摘要：卫星天线在空间热环境处于太阳和行星辐射、深空背景和天线自身寿命期间工作热载荷环境的共同作用下.卫星按一定轨道绕地球飞行中,天线处于温度交变的热环境中.为了降低重量,卫星天线普遍采用轻型复合材料结构.在高低温环境中,不同材料之间会产生热应力,热应力会造成天线反射器会产生热变形,热变形会引起通讯天线的增益下降.因此需要根据天线应用的频段,分析天线的热变形是否满足要求.同时,热应力也会引起天线的指向发生偏差,这会影响到天线所覆盖的服务区范围.对于具有跟踪捕获功能的天线,天线的热变形也会影响到跟踪捕获的定位精度.在地面进行模拟太空环境的热真空试验时,发现用超高模量碳纤维M60J、M55J等制成的蜂窝夹层天线反射器,在碳纤维面板与金属镶嵌件集中的区域,发生面板多处的鼓起、撕裂和剥离现象.失效原因是不同材料的热膨胀系数差别较大,造成面板发生了皱折和失稳.对于可展开天线,天线的热变形还会影响到天线的展开过程和锁定位置.特别是带有大量运动铰链、运动副和锁紧装置的空间大尺寸可展结构,轨道上的高低温循环变化,会改变铰链和运动副之间的接触状态,从而导致残余的热变形产生.温度交变循环对复合材料有较大影响,低温时有些树脂基体会变脆,而高温时通常则变软并产生蠕变.这两种情况都会引起复合材料的强度下降和弹性特性的变化.由于温度循环而产生的微裂纹损伤是一大问题,因为它会改变复合材料的热膨胀特性.
