随着对宇宙空间奥秘的深入探索,传统的卫星已经不能满足人们对外太空信息的渴望,对超大型、高精度的卫星、空间站的发展越发迫切和需要。而星载天线作为卫星发射和接收信号的设备,对卫星的正常运行至关重要。本文根据目前国内外抛物面式固面可展开天线的发展现状,设计出一种展开口径为2.2m的新型可展开固面天线机构,完成对可展开固面天线机构的结构设计、天线的运动学及动力学特性分析、可展开固面天线机构的原理样机研制、精度分析与试验验证。具体包括以下几方面:设计了一种展开口径为2.2 m的可展开固面天线机构,提出了4种基本可展机构构型,并对各构型机构的自由度和优缺点进行了分析。根据构型方案4完成天线面板分块数量的优选、基本可展机构收拢角度和结构尺寸的确定,对基本可展机构、面板支撑与锁定机构、锁定解锁切换机构和联动传动机构进行了详细的结构设计,完成了对可展开固面天线机构展开原理的分析与设计。将基本可展机构抽象成一单闭环空间连杆机构,对机构运动过程中自由度进行分析,利用D-H坐标变换建立了机构的运动学模型。通过位置矢量方程得出输入位移与输出回转角之间关系,利用向量封闭形投影法解出各回转角间关系,分析出机构的位置等运动学特性,并完成对天线面板整个运动过程扫掠图的绘制。利用ADAMS建立机构的运动学仿真模型,验证了运动学分析的正确性。在运动学分析的基础上,利用D-H坐标变换矩阵推导出基本可展机构Lagrange函数,通过数值计算求解机构运动过程驱动力,利用ADAMS软件仿真验证动力学分析的正确性。建立基本可展机构的ADAMS动力学仿真模型,对驱动力的影响因素、锁定解锁切换机构的可靠性和支撑杆柔性时基本可展机构的动力学特性进行了分析。另外,对天线结构整体的动力学性能进行分析,包括天线展收状态、有无锁定机构时固有频率及相应阵型的分析,完全展开状态下天线的谐响应分析,基本可展机构固有频率的影响因素及参数灵敏度分析。研制出天线原理样机,并进行展开功能试验,验证天线重复展开功能和结构尺寸参数选取的正确性。为实现天线重复展开和形面精度的误差来源与精确分析,建立了由构件尺寸和回转铰链误差所引起的可展机构误差精度模型,同时引入蒙特卡洛方法对误差进行模拟,进行精度测量对分析加以验证。对样机进行形面精度和模态测量试验,验证对天线结构动力学性能分析的正确性,从而为可展开固面天线机构的设计提供数据参考。