发展空间太阳能电站利用太阳能被认为是解决能源问题的重要途径。空间太阳能电站在太空收集太阳能并转化为电能,通过微波发射天线以微波的形式将能量传输到地面。微波发射天线是空间太阳能电站非常重要的组成部分,研制难度非常大。为此,论文提出一种轻型索膜微带相控阵天线和一种“品”字形平面可展结构,以解决微波发射天线存在的研制难题,主要研究内容及成果如下:(1)针对微波发射天线的反射面需求,提出了 一种轻型索膜微带相控阵天线。阐述了利用凯夫拉(Kevlar)材料热膨胀系数为负的特性,通过索膜的形式实现轻量化并降低天线热变形的设计原理;以及将连续地平层铜箔开缝以降低热应力、热变形的设计;介绍了该天线的各参数设计依据和优点。利用商业有限元软件进行了热变形分析和主要结构参数的优化设计,得到了最优的天线结构参数,并进行了电性能仿真。研究结果表明:轻型索膜微带相控阵天线可以满足天线指标要求和电性能要求,可作为微波发射天线的反射面。(2)针对微波发射天线的支撑和展开功能需求,提出了 一种“品”字形平面可展结构和新型展开锁定机构。阐述了该可展结构的平面构型、基本组成和工作原理,并详细介绍了新型展开锁定机构的零件设计、工作原理和设计优点,同时制作了实物模型以验证设计方案的可行性。此外,将该可展结构在厚度方向进行了拓展设计,讨论了在三个方向的收展情况,最后提出了采用该可展结构的单次发射模块设计,和包含200米天线的空间太阳能电站研究。研究结果表明:该设计具有较大收展比,可以作为支撑结构满足微波发射天线模块化和结构可收展的要求。(3)使用动力学分析软件对“品”字形模块和新型展开锁定机构进行展开过程仿真并进行比较,同时评估展开时间、展开冲击等因素。研究结果表明:该展开锁定机构展开锁定冲击较小,单侧失效时仍能顺利展开;“品”字形模块可以实现较快展开并逐步锁定。