航空航天事业的快速发展是科学技术飞跃进步和社会生产突飞猛进的结果,它对政治、经济、军事和人们的社会生活有着广泛而深远的影响。近些年来,一代又一代的航天器被先后送上太空,它们通过搭载在其上的星载天线与地面保持联系,实现了太空与地面间的通信、侦察和导航等功能。星载天线的结构尺寸对自身性能有决定性的影响,大口径星载天线能够实现对电磁信号的远距离传输、对侦测目标的精确定位和对微弱电磁信号的捕捉。环形桁架式可展开天线作为星载天线的一种类型,具有收纳率（收拢尺寸和展开尺寸的比值）高、精度高、质量不随天线口径增大而成倍增加的优点,已经成为大口径空间可展开天线研究的重要课题,甚至有望朝着空间超大口径星载天线研制的方向发展。本文首先研究了国外在轨服役的一类传统单环可展开桁架结构,并阐明了一种基于传统单环结构改进得到的新型双环桁架结构展开原理,该新型结构具有高收纳比和高刚度的优点;然后,分析该新型双环可展开桁架结构的收纳尺寸,并根据可展开天线的目标口径和焦距进行整体尺寸规划,确定了该双环可展开桁架结构的边长和展开高度;最后,根据桁架结构的收纳尺寸分析和展开尺寸规划,完成了桁架结构各主要零部件设计,进而完成双环可展开桁架结构整机设计。基于空间坐标系的变化方法,对新型双环可展开桁架结构的空间位置展开研究,并得出桁架结构展开过程中节点的速度方程和加速度方程;通过完成双环可展开桁架结构实物样机装配和展开实验,验证了新型双环可展开天线方案的可行性;调整可展开天线的索网反射面形面精度,并进行重复展开实验,经过分析,得到每次展开后的反射面形面精度误差很低,验证了该双环可展开天线具有展开稳定性。针对原有桁架结构进行轻量化工作,并验证轻量化方案的可行性。首先,对已有的双环可展开桁架结构进行质量评估,通过与其他典型的索网可展开天线对比,发现了在口径相同的情况下该双环可展开桁架结构质量大,因此需对其进行轻量化工作;其次,分析已有双环可展开桁架结构的刚度,并对质量占比大的零部件进行受载分析,给出结构轻量化指导意见;然后,通过改变结构形式、减小结构尺寸、去除不受载结构和等效替代等方式完成了结构轻量化工作;最后,通过对轻量化结构进行刚度和强度校核,验证了轻量化方案的可行性。