Зонтичная антенна

Зонтичная антенна

Зонтичные антенны — это антенны, которые относятся к классу зеркальных антенн. Они отличаются конструкцией (в ее основу заложен «зонтичный» принцип формирования раскрыва антенны). Применяются для работы на искусственных спутниках Земли.

Сведения:

Во время проектирования антенн для космического аппарата (КА) возникает необходимость использовать развертываемые (трансформируемые) конструкции. Это происходит тогда, когда диаметр раскрыва антенны более (2…4,5) м. Это превышает возможности современных систем выведения как на ГСО, так и на прочие орбиты.

Основные показатели таких зеркал:

точность воспроизведения требуемого профиля отражающей поверхности после развертывания; высокая эффективность и надёжность складной конструкции; сохранение требуемых характеристик в течение достаточно длительного срока в условиях эксплуатации (САС — срок активного существования).

Эффективность складной конструкции оценивается поверхностной плотностью и коэффициентом развертывания.

Поверхностную плотность апертуры — это отношение массы развернутого зеркала к его площади. Как правило, поверхностную плотность удается обеспечить в пределах (0,2…1,5) кг/м2. Коэффициент развертывания (укладки), — это отношение диаметров зеркала в развернутом и сложенном положениях. Как правило, коэффициент развертывания лежит в пределах от 4 до 25. Для надувных конструкций коэффициент развертывания может достигать 100 (ста).

Выделяется два основных вида антенн, которые отличаются принципом развертывания:

антенные решетки и зеркальные антенны. Развертываемые антенные решетки производят в виде панелей, которые складываются «гармошкой» наподобие солнечных батарей. Излучатели в ряде конструкций таких антенн также трансформируемые. Например, спиральные излучатели в транспортном положении сжимаются подобно пружинам.

Зеркальные антенны зонтичного типа развертываются по принципу дождевого зонтика. В кольцевых или вантовых антеннах основные элементы, формирующие зеркало, — кольцо и оттяжки (ванты).

Сохранение формы отражающей поверхности обеспечивается:

• механизмом развертывания, например, за счет вращения антенны или избыточного давления;
• фиксаторами, срабатывающими сразу после раскрытия антенны;
• действием электростатических сил или магнитов, установленных на гибкой отражающей поверхности.