Adams立方星可展开天线机构设计(2)

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出功率，质量小于 1.3 千克，如图 1.1 所示[15]。根据所承担任务的不同，也可以将其扩展为双单元、三单元，甚至六单元。CubeSat 始于 1999 年美国加州理工学院和斯坦福大学的一项科学研究项目，斯坦福大学的 Bob Twiggs 确定了卫星边长为 10cm，来确保卫星表面所布太阳能板提供足够的的电量，加州理工学院的 Jordi Puig-Suai 设计了星箭分离装置，如图 1.2a 和图 1.2b 所示，入轨后通过弹簧装置将卫星释放出去，并使得 CubeSat 成为纳卫星的通用标准[6]。论文网

图 1.1 1U 立方体纳卫星

图 1.2 a 星箭分离装置图 1.2b 星箭分离装置

图 1.2 星箭分离装置立方体卫星具有以下几个主要特点[3]：

（1）一般运行于低轨，大量使用商业元件；

（2）成本低、研制周期短；

（3）可搭载小型载荷；

（4）可根据需要选择不同的卫星单元数目，如常见的两单元、三单元、六单元；

（5）搭载和分离方式灵活，适合一颗多星发射。立方星的主要用途包括：科学探索、技术在轨演示验证、星间或星地通信、卫星组网等。

自 1999 年提出了立方体纳卫星的规范以来，已经有越来越多的高校和科研院所通过搭载小卫

星参与到空间科学实践当中来[4]。自从 2003 年俄罗斯将第一颗立方体卫星发射到太空以来，全球至少 60 所大学和研究院所参与立方星技术的研究，250 颗立方星已经或即将被送入轨道。 2003 年 6 月由斯坦福大学研制的小卫星作为第一次发射的 8 个立方体小卫星当中的一个成功

在轨运行，并在一年中在 8 个地震区记录下异常低频电磁波信号；CANX 是在 2001 年启动的加拿大纳卫星项目，其纳卫星已经发展到 CANX-6，其中 CANX-4 和 CANX-5 是为编队飞行设置的两个纳卫星，并且尺寸达到了 20cm3；NASA 已经选中了 24 颗小卫星作为火箭发射的辅助载荷的候选，陆续在 2014 年－2016 年之间发射升空，这 24 颗小卫星来自全美国的部分大学，佛罗里达的一所高中，几个非营利性组织以及 NASA 空间中心自身，这已经是 NASA 宣布的第四轮的空间任务的 CubeSat 候选[10]。从 2003 年开始到 2014 年所发射的立方体卫星中现在仍有一些卫星在轨运动，虽然它们依然存在着各种各样的在轨运行的问题，这些问题不足以阻碍他们的运行，同时立方体卫星搭载的微型器件与部件已经在其可靠性、稳定性、安全性和使用寿命上展现出了强大的潜力。其中越来越多的来自政府、企业、特别是有强大科研实力的学术机构。欧美已经发射了大量的立方星，在国内立方星也已经开始起步[11]。

迄今立方星已经经历了数十年的发展，立方星技术的研究也已经得到了瞩目的成果，立方星研究项目现在也已经成为了美国大学最重要的研究课题之一。目前全球参与立方星项目研究的大学和研究机构有超过 70 多所，第一代的立方体卫星已经在 2003 年成功发射，到现

在为止已经在超过了 250 颗卫星发射升空[4]。目前，立方体卫星在向下列几个方向发展：

（1）本身技术水平更加先进；

（2）多个“立方体”卫星组成一个大卫星；

（3）向标准化、模块化发展

（4）质量扩大到纳星的水平。随着国内外对于立方体卫星的不断研发探索，立方体卫星技术也不断的进行改进并日趋

成熟。而通信天线作为立方星系统中非常重要的分系统，其中有 UV 通信收发机和通信天线。立方星系统中最重要的系统部分之一就是天线通信系统，它主要的功能就是地面向卫星的遥控和遥测指令的发送，以此实现地面与卫星之间的相互通信，综上可知，天线通信系统的可靠性和稳定性及其安全性决定了卫星是否能成功执行预定任务。由此可见，通信天线在立方星中占有至关重要的地位，而相应的在立方体卫星中，研制出一款新型的立方星可展开天线机构也就成为了重中之重[5]。文献综述