Зонтичная антенна

Зонтичная антенна — антенна, относящаяся к классу зеркальных антенн, главным образом отличающаяся конструкцией, в основу которой заложен «зонтичный» принцип формирования раскрыва антенны. Применяется для работы на искусственных спутниках Земли.

Общие сведения

При проектировании антенн для космического аппарата (КА) необходимость использования развертываемых (трансформируемых) конструкций возникает, когда диаметр раскрыва антенны более (2…4,5) м, что превышает возможности современных систем выведения как на ГСО, так и на прочие орбиты.

Основными показателями таких зеркал являются:

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).

Выделяют две группы антенн, отличающиеся принципом развертывания: антенные решетки и зеркальные антенны. Развертываемые антенные решетки выполняются в виде панелей, складывающихся «гармошкой» подобно солнечным батареям. 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.