deflection from a full-paraboloid is developed. Using the finite element method, a parametric modal analysis of the antenna is performed. Based on this analysis, geometric parameters were determined that provide optimal mechanical and mass characteristics of the structure. The calculation results were used to create a prototype mirror antenna. It is shown that the created antenna possesses the parameters required for generation of the high-directional electromagnetic emission of Q and V frequency domain. Successful ground experimental perfection of the construction of the antenna is made. It included the stages of mechanical, thermal vacuum, and radio engineering tests. The proposed design can be used to create advanced spacecraft.
Журнал: Космические аппараты и технологии
Выпуск журнала: Т. 3, № 3
Номера страниц: 121-131
ISSN журнала: 26187957
Место издания: Железногорск
Издатель: Ассоциация Технологическая платформа Национальная информационная спутниковая система