卫星总装直属件通常悬臂安装在卫星外板上,具有承受集中载荷大、外部环境恶劣的特点,为保证其刚强度要求,通常采用高性能铝合金机加成型。此种方法结构重量大、工艺复杂,研制周期长,制约卫星总体研制计划。本文以某型号卫星总装直属件中的数传天线支架研制任务为背景,以支架结构设计要求为依据,展开碳纤维复合材料多面体支架的设计与成型技术研究工作。本文首先通过支架构型对比分析,确定使用复合材料层合板多面体支架构型。利用PATRAN/NASTRAN软件建立多面体支架有限元模型,对2.4mm厚度的支架进行了刚强度分析,结果表明其满足了刚度要求,但无法满足强度要求。提出加强梁、局部加强、整体增强三种加强设计方案,通过分析计算后确定采用整体增强方案,完成了复合材料多面体支架结构设计工作。通过模态、频率和随机响应分析对复合材料多面体支架的结构设计进行全面考核,计算结果均满足相关技术要求,从理论上验证了多面体支架设计的可行性。多面体支架的分析结果与铝合金材质支架数据相比,固有频率提高约6Hz,各测点位置x、y、z方向响应结果值均较小。根据预浸料成型工艺的基本原理和复合材料多面体支架的结构特点,提出了阳模铺层、阴模固化的整体成型技术路线,设计了复合材料多面体支架的成型模具,制备出满足技术要求的复合材料多面体支架。最终支架结构重量2.3kg,制造周期10个工作日,满足相关技术要求。对多面体支架进行超声无损检测及力学性能测试,验证了多面体支架的成型质量。提出了多面体支架振动环境的模拟试验方案,从x、y、z方向分别对支架进行了振动试验。结果表明,支架满足技术要求中的动载荷要求,其结构设计与成型工艺合理可行。