可展开太空天线的Kirigami薄膜反射器
应用物理
2026-01-13 v1
摘要
我们提出了一种低预张力反射性Kirigami薄膜，用于大型可展开太空反射天线的反射表面，工作频率约为10 GHz。该Kirigami切割图案基于广为人知的旋转方形图案，但增添了对角切割，以增强可拉伸性并允许控制有效泊松比。利用有限元仿真，我们分析了该图案的几何参数如何影响薄膜的反射率以及抗热变形所需的预张力。对选定设计进行拉伸测试，约为传统金属网格重量的一半，显示出将所需预张力显著降低至约0.5 N/m，甚至可降至约0.1 N/m。这种低预张力比传统金属网格反射器低了一个数量级，可能使使用更轻的天线支架成为可能。自由空间反射率测量也显示，这些穿孔薄膜在预期展开配置下的应变条件下，仍可保持反射率超过90%。
引用
@article{arxiv.2512.05452,
title = {Kirigami Film Reflector for Deployable Space Antennas},
author = {Gulzhan Aldan and Henry Love and Matthew Campbell and Firooz Aflatouni and Igor Bargatin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.05452},
year = {2026}
}