《表1 天线材料性能：星载超轻索膜SAR天线结构设计与分析》

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《星载超轻索膜SAR天线结构设计与分析》

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天线在轨工作时，处在-170～150℃的极端高、低温交变环境中。设计中心频率为5.8GHz的C频段天线，按照波长的1/50，天线需满足热变形均方根值（RMS）小于1mm的要求。由于高频段SAR天线阵列非常多，全尺寸计算量太大，因此考虑用一个24×24阵列的缩比尺寸天线进行热变形优化设计。利用有限元软件Patran建立一个24×24阵列天线有限元模型，如图2所示。两层膜间距5mm，膜面以四边形复合材料板单元划分，铜箔覆盖区域的单元材料为CuKapton层压板，其余单元为Kapton材料；框架为宽度50mm，高度250mm的矩形管，管的壁厚为2mm。矩形管子由于壁厚很薄，因此处理成薄壳单元，材料为采用零膨胀设计的碳纤维复合材料层压板；膜背面布置Kevalr索网，索处理为梁单元；索网与地平层之间通过泡沫柱支撑，柱子处理为杆单元。有限元模型见图5，约束边框A角X、Y、Z方向的平动自由度，同时约束B、C、D角Z方向的平动自由度。天线材料的基本参数见表1。