近年来,大口径、重量轻的展开天线已成为宇航界的研究热点。展开技术是可展天线的关键技术之一,传统机械驱动方式的弊端大大降低了天线的性能。形状记忆聚合物复合材料(Shape Memory Polymer Composites, SMPC)在空间展开技术中的应用具有巨大的潜力和优势。热致型SMPC构件的热变形过程为:加热折叠—冷却变形固定—受热展开。SMPC构件刚度大、强度高、变形回复力大,在严苛的太空环境下力学性能仍较为稳定,因此,本文设计了形状记忆复合材料展开天线的展开驱动部件——SMPC铰链,包括SMPC层合壳、新型的端部固定装置和铰链加热方式,并结合有限元软件ABAQUS对结构尺寸进行了优化。同时,分析评价了其展开性能;设计了一种新型的环形桁架式可展开天线,并对天线的结构特性进行了分析评价。SMPC铰链的折叠-展开性能是天线展开技术的关键。本文在传统层合壳理论基础上,建立了SMPC铰链的理论模型,推导弯曲铰链的力矩—角度关系,并利用ABAQUS仿真了铰链关键部件——SMPC层合壳的力学行为及宏观响应,分析结果表明铰链的展开驱动力大、展开过程平稳、承载能力满足要求。针对天线设计任务和各类天线的优缺点,本文选择环形桁架式展开天线作为天线构型,对天线的结构本体进行了设计,包括构件的材料的选择、驱动元件的布置、关键结构如自锁铰链、杆系和网面成型装置的结构设计。本文对所设计的环形桁架展开天线进行了结构分析。利用ABAQUS对展开状态下天线系统进行了静态分析和模态分析,结果表明环形桁架的刚度和强度,以及天线系统的刚度均满足要求,证明了结构设计的合理性。