基于低热变形的卫星天线拓扑优化设计方法

摘要

随着通信卫星工作频段的提高以及多波束天线技术的广泛应用,通信卫星对天线形面精度的要求日益严格.目前一些天线的结构设计主要依赖设计者的经验,采用设计-校核-改进设计-再校核的设计方法,多次迭代得到最终方案.这种传统结构设计方法在初始设计中没有充分考虑天线承受热载荷的能力,后期在热变形校核中一旦出现天线热变形超差等问题则需要重新设计,设计周期较长.为了解决上述问题,利用结构拓扑优化设计方法对卫星天线进行结构优化设计,在概念设计阶段直接以最小热变形为目标,以质量和一阶频率为约束条件对天线结构开展拓扑优化设计,得到满足设计要求的天线背筋布局形式,为低热变形空间天线的结构设计与研制提供新的设计思路和方法,提升天线热变形设计的水平.