机械工程学报

作者：任志威, 杜敬利, 訾斌, 郭佳媛

单位：西安电子科技大学机电工程学院 西安 710071

关键词：薄膜天线,折纸技术,平面薄膜,薄膜反射面,厚膜折叠；

基金：国家自然科学基金资助项目(52475282)。

薄膜材料结合折纸技术为星载平面阵列天线和星载反射面天线的轻量化与高收纳提供了解决方案。为实现薄膜天线的高效收纳，缓减折痕对膜面精度的影响，基于Flasher厚板折纸理论，分别开展了平面薄膜和抛物面薄膜折痕的布局设计、仿真分析及实物折叠实验。首先，针对平面阵列天线，在折痕设计中充分考虑薄膜阵面厚度影响，建立了非零厚度平面薄膜折痕分析模型，利用次折痕降低了折叠高度，提升了天线的折叠收纳率。然后，针对反射面天线，在平面折痕设计的基础上，根据平行投影几何和螺旋曲线微元法，综合考虑反射面结构产生的厚度影响，建立了抛物面薄膜折痕布局分析模型，实现了曲面薄膜的折叠设计。通过有限元软件分析了平面与曲面薄膜的折叠过程，验证了折痕布局设计的合理性。最后，采用扩展间隙法研制了聚酰亚胺平面薄膜和抛物面曲面薄膜样件，实验表明设计的折叠方案能够实现平面和曲面薄膜的良好折叠，能够保证薄膜天线展开后的型面精度，可为星载薄膜天线的高效收纳管理提供理论支撑。

来源：2025年第21期

《机械工程学报》期刊编辑部

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