随着国际上对于太空资源的重视,空间天线的应用领域日益宽广,任务复杂程度逐渐上升,高增益、多频段的天线成为航空航天领域研究的热点。固面天线具有精度高、刚度大、热稳定性好、可靠性高等优点,拥有广阔的应用前景和发展潜力。本文基于刚性折纸技术,分别研究了固面天线的展开结构方案、展开机构设计和型面误差分析,具体工作内容及成果如下:首先,设计了多顶点五折痕可展开结构。基于包装盒折叠模式,设计多顶点五折痕刚性折纸模式,通过邻接矩阵消元法计算其自由度,根据折纸等效机构与Myard机构之间的关系,提出减少自由度的折痕约束条件。分析该折叠模式的折叠率,证明其在可展开结构方面的应用潜力。结合工程实际,考虑材料的厚度对于不同折痕处折叠过程的影响,建立连接件最小尺寸数学约束模型。通过多顶点五折痕折叠模式,给出了平面及抛物面可展开结构设计方案。其次,设计了驱动反射面板块运动的展开机构并对其进行了分析。运用空间类复向量法,结合固面天线收拢与展开运动参数,设计了基于空间RSSR四杆机构的并联式驱动展开机构,利用并联机构支链运动相同的特性,实现了反射面各板块同步展开。通过自由度计算公式和机构回路方程,分析了展开机构的可动性及从动件的运动规律,并对匀速驱动源在天线展开到位时由于速度不为零产生的冲击问题进行了优化设计。借助ANSYS有限元分析软件,研究了该可展结构的固有特性。通过ADAMS虚拟样机技术,分析了固面天线的展开动力学特性以及驱动力矩变化规律。最后,建立误差模型并对型面精度进行了分析。引入误差传递矩阵理论,将加工制造、铰链间隙等多源误差等效为构件杆长误差,分析了可展开机构运动误差演变规律,将从动件的输出误差转化为刚性反射面误差源之一,同时考虑反射面自身运动副展开重复精度及制造误差对型面精度的影响,建立了固面天线反射面型面精度误差分析模型。通过蒙特卡洛法,分析了天线型面精度统计分布特征及其关键影响因素,为提高天线型面精度的鲁棒设计提供了依据。